Имитация. Автопортрет в пейзаже

Этой публикацией мы начинаем цикл статей, посвященных пятнадцатилетнему юбилею конференции «Информационные технологии в образовании». За год в этой рубрике выступят постоянные и новые участники ИТО: учителя, авторы учебной литературы, представители фирм-разработчиков. Надеемся, что в итоге мы сможем создать солидную историю конференции и увлекательную хронику процесса информатизации российского образования.

Тем, кому важно оценить состояние информатизации образования, конференция «Информационные технологии в образовании» дает перспективу, «взгляд из космоса», но с возможностью максимальной детализации выбранной точки. Такое сочетание возможно благодаря балансу между пленарными докладами, презентациями и секциями, мастер-классами. Наш ИТОшный стаж невелик: участие в двух последних конференциях. Потому, не претендуя на масштабное исследование, ограничимся «автопортретом в пейзаже ИТО».

2004 год. Несколько лет использовали материалы конференции, размещенные в интернете. И вот участвуем сами. Первые впечатления – самые сильные. Доклад «Виртуальные лабораторные работы в преподавании естественных наук» на секции «ИКТ в учебном процессе. Естественно-математические предметы»: попытка классифицировать многообразный опыт создания виртуальных лабораторий – как собственный, «Квазар-Микро», так и других разработчиков. Некоторые тезисы оказались столь удачными, что попали в прессу. Мы предложили разделить модели по характеру взаимодействия ученика, учителя и компьютерной программы на:

– качественные – явление или опыт, обычно сложные или невыполнимые в условиях учебного заведения, последовательно воспроизводятся на экране под управлением пользователя;

– полуколичественные – в виртуальной лаборатории моделируется опыт, изменение отдельных характеристик (например, положение ползунка реостата в электрической цепи) вызывает изменения в работе установки, схемы, устройства;

– количественные (параметрические) – в модели численно заданные параметры изменяют зависящие от них характеристики или моделируют явления.

Такая классификация позволила оценить эффективность урочного использования виртуальных лабораторных работ по сравнению с реальными и предложить три основных способа их использования:

Демонстрационный (перед реальной работой): показать фронтально, с большого экрана или через мультимедийный проектор последовательность действий реальной работы; предпочтительны реалистичные качественные и полуколичественные модели.

Обобщающий (после реальной работы): фронтальный (демонстрация, уточнение вопросов, формулирование выводов и закрепление рассмотренного) или индивидуальный режим (математическая сторона экспериментов, анализ графиков и цифровых значений, изучение модели как способа отражения и представления реальности); предпочтительны количественные, параметрические модели.

Экспериментальный (вместо реальной работы): индивидуальное (в малых группах) выполнение заданий в виртуальной лаборатории, компьютерный эксперимент. Может выполняться как с реалистичными полуколичественными 3D-моделями, так и с параметрическими.

Среди разработок «Квазар-Микро», представленных на ИТО-2004, особое внимание заслужили реалистичные полуколичественные модели, которые позволяют отрабатывать навыки экспериментальной работы. В них заложена вариативность. Это увеличивает эффективность использования модели при сетевой работе в компьютерном классе.

Конечно, сегодня подход, изложенный более года назад, представляется неполным, так как тогда из многообразного спектра приемов использования компьютера на уроках был выбран только один. Сегодня мы начали бы с общей классификации, например, такой:

Компьютер как имитатор мира (компьютерное моделирование реальных процессов и явлений – от анимации до параметрической интерактивной модели).

Компьютер как интегратор мира (компьютерная интеграция данных от внешних датчиков – температуры, давления, расстояния), в том числе своеобразный вариант – анализ видеозаписей реальных опытов (с таймером, линейкой и т.п.).

Компьютер как интерпретатор мира (компьютерная интерпретация реальных процессов и явлений, например, по видеосъемке только что проведенного опыта).

На следующий год в одном из лучших докладов той же секции компьютерная модель сочеталась с реальным экспериментом, а объектом было одно из устройств самого компьютера – оптическая мышь. (Бирюков С.В., Гуськов Д.Н., Федянин В.В. Наглядное моделирование физических процессов в Model Vision Studium (Free) //XV конференция «Информационные технологии в образовании», Материалы конференции, ч. 3, стр. 19-20).

2005 год. Невольные сравнения и новые вопросы на повестке дня. На наш взгляд, процесс создания электронных образовательных продуктов застыл на распутье. Ведь то, что должно было быть максимально индивидуализировано (продукты для учеников), зачастую шаблонно и однотипно. То, что должно быть доступным и наглядным (мультимедиа-контент), чаще всего – баланс между демонстрацией возможностей компьютерных программ и стоимостью разработки. Компьютерные игры по всем параметрам «бьют» электронные учебные продукты, обучающие же игры малоэффективны… Компьютер в общеобразовательной школе закрепился исключительно как интегрированное ТСО с функциями слайдо-, видео- и графопроектора, магнитофона и проигрывателя.

Путям дальнейшего развития был посвящен мой доклад «Адаптируемый электронный учебник: перспективы и сомнения» на секции «ИКТ в преподавании естественно-математических наук». Уникальное сочетание в аудитории ИТО теоретиков педагогики, преподавателей вузов, учителей-практиков и представителей фирм-разработчиков позволило рассмотреть индивидуализированную среду обучения завтрашнего дня. Основные черты этой среды:

Основана на динамическом генерировании содержания учебного курса для каждого ученика, всего курса в целом, отдельных блоков (модулей) и познавательных задач (например, отработка навыков экспериментирования).

Позволяет изучать определенную предметную область на основе индивидуальной траектории, построенной в соответствии со стартовым уровнем знаний и адаптированной к особенностям мышления, познавательным стратегиям, другим личностным характеристикам ученика.

Обеспечивает соответствие представления учебных материалов индивидуальным особенностям и предпочтениям школьника (динамичный настраиваемый интерфейс).

Работа с предметным курсом обеспечивает не только усвоение и закрепление определенной суммы знаний, но и отработку навыков интеллектуальной деятельности, личностный рост и развитие ребенка.

Имеет удобную навигацию в виде дерева предметной области, отображающего систему связей между понятиями, терминами, законами и теориями, позволяет объединить отдельные предметные области в единую познавательную семантическую мегасеть.

Оглядываясь на XV конференцию ИТО, понимаешь, что обычных сообщений об использовании электронных продуктов уже недостаточно, а для серьезных исследований с цифрами современной статистики в руках у конечного пользователя, учителя, нет ни сил, ни времени. Участие в форуме того же конечного пользователя все чаще сводится к покупке понравившихся дисков на выставке. Видя эту ситуацию, именитые эксперты и маститые разработчики «пошли в массы» – начали проводить весьма интересные и очень полезные семинары и «круглые столы».

Наверняка организаторы сейчас размышляют о дальнейших путях развития Конгресса конференций «Информационные технологии в образовании», готовят новые правила игры к следующей встрече в 2006 году.

Александр КОЗЛЕНКО, руководитель направления разработки электронных образовательных систем компании «Квазар-Микро»