На чтение: ≈ 10 мин.Развитие ИКТ и применение ЦОР привели к возможности и необходимости совместить сетевые ресурсы и новое цифровое учебное оборудование в единый учебно-методический комплекс, проведя, таким образом, натурный эксперимент с удаленным доступом.
Комментарий «УГ»* Под удаленным экспериментом мы будем понимать систему методов, технических и программных средств, обеспечивающих изучение объектов, явлений, процессов и систем через проведение характерных для нее экспериментальных исследований и опытов с помощью телекоммуникационных сетей, в частности сети «Интернет». – Прим. автора.
Информатизация образования предусматривает обеспечение всех учебных заведений возможностью доступа в сеть «Интернет». Это делает возможным создание аппаратных средств для организации эксперимента с удаленным доступом. Проведение удаленного эксперимента* с использованием телекоммуникационных технологий, в том числе и интернет-ресурсов, обеспечивает удаленный доступ многих пользователей к специалистам, владеющим техническими и программными средствами и методическим обеспечением для выполнения того или иного эксперимента. Причем в процессе организации познавательной деятельности школьников удаленный эксперимент может выполняться демонстрационно, на фронтальных лабораторных работах, при проведении лабораторного практикума, в процессе самостоятельной внеурочной деятельности. Это позволяет проводить как компьютерный, так и компьютеризированный удаленный эксперимент с использованием персонального компьютера и средств ИКТ.
Современный учебный физический эксперимент может проводиться в следующих основных формах по степени привлечения к этому процессу ПК:
компьютерный модельный эксперимент (КМЭ);
компьютеризированный натурный физический эксперимент (КФЭ).
КМЭ позволяет с помощью средств вычислительной техники производить «мысленный эксперимент», который при этом является обратимым и многофакторным.
КФЭ – это прежде всего «живой» эксперимент, производимый с реальными физическими объектами. В нем используются аналоговые датчики физических величин (отечественные или импортные) и аналогово-цифровой интерфейс для сопряжения либо с ПК, либо с наладонником.
На современном рынке учебного оборудования сейчас представлены две системы для компьютеризированного физического, химического или биологического эксперимента. Это оборудование под торговой маркой L-micro (рис. 1) и оборудование цифровых лабораторий «Архимед» (рис. 2).
КФЭ может проводиться в форме эксперимента с удаленным доступом (ЭУД) при условии наличия телекоммуникационных средств связи. Для обеспечения телекоммуникации в рамках ЭУД предлагается создать тему на платформе форума IPB в каком-либо разделе школьного сайта. В приведенном ниже примере была создана тема в Сообществе сетевых экспериментаторов, организованном на нашем сайте www.lyceum1502.ru. Телекоммуникация по ЭУД осуществлялась с помощью e-mail, для состыковки результатов эксперимента и интерактивного изменения условий опыта, а также с помощью оперативного диалога в рамках отведенной темы форума.
С помощью достаточно простого оборудования учителя получают доступ в Интернет, основная цель которого – соединение исследовательских центров для обмена информацией. В связи с этим можно перечислить дидактические функции Сети как нового средства обучения:
организация совместных исследовательских работ учеников и учителей;
налаживание оперативной консультативной помощи;
дистанционное обучение и повышение квалификации;
оперативный обмен информацией;
формирование у школьников коммуникативных навыков;
формирование навыков подлинно исследовательской деятельности при моделировании работы научной лаборатории;
обучение процессу добывания информации;
создание подлинно языковой среды;
способствование культурному, гуманистическому развитию учеников.
Технологическая база упомянутого оборудования позволяет оперативно получать информацию о проведенном опыте в удобном электронном виде. С помощью программ для работы с данными любой полученный опыт достаточно просто обработать, вырезать какой-либо фрагмент, аппроксимировать его заданным видом зависимости, интегрировать или дифференцировать его в зависимости от поставленной задачи. Эту информацию или полученную зависимость несложно быстро перевести в удобный вид – графики, таблицы, гистограммы или транспонировать в программу Excel. Набор экспериментальных данных либо из программы обработки, либо из Excel отправляется по e-mail второй группе школьников, выполняющей тот же вид экспериментальной деятельности, но только с другими начальными условиями и в другом городе.
Отмечу, что за рубежом в ходе проекта «Компьютер в качестве обучающего партнера» уже налажен способ эффективного использования ИКТ в образовании. На конференции в Санкт-Петербурге эксперты голландского проекта озвучили два основных подхода к его реализации:
1. Организация зрительного представления: оформление графиков в реальном времени, стимуляции, моделирование. Этот инструмент связан с лабораториями, основанными на микрокомпьютерах.
2. Обучение от других: конференции с помощью электронных средств коммуникации.
Могу констатировать, что нечто подобное нашим ЭУД в зарубежных образовательных проектах, в частности голландских, функционирует с 2001 года.
В России пилотный проект прошел на базе двух образовательных учреждений – московского лицея №1502 при МЭИ и Луговской средней школы Кинешемского района Ивановской области. Выбор подобных учебных учреждений не случаен – школьники городского лицея должны были научиться вести сетевой диалог в предметной области физики с учениками сельской малокомплектной школы.
В рамках эксперимента осенью 2007 года ребятами обеих школ одновременно был разработан и осуществлен исследовательский проект по физике «Новые возможности для определения лобового сопротивления тел при движении в воздухе». Для работы над проектами были отобраны мотивированные, организованные ученики, обладающие компьютерной грамотностью на уровне выше среднего. Кроме того, они должны были владеть навыками работы с современными цифровыми лабораториями. Работу над проектом вели, как правило, по два ученика с каждой стороны. Таким образом, каждая бригада в рамках одного проекта образовала сетевое сообщество. В данном случае речь идет о группе учеников, поддерживающих общение и ведущих совместную исследовательскую, проектную деятельность в области учебного физического эксперимента. На рис. 3 и 4 можно видеть основные группы экспериментаторов.
Общение участников сетевого экспериментального сообщества происходило на форуме официального лицейского сайта не реже, чем раз в две недели, и с помощью электронной почты.
Результат подобного сетевого предметного взаимодействия – готовый проект, который стал одним из призеров XI Российской конференции школьников «Открытие» в Ярославле.
Можно констатировать, что для осуществления подобных проектов вовсе не обязательно иметь оборудование современных цифровых лабораторий. Их вполне реально осуществить на базе обычного школьного кабинета физики. Ведь на разных концах нашей большой страны есть различные школы с различным оборудованием. Важно найти заинтересованных коллег-учителей, которые увлекут своих учеников подобной деятельностью.
Мария ПЕТРОВА, учитель физики лицея №1502 при МЭИ
Выбор читателей
Комментарии