Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
Download 0.91 Mb.
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- Содержание УМК «Информатика и ИКТ» в 10-11 классах
- 1.2. Дидактические возможности мобильных технологий
- Возможность организации дополнительного канала взаимодействия «обучающиеся - преподаватель»
- Возможность расширения форм представления учебного материала и повышения наглядности
- Возможность организации игровой формы обучения
- Возможность повышения наглядности и интерактивности инструкций о работе с программными продуктами
- Возможность организации системы опроса и тестирования
- Возможность обучения основам алгоритмизации и программирования
- Возможность организации повторения учебного материала
- Возможность развития навыков работы с программными средствами
- Возможность организации проектной деятельности
- Возможность организации самостоятельной работы обучающихся
Содержательный - обучающиеся изучают мобильные устройства, облачные и мобильные технологии в рамках предмета «Информатика и ИКТ»
Методический - учитель использует мобильные технологии при реализации методов обучения. Соответственно, требуют решения вопросы, во-первых, развития содержания школьного курса информатики в части освоения мобильных технологий; во-вторых, развития и использования методов обучения информатике, основанных на мобильных технологиях. Содержание УМК «Информатика и ИКТ» в 10-11 классах Рассмотрим содержание примерных рабочих программ по информатике базового уровня у различных авторов учебников на предмет наличия тем, раскрывающих отдельные современные технологии (см. табл. 1). Таблица 1
Содержание учебного предмета согласно УМК «Информатика» для 1011 классов базового уровня (авторы Поляков К.Ю., Еремин Е.А.) [78-82] включает в себя рассмотрение таких вопросов, связанных с мобильными и облачными технологиями, как: «Мобильные устройства», «Особенности мобильных компьютеров», «Облачные вычисления», «Облачные хранилища данных» - в блоке «Как устроен компьютер»; «Программное обеспечение для мобильных устройств» - в блоке «Программное обеспечение». Однако в примерной рабочей программе данного УМК отсутствуют отдельные учебные занятия, посвященные перечисленным темам. Таким образом, рассмотрение мобильных и облачных технологий представлено в отдельных подпунктах других тем. Например, при изучении темы «Процессор и память» обучающимся предлагается выполнить практическую работу «Использование облачных хранилищ данных». Содержание учебного предмета согласно УМК «Информатика» 10-11 классы, базовый уровень, автор Угринович Н.Д. [122-124], включает в себя изучение мобильных и облачных технологий следующим образом: «Программное обеспечение мобильных устройств» в блоке «Аппаратное и программное обеспечение компьютера»; «Технологии работы с текстом с использованием мобильных приложений», «Работа в электронных таблицах на мобильных устройствах» в блоке «Информационные технологии»; «Мобильные приложения» в блоке «Социальная информатика». В свою очередь тематическое планирование в примерной рабочей программе данного УМК в явном виде включает в себя изучение параграфа учебника «Мобильные операционные системы» (половину урока). Обучение другим аспектам мобильных и облачных технологий производится эпизодически. Содержание учебного предмета согласно УМК «Информатика» 10-11 классы, базовый уровень, авторов Семакин И. Г. и др. [98-100], в явном виде не включает в себя изучение мобильных и облачных технологий. Преобладает ориентация УМК на изучение теоретических аспектов информатики и подготовки к ЕГЭ. Изучение программирования предлагает на основе языка Паскаль в интерфейсе среды разработки, установленной на стационарном компьютере в школе и дома у обучающегося. Содержание УМК «Информатика» 10 - 11 класс (ФГОС), базовый уровень, автор Макарова Н. В. [61-63], включает в себя рассмотрение следующих аспектов мобильных и облачных технологий: «Облачные среды», «Облачная технология для удаленного доступа к прикладным программам», - в блоке «Информация и информационные технологии». Для формирования расширенного представления школьников об облачных технологиях предлагается организовать исследования по теме «Динамика развития облачных сред. В составе УМК Макаровой Н. В. встречаются задания для обучающихся, которые выполняются с использованием облачных технологий. Однако доступ к облачным ресурсам по-прежнему организуется через стационарные компьютеры. Мобильное устройство встречается как часть объекта изучения в рамках дополнительной поисково- исследовательской работы «Цифровые камеры современных мобильных устройств». Содержание учебного предмета «Информатика», предлагаемое в УМК «Информатика» 10-11 классы, базовый уровень (авторы Босова Л.Л., Босова А.Ю.) [8-10], включает в себя рассмотрение вопросов: «Особенности программного обеспечения мобильных устройств», «Организация хранения и обработки данных, в том числе с использованием интернет-сервисов, облачных технологий и мобильных устройств», «Обработка изображения и звука с использованием интернет- и мобильных приложений» в блоке «Использование программных систем и сервисов»; «Геолокационные сервисы реального времени (локация мобильных телефонов, определение загруженности автомагистралей и т.п.)», «Мобильные приложения» в блоке «Информационно- коммуникационные технологии. Работа в информационном пространстве». В УМК «Информатика» (Гейн А. Г., Ливчак А. Б., Сенокосов А. И. и др. [16-17]) мобильные устройства и облачные технологии упоминаются в разделе «Телекоммуникационные сети. Интернет» и в связанных с ним лабораторных работах. Исходя из анализа содержания УМК по информатике различных авторских коллективов, можно сделать следующие выводы: изучение мобильных и облачных технологий в рамках школьного курса носит эпизодический характер; практических работ, связанных с использованием мобильных устройств учащихся, не предусмотрено; изучение тем алгоритмизации и программирования основано на использовании локальных компьютеров в качестве целевой платформы; наблюдается ориентация на развитие у обучающихся навыков работы с программными продуктами, установленными на локальных компьютерах. При этом следует отметить, что в целом содержание каждого УМК полностью перекрывает содержание, представленное в примерной основной образовательной программе среднего общего образования, а ограничения по недельным часам не позволяют расширить содержание без ущерба для существующих разделов и тем. С учетом того, что систематическое изучение теоретических вопросов мобильных технологий курсом не предполагается, освоение мобильных технологий может происходить за счет использования соответствующих методов обучения. При этом минимум теоретических и практических знаний выдается в рамках курса и при первичном использовании того или иного метода обучения. Ориентиром для технологических оснований преподавания информатики в школе является письмо Министерства образования и науки Российской Федерации от 1 апреля 2005 года N 03-417 «О Перечне учебного и компьютерного оборудования для оснащения общеобразовательных учреждений» [76]. Приведем некоторые выдержки из Перечня, относящиеся к цифровым образовательным ресурсам и техническим средствам обучения: 1) Цифровые образовательные ресурсы: Операционная система Программа для организации общения и групповой работы с использованием компьютерных сетей Программная оболочка для организации единого информационного пространства школы, включая возможность размещения работ учащихся и работу с цифровыми ресурсами Антивирусная программа Программа-архиватор Система оптического распознавания текста для русского, национального и изучаемых иностранных языков Программа для записи CD и DVD дисков Комплект общеупотребимых программ, включающий: текстовый редактор, программу разработки презентаций, электронные таблицы Звуковой редактор Программа для организации аудиоархивов Редакторы векторной и растровой графики Система программирования Программное обеспечение для работы цифровой измерительной лаборатории, статистической обработки и визуализации данных Программное обеспечение для работы цифровой лаборатории конструирования и робототехники Программное обеспечение для работы цифрового микроскопа 2) Технические средства обучения (средства ИКТ): Экран (на штативе или настенный) Мультимедиа проектор Персональный компьютер - рабочее место учителя Персональный компьютер - рабочее место ученика Принтер лазерный Принтер цветной Сканер Цифровой фотоаппарат Цифровая видеокамера Web-камера Устройства ввода/вывода звуковой информации - микрофон, наушники Очевидно, что перечень включает в себя технические средства и цифровые образовательные ресурсы, которые предполагается использовать на основе компьютерного кабинета и установленного на нем программного обеспечения. Кроме того, методические рекомендации к УМК в качестве программного и материально-технического обеспечения выделяют программные продукты для локальных компьютеров, исходя из вида операционной системы. С технологической точки зрения общемировая тенденция перехода от стационарных устройств вычислительной техники к мобильным слабо кор- релируются с текущей политикой оснащения школ. При этом высокий темп развития информационных технологий не оставляет возможностей для своевременной модернизации компьютерного оборудования в рамках адекватного бюджета. Таким образом, существующие технологические ограничения приводят к ситуации, при которой обучающиеся не имеют возможности следовать в русле современных тенденций развития информационных технологий. Выделим ряд недостатков современного школьного курса информатики с точки зрения освоения современных технологий: наблюдается разрыв между современным развитием ИКТ и изучаемыми технологиями в школе; ориентация на локальное программное обеспечение не соответствует перспективным направлениям развития ИКТ; программное обеспечение, установленное на школьном компьютере, как правило, является платным и недоступно обучающемуся дома; остаются неизученными возможности столь популярных и широко распространенных среди обучающихся мобильных устройств (смартфоны, планшеты). Одним из путей устранения перечисленных недостатков является переход на использование мобильных образовательных технологий и связанных с ними облачных технологий хранения и обработки информации. Педагогические особенности мобильного обучения затрагиваются в работах В. А. Куклева, С. В. Титовой, С. Векслера, Д. Трэкслера [45, 46, 47, 117, 193, 196]. А. В. Кудрявцев [42], осуществляя анализ теоретических разработок и практических проектов реализации мобильного обучения, выделил следующие преимущества: доступность обучения, рамки учебного процесса расширяются за пределы стен учебного заведения; индивидуализация обучения, позволяет учитывать индивидуальные особенности обучающихся и способствует осознанию обучающимися своих сильных и слабых возможностей обучения; наглядность обучения, позволяет активно использовать интерактивные и имитационные наглядные пособия; дает возможность получать образование людям с ограниченными возможностями; не требует приобретения персонального компьютера и бумажной учебной литературы, т. е. экономически оправданно; позволяет учебным материалам легко распространяться между пользователями благодаря современным беспроводным технологиям (WAP, GPRS, EDGE, Bluetooth, Wi-Fi); благодаря подаче информации в мультимедийном формате, способствует лучшему усвоению и запоминанию материала, повышая интерес к образовательному процессу. Кроме вышеперечисленных положительных аспектов использования мобильного обучения, отметим, что согласно исследованиям компании Яндекс, Фонда «Общественное мнение» и Web Index группы TNS [30, 91, 101] по состоянию на начало 2016 года в населенных пунктах с численностью более 100 тысяч человек крайне мало тех детей 12-17 лет, которые не пользуются Интернетом. И из них около 90% посещают Интернет именно с мобильных устройств. Таким образом, технологические основания для мобильного обучения частично созданы родителями самих обучающихся. Смартфоны становятся неотъемлемой, всегда носимой с собой частью личного пространства человека. Найти способ оптимального использования такой индивидуальной вещи, как смартфон - есть важнейшая задача современной педагогики. Д. В. Погуляев [77], анализируя использование технологий мобильного обучения, выделяет три основные модели: поддержка традиционного учебного процесса, полно-объемное мобильное обучение, смешанное обучение. Ряд исследований [1, 14, 28, 36, 96, 117, 130] посвящен рассмотрению преимуществ и методов использования мобильного обучения в предметной области «иностранный язык». Доля исследований, занимающихся вопросами применения мобильного обучения в других предметных областях, заметно ниже. Так, в статье Т. Н. Гнитецкой и др. [18] рассматривается мобильное обучение на примере курса физики А.В. Перышкина для восьмого класса общеобразовательной школы. В исследовании [24] описывается процесс обучения веб-технологиям и веб-программированию в мобильной электронной информационно-образовательной среде. По мнению С. В. Титовой [117], «становится очевидно, что мобильные устройства позволяют реализовать идею индивидуализации обучения в рамках традиционного курса и, следовательно, способствовать модернизации преподавания иностранных языков и приведения его в соответствие с новыми стандартами современного образования». Потенциал использования мобильного обучения высок, однако его внедрение «происходит очень медленно вследствие отсутствия базовой педагогической теории» [25, ^ 194]. И. Н. Голицына [19, ^ 241] отмечает: «несмотря на то, что число современных мобильных телефонов и коммуникаторов в несколько раз превышает число персональных компьютеров, мобильные устройства доступнее ПК, и мощность современных мобильных устройств превосходит мощность компьютеров начала 90-х годов, в нашей стране в целях обучения мобильный телефон используется мало». Е. В. Вульфович [14, с. 162] указывает на то, что «во многих учебных заведениях ограничивают использование мобильных средств на занятиях, т.к. преподаватели и обучающиеся воспринимают их как электронную шпаргалку». Кроме этого, есть риск того, что обучающиеся будут применять мобильные устройства на уроках не столько для обеспечения и поддержки образовательного процесса, сколько для развлекательных целей. Тем не менее, исследование интереса учащихся и их родителей к использованию на учебных занятиях компьютерных игр указывает на тот факт, что большинство опрошенных считает полезным применение подобных программных продуктов [60]. Вероятно, с вышеперечисленными замечаниями связан тот факт, что в большинстве случаев применение мобильных технологий рассматривается в контексте обучения в вузе [4, 33, 35, 42, 43, 58]. Использование мобильных устройств в обучении требует от педагога соответствующих умений и навыков. Анализируя опыт российских и норвежских преподавателей, С. В. Титова и А. П. Авраменко отмечают, что «стандарты образования нового поколения и социальный заказ требуют от преподавателей профессионального уровня ИК-компетенции, а именно умения внедрять в традиционную форму задания новые форматы, созданные на основе мобильных технологий, использовать уже существующие учебные приложения для мобильных устройств, обеспечивать интерактивную поддержку учебного процесса, развивать мобильно-информационные навыки и умения обучающихся» [119, с. 166]. Рассматривая тенденции развития образовательных ИКТ, Б. Е. Стариченко отмечает, что «содержание ИКТ-подготовки должно определяться из понимания состояния современных информационных технологий, которые могут быть использованы в образовательном процессе, а также перспектив их развития» [107, с. 9]. Помимо Web 2.0, виртуальных образовательных сред, онлайн-курсов, облачных и других технологий, к современным тенденциям развития ИКТ Б. Е. Стариченко относит и мобильные технологии, отмечая их достоинства [там же, с. 11]: - при проведении учебных занятий с применением сетевых образовательных ресурсов не требуется специализированных компьютерных классов; мобильные устройства могут быть использованы в любом месте и в любое время; для самостоятельной учебной работы не требуется находиться возле стационарного компьютера или там, где имеется Wi-Fi-доступ в Интернет; оперативность - немедленный доступ к нужной информации; возможность организации взаимодействия учащихся и преподавателя при решении учебных задач; относительная экономичность (по сравнению со стоимостью стационарных компьютеров и ноутбуков); повышенная мотивация учащихся [163]. Перспективным направлением развития мобильных технологий в обучении является также применение обучающих систем, реализующих индивидуализированное обучение на основе адаптации. Так, в статье В. В. Курейчика и др. [52] предложена модель адаптивной системы мобильного обучения и выполнено тестирование разработанного мобильного приложения. Подход, который «состоит в том, чтобы система обучения была способна адаптироваться в меняющихся условиях, могла фокусироваться на пользователе, его привычках, навыках, мотивации, текущем местоположении и т.п.» [52, с. 81] находит свое отражение в соответствующих разработках программных продуктов [34]. Согласно положениям аналитической записки ЮНЕСКО, мобильные устройства будут и в дальнейшем проникать во все сферы нашей жизни, в том числе в сферу образования: «Школы часто запрещают использование мобильных телефонов и других подобных устройств, но вряд ли такой подход продержится длительное время» [67, с. 9]. С помощью мобильного обучения «можно улучшить общение внутри класса, предоставляя учащимся возможность делиться своими идеями с помощью текстовых сообщений или участвовать в мобильных опросах, что помогает преодолеть застенчивость и улучшает заинтересованность учащихся» [там же, с. 8]. Современное развитие мобильных технологий имеет тесную связь с облачными вычислениями. Как отмечает Голицына И.Н., «...облачные технологии позволяют организовать доступ к разным видам социального программного обеспечения, используя все достоинства этого вида информационных технологий в учебном процессе, они могут служить платформой для организации мобильного обучения» [20, с. 450-451]. Исследователи отмечают следующие преимущества облачных вычислений для образовательных учреждений и учащихся [71]: экономия средств (большая часть предоставляемых провайдерами услуг бесплатна, например, электронная почта); эластичность вычислений (возможность увеличения количества потребляемых ресурсов без предварительного планирования); увеличение доступности (снижение времени, при котором образовательные ресурсы недоступны); снижение расхода электроэнергии образовательного учреждения (за счет того, что значительная часть вычислений происходит на уровне провайдера); концентрация на образовательных и исследовательских задачах (уменьшается необходимость поддержки и обслуживания собственных образовательных сервисов и систем); удовлетворение потребностей конечного пользователя (облачные образовательные сервисы включают в себя новейшие приложения, которые предоставляются обучающимся на бесплатной основе и доступны в любое время, в любом месте). Проанализировав пути использования мобильных устройств и облачных технологий в школах (на примере двух образовательных учреждений) на ежедневной основе, Д. Лайт и Э. Пирсон приводят следующие результаты [55, с. 87]: увеличение объема самостоятельной исследовательской работы учащихся (ориентация обучающихся на осознанное использование всего многообразия доступных информационных источников); увеличение доли формирующего оценивания и самооценивания за счет инструментов онлайн-оценивания, а также благодаря наличию обратной связи и обсуждению сильных и слабых сторон деятельности ученика; увеличение уровня сотрудничества между учащимися с помощью ИКТ, позволяющих осуществлять коллективную проектную деятельность, делиться ее результатами и взаимодействовать в ходе работы. На основе перечисленных компонентов Д. Лайт и Э. Пирсон выявили направления изменений в учебном процессе: создание личностно-ориентированной учебной среды (каждый учащийся погружен в ситуацию личностно-ориентированного образования); изменение отношений между учителями и учащимися (учитель становится не столько источником знаний, сколько помощником для обучающегося в процессе его развития); усиление связей между школой и сообществом (наличие электронного дневника и различных технологий для обеспечения обратной связи помогает родителям следить за успехами своего ребенка, а также влиять на этот процесс). Таким образом, развитие образовательных ИКТ делает актуальным исследование возможностей построения системы методов обучения, основанных на мобильных технологиях, и ее применения при обучении информатике в школе. 1.2. Дидактические возможности мобильных технологий Рассматривая дидактические возможности мобильных технологий, необходимо определить границы применения терминологии. В широком смысле мобильные технологии - это технологии, основанные на использовании мобильных (носимых) устройств и беспроводной связи, обеспечивающей доступ к глобальной сети. Под мобильным обучением мы понимаем решение комплекса образовательных задач с применением мобильных технологий. В этом смысле мобильное обучение является подвидом электронного обучения, наряду с дистанционным обучением [188, с. 151]. Мобильное обучение предусматривает усвоение обучающимися специально организованных учебных материалов, доступ к которым осуществляется с помощью мобильных технологий и устройств. Такой подход находит свое отражение в следующих определениях: «Мобильное обучение: Электронное обучение с помощью мобильных устройств, не ограниченное местоположением или изменением местоположения учащегося» [22]; «Мобильное обучение (м-обучение) mobile learning (m-learning) относится к использованию мобильных и портативных ИТ-устройств, таких, как карманные компьютеры PDA (Personal Digital Assistants), мобильные телефоны, ноутбуки и планшетные ПК в преподавании и обучении» [19, с. 241]; «Мобильное обучение - электронное обучение с помощью мобильных устройств, независимое от времени и места, с использованием специального программного обеспечения на педагогической основе междисциплинарного и модульного подходов» [47, с. 14]; «Мобильное обучение является формой организации учебного процесса, основанной на применении мобильных компьютерных устройств и беспроводной связи» [77, с. 80]; - «Мобильное обучение - это использование распространенных портативных устройств совместно с беспроводной и мобильной связью для облегчения, поддержки, повышения и расширения сферы преподавания и обучения» [174]. В то же время, нельзя согласиться с нижеперечисленными определениями, поскольку отсутствует комплексность, а речь ведется об отдельных (любых) видах учебной деятельности: «Мобильное обучение - это любая деятельность, которая позволяет людям быть более продуктивными при использовании, взаимодействии или создании информации, посредством компактного цифрового портативного устройства, которое принадлежит индивиду на постоянной основе, имеет надежную связь и помещается в кармане или сумочке» [193]; «Мобильное обучение - любая образовательная услуга, где единственным или преобладающим техническим средством является портативное или карманное устройство» [193]. С нашей точки зрения в этих случаях следует вести речь о методах мобильного обучения, используемых при решении конкретных образовательных задач. При этом применение той или иной мобильной технологии в учебном процессе не является самоцелью. Как отмечает Б. Е. Стариченко, при принятии решения об использовании того или иного средства ИКТ в обучении, преподавателю необходимо руководствоваться следующими принципами [107]: «применение ИКТ должно обеспечить заметное улучшение какой- либо стороны учебного процесса: из-за консерватизма устоявшейся системы обучения новации в дидактике имеет смысл внедрять только при условии, что они дают явные преимущества перед традиционными подходами в решении вопросов учебной практики; превалирование дидактики над технологией: первичной является не технология, а дидактическая задача; технология же должна обеспечить заведомо и гораздо более успешное ее решение, чем традиционные методы; экономическая целесообразность - очевидно, в первую очередь следует развивать и внедрять те направления использования ИКТ в учебном процессе, которые при меньшей стоимости и затратах времени преподавателя дадут наибольший дидактический эффект». Мобильные технологии оказываются вторичными по отношению к дидактическим целям и задачам и являются средствами их достижения, а не основополагающей составляющей всего процесса обучения. Таким образом, использование средств ИКТ в обучении должно быть оправданным и предлагать явные преимущества перед традиционным обучением. В нашем исследовании под методом мобильного обучения будет пониматься метод решения отдельной (конкретной) дидактической задачи, технологической основой которого является какая-либо мобильная технология. При этом методы мобильного обучения могут встраиваться в общую методику изучения любой дисциплины и использоваться наряду с традиционными; именно такой подход принят в настоящей работе при использовании методов мобильного обучения в школьном курсе информатики. Отталкиваясь от первичности дидактических задач, рассмотрим опыт исследований в области применения мобильных технологий в обучении. Так, по мнению В. А. Куклева, к ведущим дидактическим возможностям мобильного обучения относятся следующие: возможность реализации новых концепций, необходимых современному образованию; дополнение к очному обучению для активизации обучения и выполнения заданий; дистанционное репетиторство (активное приобретение знаний, поддержка талантов и способностей); освоение новых областей знаний и приобретение новых навыков (технологий, программного обеспечения, Интернет); открытый доступ к образовательным ресурсам в любое время, в любом месте по запросу обучающегося; игровое мобильное обучение с помощью переносных игровых консолей; аудиовизуальное представление информации, публикация учебно- методических материалов в гипермедийном варианте на основе технологий Web 2.0; формирование информационной культуры обучаемых; оперативное использование интерактивного перевода и изучения иностранного языка; оперативное представление информационно-справочной информации; оперативное проведение интерактивных опросов, голосований; организация совместных телекоммуникационных проектов и обмена мнениями с участниками в любое время и независимо от их местоположения [48, с. 136-137]. Рассматривая дидактические возможности мобильных приложений, С. В. Титова выделяет их в зависимости от типа приложения следующим образом [118, с. 10]: «Коммуникативные приложения Организация автономного обучения. Организация групповой проектной деятельности. Мгновенная обратная связь. Само- и групповое оценивание. Модернизация и оптимизация форм контроля: формирующий контроль. Справочно-ресурсные Доступ к метаинформации. Создание мобильных упражнений для развития 4 видов речевой деятельности. Организация групповой проектной деятельности. Создание проблемных заданий формата «мозговой штурм». Совместные Обмен идеями, ресурсами, материалами. Организация групповой проектной деятельности. Создание проблемных заданий формата «мозговой штурм». Документирующие Организация автономного обучения. Создание электронного портфолио. Организация проектной деятельности. Самооценивание. Групповое оценивание. Мультимедийно-генеративные Организация автономного обучения. Создание мобильных упражнений и заданий для развития 4 видов речевой деятельности. Визуализация учебного материала. Организация проектной деятельности. Поисково-навигационные Доступ к метаинформации. Выполнение и организация проектной деятельности. Создание электронного портфолио. Создание заданий новых форматов. Создание мобильных упражнений для развития 4 видов речевой деятельности. Игровые Выполнение и организация проектной деятельности. Организация автономного обучения». Использование мобильных технологий в обучении - относительно новое веяние, поэтому теоретическая база в их отношении находится на стадии обсуждения; педагогическое сообщество предпринимает попытки применения мобильных устройств в учебном процессе. Зарубежные исследования в этой области рассматривают различные модели применения мобильных технологий в обучении. По мнению Клопфера, Сквайра и Дженкинса [173] для того, чтобы использовать мобильные устройства в полной мере, необходимо использовать такие их функции, как: переносимость (может переносить компьютер на различные сайты и перемещаться по ним); социальная интерактивность (позволяет обмениваться данными и взаимодействовать с другими людьми лицом к лицу); контекстная чувствительность (может собирать данные о текущем местоположении, времени, включая как действительные, так и смоделированные данные); подключаемость (возможность объединения мобильных устройств в единую сеть); индивидуальность (возможность обеспечения индивидуальной образовательной траектории). Другой подход выделения ключевых принципов использования мобильных технологий в обучении [149] основан на трех аспектах: вовлеченность, присутствие и гибкость. Принцип «присутствие» в свою очередь был разбит на три типа взаимодействий: когнитивный (ученик - учебный материал), социальный и обучающий (ученик - учитель). Развивая эту мысль, исследователи [168] предложили рассматривать использование мобильных технологий в обучении с позиции трех особенностей: персонализация, аутентичность, сотрудничество. Персонализация заключается в выборе учеником времени и места для обучения, степени нагрузки и других аспектов, необходимых для организации самостоятельного процесса обучения. Под аутентичностью понимается ситуативность обучения, которое несет персональную значимость для учащегося, результаты которого могут применяться им в реальной жизни. Под сотрудничеством понимается тот факт, что мобильные технологии обеспечивают высокий уровень кооперации, предоставляя инструменты сетевого взаимодействия для решения совместных задач и организации обсуждения учебных вопросов. Рассмотрим возможности, которые предоставляют мобильные технологии в обучении, описанные в отечественных и зарубежных исследованиях. Возможность организации дополнительного канала взаимодействия «обучающиеся - преподаватель» М. Эбнер описал преимущества использования мобильных устройств с доступом в Интернет для отправки коротких сообщений из микроблога, на основе которых был организован дополнительный канал общения между аудиторией и преподавателем во время лекционных занятий [153]. Взаимодействие между учащимися и преподавателем через микроблоги во время проведения лекции смогло помочь преодолеть проблемы, которые были выявлены исследователями ранее [142], а именно: отсутствие обратной связи с аудиторией; страх учащегося задать вопрос; парадигма одиночного спикера, приводящей к пассивности аудитории (отсутствия ее участия в процессе лекции). Однако, отталкиваясь от принципа экономической и дидактической целесообразности применения той или иной технологии, микроблог не может дать значительного эффекта в рамках учебного занятия в школе в силу того, что на уроках информатики присутствует сравнительно небольшое число обучающихся, в отличие от лекционного занятия в институте. Возможность расширения форм представления учебного материала и повышения наглядности Ряд зарубежных публикаций посвящен использованию приложений дополненной реальности для смартфонов и планшетов при изучении компьютерных наук [194], биологии [174, 175], астрономии [165, 174, 189], физики [145, 155, 156, 174], математики [146, 167, 174] и других предметных областей [152, 170, 186]. Рассматривая возможности технологии дополненной реальности как инструмента обучения, исследователи отмечают, что он «дает учащимся возможность увидеть окружающий мир по-новому и заняться реальными проблемами в том контексте, с которым они уже связаны» [171, с.86]. Несмотря на развитие технологий и технических возможностей смартфонов, использование приложений дополненной реальности в обучении затруднительно по нескольким причинам [150]: когнитивная перегрузка (согласно исследованию [172], учащиеся часто перегружены сложностью учебной деятельности); система школьного обучения слабо совместима с технологией дополненной реальности; сложна система оценивания достижений обучающихся [148, 150]; эффективность применения приложений дополненной реальности сильно зависит от навыков учителя [179]; технические проблемы [151]. Возможность организации игровой формы обучения Игровые технологии и «геймификация» процесса обучения находят новые пути развития через использование мобильных устройств в качестве технической платформы. Сценарии использования такого формата обучения характеризуются как включением учителя непосредственно в игровой процесс [161], так и независимостью педагога и учащихся [164]. Включение игровой формы обучения с использованием мобильных устройств может способствовать достижению более высоких образовательных результатов [147] за счет повышения мотивации [141]. Исследование досуговых потребностей и предпочтений подростков показало, что квест является одним из самых популярных жанров компьютерных и Интернет-игр [39]. Квест (от английского слова «quest» - «поиск») - это жанр игр, требующих от игрока решения умственных задач для продвижения по сюжету. По степени реальности квесты подразделяют на реальные и виртуальные. Участники квестов в качестве привлекательной стороны такой формы игровой деятельности отмечают способствование развитию логики, внимания, интеллекта [131]. Для повышения учебной мотивации обучающихся и организации групповой исследовательской деятельности нередко используют веб-квесты, определяя их как: деятельность, ориентированную на потребности, в которой часть или вся информация, с которой взаимодействуют обучающиеся, поступает из ресурсов Интернета [187]; проблемное задание с элементами ролевой игры, для выполнения которого используются информационные ресурсы Интернета [6, с. 262]; Web-проект, при этом часть или вся информация, с которой работает учащийся, может находиться на различных Web-сайтах [13]. Исследователями отмечается, что ключевым элементом квеста является список ссылок на ресурсы, которые необходимы для выполнения задания и подбираются преподавателем заранее [129, с. 90]. По продолжительности работы с квестом выделяют кратковременные и долговременные, при этом независимо от типа квеста, он имеет «определенную структуру [162, а 110]: «Введение. На данном этапе учащиеся должны понять, что они будут учить и делать в ходе выполнения квеста. Учитель предлагает сценарий, историю или задачу по определенной теме, таким образом, чтобы заинтересовать учащихся. Задание. Это основной этап любого квеста. Учитель предлагает заранее разработанное задание для работы по теме, включающее вопросы и подвопросы. Задание должно быть реалистичным, выполнимым и способствовать раскрытию основной учебной темы. Подзадания должны быть проще основного задания и касаться его отдельных аспектов. Процесс. Учащиеся получают инструкцию выполнения задания и выполняют его по предложенным стадиям Ресурсы. Учащиеся получают адреса сайтов в сети Интернет, которые рекомендованы учителем для выполнения задания по теме. Оценка результативности. На этом этапе учащиеся имеют возможность оценить свои результаты работы, сравнить их с результатами работы одноклассников. Учитель делает свои комментарии по поводу работы учащихся. Вывод. Данный этап необходим для того, чтобы учащиеся сравнили полученный результат с заданной в начале работы целью. Также на данном этапе необходимо осознание учащимися возможности использования полученных знаний и навыков в других областях деятельности» [70, с. 149]. Предложенные определения и структура веб-квеста объясняют каким образом используются web-технологии, однако остается нераскрытым понятие квеста, как игрового жанра. Во-первых, игровая деятельность, как правило, предполагает наличие интересной, необычной, оригинальной идеи в качестве завязки для основного сюжета. Однако в рассмотренной выше структуре образовательного веб- квеста уровень мотивации на этапе введения зависит от мастерства учителя, так как его роль - предложить тему или задачу обучающимся. Во-вторых, квест, как игровой жанр, предполагает многовекторность развития событий, в то время как предложен линейный (пошаговый) алгоритм достижения целей. В-третьих, игры обладают системой поощрения игрока, а сравнение результатов работы обучающихся и их оценка учителем не является таковым средством. Исходя из этого, предложенные определения понятию «веб- квест» следует уточнить как веб-проект, выполняемый обучающимися совместно или индивидуально по учебным темам посредством технологий сети Интернет и веб-ресурсов. Очевидно, что для правомерного использования понятия «образовательный веб-квест» необходимо: создать игровую атмосферу; использовать web-технологии (для доступа к квесту и работы с ним через устройства, подключенные к сети Интернет); обеспечить наполнение веб-квеста предметным содержанием дисциплины. Так как смартфоны и планшеты являются одними из самых распространенных устройств для выхода в Интернет, необходимо, чтобы веб-квест корректно функционировал при их использовании. Веб-квесты могут использоваться как при индивидуальной, самостоятельной работе так и в групповой форме. Кроме этого, при наличии интерактивной доски или проектора с экраном, прохождение квеста может происходить в рамках совместной работы учителя и учеников. Такой формат урока стимулирует обучающихся и позволяет в интересной форме закрепить учебный материал [37]. Возможность повышения наглядности и интерактивности инструкций о работе с программными продуктами Другим сценарием использования мобильных устройств становится их применение для работы с подкастами [177, 178, 183]. Подкастинг - это способ создания и передачи звуковой или видеоинформации в сети Интернет. Технология подкастинга нашла свое применение в первую очередь в обучении иностранным языкам [7, 31 ,54 ,95]. К основным дидактическим функциям подкастинга относят: коммуникативную (умения выражать и аргументировать собственную точку зрения); наглядность и интегративность (умение воспринимать изучаемый объект как часть и как целое, осмысление воспринимаемого учебного контента); информационная (работа с информацией - сбор, обработка, представление); управленческая (управление учебной деятельностью); образовательная (получение новой информации); развивающая (развитие творческого потенциала, а также умений и навыков работы с информацией); контролирующая (возможность контроля деятельности учащихся асинхронно); интерактивная (взаимодействие между субъектами учебного процесса); организационно-оптимизационная (выбор форм и методов обучения, дифференциализация и индивидуализация обучения); мотивационно-активизационная (применение оригинальных, нестандартных вариантов представления учебного контента); адаптационная (поддержка благоприятных условий протекания учебного процесса [12, с. 381-382]. В исследовании С.С. Арбузова по результатам наблюдения за учебным процессом показано, что «использование технологии подкастинга при обучении компьютерным сетям способствовало: индивидуализации обучения; активизации учебной деятельности студентов; интерактивности обучения; экономии времени на объяснение теоретического материала и особенностей использования технологий, связанных с проектированием, созданием и настройкой компьютерных сетей; более наглядному и разнообразному по формам представлению учебного материала; созданию комфортных условий обучения» [3, с. 33-34]. В информатике наибольший интерес может представлять скринкастинг - разновидность подкастинга, в которой производится запись экрана компьютера, ноутбука, планшета или мобильного устройства. Возможность организации системы опроса и тестирования Другой способ использования мобильных технологий в обучении заключается в применении их в качестве элементов систем для организации опроса. Такой подход является более эффективным с организационной точки зрения, нежели использование отдельных пультов для ответов. Мобильные устройства обучающихся в этом случае обеспечивают дистанционное получение вопросов, фиксацию ответов на них и передачу результатов голосования [110]. С. В. Титова и Т. Талмо на основе технических характеристик мобильных систем опроса выделяют следующие дидактические функции [120]: мгновенная обратная связь в случае возникновения проблем в процессе обучения; оценка и отслеживание динамики усвоения знаний; контроль за работой обучающегося; повышение участия и вовлеченности и мотивации обучающихся; организация групповых дискуссий; создание благоприятной психологической атмосферы для стеснительных и застенчивых учащихся; удержание внимания обучающихся; снижения риска списывания (в случае использования таймера); обучение в условиях ограниченных технических возможностей; мгновенное включение в работу без проведения дополнительного инструктажа (устройства и правила работы с ними знакомы обучающимся). Зарубежные исследования, описывающие опыт использования мобильных систем опроса в классе, призывают использовать возможности смартфонов обучающихся вместо применения запретительных мер [157]. К преимуществам использования мобильных систем опроса относят следующие [169]: повышение интерактивности в классе (учащиеся становятся более внимательными к процессу обучения, повышается их вовлеченность, организуется взаимодействие и обратная связь); использование такой системы в классе - необычный и интересный для учащихся опыт; возможность проведения анонимного голосования; простота использования; использование системы мобильного опроса вносит современный технический компонент в процесс обучения; преподаватель получает возможность своевременно фиксировать уровень понимания учебного материала обучающимися, что позволяет корректировать ход занятия. В ходе апробации систем мобильного опроса исследователи выявили ряд недостатков их применения в обучении, которые связаны с тем, что [169]: может произойти технический сбой; отсутствуют открытые вопросы (всегда есть варианты ответов); некоторые учащиеся не воспринимают опрос серьезно; использование мобильного устройства может отвлечь обучающегося; голосование с использованием мобильных устройств отнимает время на уроке. Другой подход при организации мобильного опроса заключается в использовании возможностей смартфона учителя считывать индивидуальные коды обучающихся. Одной из реализаций подобной системы является ресурс Plickers [181]. В этом случае наличие у учеников смартфонов и интернета не является обязательным условием. Учитель сам может формировать карточки и назначать их своим классам. Опыт практического использования подобной системы опроса показал, что такой подход имеет ряд преимуществ в условиях недостаточной технической оснащенности школы [53]. Возможность обучения основам алгоритмизации и программирования Мобильное устройство по своей сути представляет собой портативный компьютер, подчас превосходящий возможности школьных компьютеров, поэтому на уроках информатики мобильные устройства могут применяться как средства для выполнения практических работ (например, при изучении тем, связанных с сетью Интернет, технологиями передачи и поиска информации). При изучении основ алгоритмизации и программирования мобильные устройства могут применяться в качестве целевых платформ (наряду с персональными компьютерами). Разработка мобильных приложений позволяет повысить интерес при обучении программированию среди обучающихся [197]. С этой целью может использоваться среда визуальной разработки Android-приложений App Inventor [143, 192]. Особенностью данной среды является то, что она работает прямо из браузера как стационарного компьютера, так и планшета или мобильного устройства. Скачивать и устанавливать ничего не требуется. Кроме этого, App Inventor использует визуальный язык программирования, похожий на Scratch [185]. Google Blockly - используемая библиотека, которая позволяет создавать программы из блоков [128, 159, 184]. Готовые приложения можно размещать в магазине приложений Android (Google Play) [160]. Исследователи отмечают, что «сегодня учитель информатики имеет уникальные возможности формирования познавательного интереса школьников в процессе обучения программированию, прежде всего, благодаря широкому спектру используемых программных сред. Так, например, на уроках информатики при изучении программирования педагогами активно используются визуальные среды программирования (Scratch, Kodu, Alice и др.), ориентированные на разработку «настольных» приложений, что, безусловно, вызывает большой интерес у школьников, но не удовлетворяет его полностью. Это можно объяснить тем, что, помимо компьютеров, обучающиеся все больше используют мобильные устройства» [50, c. 2]. Возможность организации повторения учебного материала Благодаря компактности и широким возможностям применения, мобильные устройства относятся к классу носимых гаджетов и находятся в непосредственной близости от человека в течение всего дня. Данная особенность позволяет выстроить систему повторения учебного материала через приложение на смартфоне, которое будет выполнять следующие функции: напоминание о необходимости повторения изученного материала; демонстрация краткого содержания изученного на уроке материала; тестирование в обучающем режиме, который предполагает в случае ошибки отображение верного ответа и подробного комментария; - фиксирование ответов ученика для анализа совокупных данных класса учителем. Возможность развития навыков работы с программными средствами Помимо вышеперечисленных сценариев использования мобильных устройств в обучении различным дисциплинам, необходимо учесть специфику предмета «Информатика и ИКТ». Одной из важнейших составляющих курса информатики в школе является развитие навыков работы с различными программными продуктами и информационными системами. Выполняя практическую работу за компьютером, обучающийся нередко вынужден переключаться между окнами, лавируя между программой, в которой он работает и заданием или указаниями к выполнению работы. Использование мобильного устройства в качестве «второго экрана» позволит обучающемуся сосредоточиться на изучаемой программе и избавит от необходимости переключаться между окнами. Такой подход призван снизить эмоциональное напряжение ученика и способствует созданию более комфортных условий обучения. Кроме этого, второй экран позволяет ученику выполнять действия на основном компьютере параллельно с видеодемонстрацией правильной работы на смартфоне. Возможность организации проектной деятельности Мобильные устройства являются, с одной стороны, предметами изучения дисциплины Информатика и ИКТ, а с другой - выступают в роли целевых платформ при работе над научно-исследовательскими проектами обучающихся. Активное распространение мобильных технологий и устройств в современном обществе отражает актуальность разработки программных продуктов для них. А наличие собственных смартфонов у обучающихся способствует повышению внутренней заинтересованности и личностной мотивации в разработке новых программ для своего устройства. Возможность организации самостоятельной работы обучающихся Использование мобильных устройств в рамках самостоятельной работы обучающихся предоставляет широкие возможности работы с информацией различного вида. Так как смартфон в большинстве случаев включает в себя модуль геолокации, фото- и видеокамеру, микрофон и аудиодинамик, а также обладает встроенными средствами работы с различными видами информации, перед обучающимися открываются широкие возможности использования мобильного устройства как инструмента при выполнении самостоятельной работы (как аудиторной, так и внеаудиторной). Благодаря облачным технологиям, в ходе решения учебных задач смартфон также может выступать в роли средства общения как между обучающимися, так и учителем и учениками. В условиях недостаточной оснащенности школ, или вследствие отсутствия у обучающихся персональных компьютеров, мобильное устройство предлагает те же возможности, так как является по своей сути миниатюрным компьютером. Таким образом, выполнение практических и самостоятельных работ по дисциплине Информатика и ИКТ зачастую может быть организовано как с применением стационарного персонального компьютера, так и с помощью мобильных устройств. Для реализации перечисленных выше возможностей должен быть выполнен ряд условий технологического и организационного характера. Поскольку мобильные устройства с установленным программным обеспечением в отрыве от механизма, связывающего обучающихся и преподавателя, не дают значительных преимуществ при использовании в образовательном процессе, перечисленные выше дидактические задачи требуют наличия единой информационной среды, которая обеспечит: обмен информацией и документами, необходимыми для учебного процесса, учащихся друг с другом и с педагогами; выполнение совместных проектов при работе в группах; коллективное редактирование совместных документов; сетевой сбор информации от множества участников образовательного процесса; осуществление текущего и итогового контроля. Наиболее удобным способом организации единой информационной среды, которая будет доступна на любых видах устройств (как на стационарных персональных компьютерах и ноутбуках, так и на планшетах, смартфонах), является использование облачных технологий. К дидактическим возможностям облачных технологий, «подтверждающим целесообразность применения мобильных технологий в образовательном процессе современной школы относят: возможность организации совместной работы большого коллектива преподавателей и учащихся; возможность как для учителей, так и для учеников совместно использовать и публиковать документы различных видов и назначения; быстрое включение создаваемых продуктов в образовательный процесс из-за отсутствия территориальной привязки пользователя сервиса к месту его предоставления; организация интерактивных занятий и коллективного преподавания; выполнение учащимися самостоятельных работ, в том числе коллективных проектов, в условиях отсутствия ограничений на «размер аудитории» и «время проведения занятий»; взаимодействие и проведение совместной работы в кругу сверстников (и не только) независимо от их местонахождения; создание web-ориентированных лабораторий в конкретных предметных областях (механизмы добавления новых ресурсов; интерактивный доступ к инструментам моделирования; информационные ресурсы; поддержка пользователей и др.); организация разных форм контроля; перемещение в облако используемых учреждениями систем управления обучением (например, Moodle); новые возможности для исследователей по организации доступа, разработке и распространению прикладных моделей» [15]. Построение облачной информационной образовательной среды с возможностью доступа к ней через мобильное устройство, обеспечивает «выполнение трех основных функций: ресурсной - размещение и хранение учебного контента; коммуникационной - во-первых, доступ к контенту преподавателей и студентов в любое время; во-вторых, коммуникация между субъектами учебного процесса; организационно-управленческой - управление ходом учебного процесса со стороны преподавателя» [109, с. 74]. Использование мобильных устройств в совокупности с облачными сервисами позволяют: организовать совместную деятельность обучающихся как во время урока, так и при выполнении домашних работ; обеспечить единое хранилище информационных ресурсов, разработанных обучающимися; получать доступ к материалам курса в любое время и в любом удобном месте; повысить уровень сотрудничества между учащимися через осуществление коллективной проектной деятельности; обеспечить взаимосвязь между родителями и школой (например, через предоставление родителям доступа к облачной среде). Таким образом, мобильные технологии обеспечивают высокий уровень сотрудничества, предоставляя инструменты сетевого взаимодействия для решения совместных задач и организации обсуждения учебных вопросов. При этом использование мобильных технологий в обучении неразрывно связано с применением облачной информационно-образовательный среды (ИОС). Обратимся к различным вариантам определения информационно - образовательной среды, которая является необходимым условием реализации электронного обучения согласно Федеральному закону №273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» [126]: В. И. Солдаткин определяет информационно-образовательную среду как «единое информационно-образовательное пространство, построенное с помощью интеграции информации на традиционных и электронных носителях, компьютерно-телекоммуникационных технологиях взаимодействия, включающее в себя виртуальные библиотеки, распределенные базы данных, учебно-методические комплексы и расширенный аппарат дидактики» [103]; О. А. Ильченко под информационно-образовательной средой понимает «системно организованную совокупность информационного, технического, учебно-методического обеспечения, неразрывно связанную с человеком как субъектом образовательного процесса» [31, с. 4]; Ж. Н. Зайцева считает, что информационно-образовательная среда - это «антропософический релевантный информационный антураж, предназначенный для раскрытия творческого потенциала и талантов обучающего и обучающегося» [29]; А. Ю. Наливакин определяет информационно-образовательную среду как «систематизированный набор педагогических (учебно- методических), организационных, информационных, технический условий, направленных на учебный процесс и его участников» [68, с. 103]. Для построения информационно-образовательной среды образовательными организациями нередко используются программно-аппаратные комплексы (LMS), такие как Moodle [176], eLearning 4G [154] и другие. Однако организация обучения с применением подобных систем имеет ряд недостатков и ограничений, «поскольку: они ограничены набором инструментов и сервисов LMS, как правило, нерасширяемым; при этом LMS не содержит программных инструментов и приложений для выполнения учебных заданий - в основном наиболее востребованными в ней являются инструменты организации оперативного файлового обмена и хранения, новостной ленты, коммуникации; права размещения документов в общем доступе имеет только преподаватель; не предусмотрена возможность совместной работы студентов над документом, выполнения проекта, взаимного обсуждения; как правило, доступ к ресурсам и обсуждениям имеют только студенты, изучающие дисциплину в данный момент; по завершении курса человек теряет возможность доступа к сайту дисциплины, а после прекращения обучения в вузе - вообще ко всем его материалам, размещенным в LMS; инструментарий и интерфейс LMS не ориентированы на использование в мобильном обучении» [109, ^ 74]. Вышеперечисленные недостатки и развитие облачных технологий, под которыми понимаются технологии распределенной обработки данных, где вычислительные и информационные ресурсы представляются пользователю как интернет-сервис, привели к появлению облачных информационно-образовательных сред. Исследователи [15] отмечают ряд преимуществ «использования облачных технологий в образовательном процессе: экономические: основным преимуществом для многих образовательных учреждений является экономичность. Это особенно заметно, когда услуги, подобные электронной почте, бесплатно предоставляются внешними провайдерами. Оборудование для этих услуг может использоваться для других целей или ликвидироваться. Помещения освобождаются, что является актуальным в условиях, когда все чаще ощущается недостаток учебных аудиторий; технические: минимальные требования к аппаратному обеспечению (обязательным условием является лишь наличие доступа к сети Интернет); технологические: большинство облачных услуг высокого уровня либо достаточно просты в использовании, либо требуют минимальной поддержки; дидактические: широкий спектр онлайн-инструментов и услуг, которые обеспечивают безопасное соединение и возможности сотрудничества педагогов и учащихся» [15, с. 57]. К основным преимуществам использования облачных ИОС (ОблИОС) по сравнению с аппаратными ЬМБ относят следующие [109, с. 75]: ОблИОС организуется и сопровождается самим преподавателем с учетом специфики дисциплины и методики ее преподавания; при этом не требуется финансовых затрат учебной организации на оборудование и технологическое обслуживание; ОблИОС позволяет использовать облачные приложения для обработки информации, т.е. объединяются хранилище учебной информации и инструментарий, необходимый для выполнения заданий, следовательно, обеспечивается выполнение всех функций образовательной среды (в отличие от LMS); не требуется расходов на приобретение и обновление программного обеспечения - пользователи всегда имеют возможность работать с последними версиями приложений; ОблИОС обеспечивают возможность реализации коллективных форм учебной деятельности; применение ОблИОС не требует «привязки» к компьютерам учебной организации - вход в нее возможен из разных мест и с различных устройств пользователей; одна и та же дисциплинарная ОблИОС может быть использована при работе со студентами всех форм обучения - очной, заочной, дистанционной; при выборе соответствующих форматов представления учебного контента на основе ОблИОС может быть построено мобильное обучение. Построение ИОС на основе облачных технологий может осуществляться с помощью бесплатных сервисов компаний Microsoft и Google - Office 365 для образования и G Suite for Education соответственно. Download 0.91 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling