Методические указания и рекомендации «Цифровые технологии. Опыт внедрения и применения на уроках информатики»

Введение

Информатизации учебного процесса в современной школе отводится существенная роль. Данный процесс является «двигателем» будущего, определяющим качество образования в стране, ее технический потенциал. Его успех напрямую зависит от высококлассных специалистов, способных устранить насущные научно технические проблемы и продвинуть развитие экономики на более высокий уровень, отвечающий вызовам цифрового будущего [1], [9], [11].

Цифровая образовательная среда (ЦОС) представляет собой открытую совокупность информационных систем, предназначенных для обеспечения различных задач образовательного процесса [9]. Она все больше наполняется цифровыми средствами обучения (интерактивные доски, цифровые камеры, микроскопы, проекторы, компьютеры, лаборатории, виртуальная и дополненная реальность и мн. др.). Перечень инструментов постоянно пополняется более совершенными и технологичными разработками. Здесь наиболее перспективным направлением является создание роботов (робототехнических систем, комплексов – РТК), которые применяются во многих отраслях (здравоохранение, освоение космоса, оборонная промышленность, общественная безопасность, развлекательная индустрия и мн. др.). По статистике, в 2018 году в Южной Корее на 10 тыс. человек приходился 531 робот, в России – всего лишь 3, а в вузовском образовании эта цифра еще ниже. Отставание налицо.

С одной стороны, есть высокий рейтинг предметной области «Информатика»; с другой стороны, материально-техническая база школ не отвечает требованиям времени из-за недостаточного финансирования; отсутствуют необходимые цифровые компетенции педагогического и обслуживающего персонала к введению инноваций, четкий алгоритм реализации новшеств в образовании, разработка соответствующих им учебно-методических комплексов и мн. др. Все эти причины увеличивают временной период освоения актуальных разработок в системе образования. А между тем международный и отечественный опыт показывает, что эффективность обучения с применением роботов с точки зрения получаемых результатов, соотношения затрачиваемых ресурсов и количества квалифицированных специалистов оказывается выше традиционных педагогических технологий.

В современном мире робототехника имеет важное значение. Исследователи указывают на необходимость обучения подрастающего поколения в этом направлении, анализируют примеры работы с обучающими конструкторами [6].

Прежде чем роботы как цифровые помощники станут доступными и будут полностью приспособлены к субъектам образовательного процесса, предстоит решить большое количество проблем. Это высокая стоимость роботов; их восприятие людьми разного возраста, состояния здоровья, национальности и вероисповедания; адаптация внешнего вида РТК к образу и подобию человека; голосовое общение с ним – интонации, четкость произношения; психологическая и физическая безопасность, конфиденциальность информации и мн.др.

Создание школьной информационной среды, которая поможет использовать все многообразие цифровых разработок, как роботы и РТК, для обучения школьников – актуальная проблема, требующая решительных действий. Несмотря на трудности развития этого направления, положительные сдвиги все же есть: появляются новые специальности («Мехатроника и робототехника»), направления дополнительного образования («Робототехника» в области STEM-образования), учебные дисциплины («Основы робототехники», «Промышленная робототехника», «Основы автоматизации машин и робототехника», «LEGOтехнологии и технологии конструирования в начальной школе»). Вносятся коррективы в программу «Информатика», в предметную область «Технология» и мн. др. Зарождаются инновационные направления в педагогической науке – андроидная педагогика [10], [11], педагогика роботов [7].

Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что обучение школьников возможно лишь в условиях высокотехнологичного образования. Внедрение роботов, РТК и других современных инструментов и средств обучения – одно из перспективных направлений развития, способное существенно повысить уровень образования в школе. Возникла необходимость наличия четкого механизма быстрого продвижения цифровых новшеств в процесс обучения. И этот механизм может быть представлен как: последовательность процессов, совокупность точно заданных действий достижения желаемого результата, педагогические разработки для адаптации актуальных цифровых средств к условиям школьного обучения, конкретизация технических возможностей различных цифровых устройств , выявление основных функций и направлений их использования в учебном процессе в соответствии с техническими возможностями (лабораторное оборудование, ассистент, помощник, теле присутствие) и требованиями ФГОС; – проектирование и моделирование учебного процесса с применением новых средств; – создание алгоритмов адаптации учебных материалов для их применения в новых условиях (в частности, при использовании робота актуальны вопросы объемов учебного материала, его показа в виде презентации, видеоролика, текста и (или) звукового сопровождения – темп речи; стандартных команд для вывода информации на экран и мн. др.); – разработка алгоритмов деятельности РТК в учебном процессе и их верификация; – разработка методики использования новых средств для преподавателя и пользователя на занятии (учебно-методических рекомендаций);

Все это свидетельствует об актуальности выбранной мной темы

Объект исследования –деятельность обучающихся при использование цифровых технологий в курсе информатики и ИКТ.

Предмет исследования – возможности инновационных технологий для деятельности обучающихся в школьном курсе информатики и ИКТ.

Цель исследования – изучение возможностей применения цифровых технологий для работы обучающихся в школьном курсе информатики и ИКТ.

Задачи исследования:

выявление и обобщение возможностей современных интернет технологий в школьном образовании;

обзор и обобщение опыта эффективного использования современных интернет технологий для организации деятельности обучающихся

анализ возможностей цифровых технологий

разработка учебно-методических материалов с использованием интернет-сервисов.

разработка учебно-методических материалов с использованием интернет-сервисов

Практическая значимость: разработанные учебно-методические могут быть использованы в курсе информатики и ИКТ.

 

Глава 1. Цифровые технологии как средство организации совместной работы обучающихся в школьном курсе информатики и ИКТ

Рассмотрим такие средства обучения как интернет-сервисы (сетевые сервисы, web-сервисы). Веб 2.0 (Web 2.0) – второе поколение сетевых сервисов, действующих во всемирной паутине. Данные сервисы отличает простота, доступность и надежность, в них можно работать как индивидуально, так и коллективно. Сегодня это современное средство обучения, которое дает учителю неограниченные возможности для творчества, повышает мотивацию детей к обучению и делает учебный процесс непрерывным и интерактивным. Работа в сервисах интересна и учителю, и ученикам [1]. Сетевые сервисы позволяют пользователям не только путешествовать по сети, но и совместно работать, размещая в сети текстовую и медиа информацию. Новые сервисы радикально упростили процесс создания материалов и публикации их в сети. Теперь каждый может не только получить доступ к цифровым коллекциям, но и принять участие в формировании собственного сетевого контента (от англ. content – содержимое). Освоение новых средств ведет не просто к тому, что мы можем решать новые задачи, но и меняется наше мировоззрение, которое позволяет нам видеть мир с новой точки зрения. Таким образом, интернет-сервисы становятся естественной образовательной средой для организации совместной деятельности, целесообразность использования которых в учебных целях очевидна [3].

Приведу примеры сетевых сервисов для организации как совместной, так и индивидуальной работы на уроках информатики и ИКТ.

Calameo – это сервис, предназначенный для создания и совместного редактирования интерактивных публикаций в виде журнала, брошюры или презентации. С помощью этого сервиса можно разместить в сети уже готовую публикацию, подобрав ей необычный дизайн.

Tripadvisor – один из самых оригинальных сервисов для создания мультимедийных слайдшоу. Сервис предлагает актуальные шаблоны, в которых просто необходимо указать место съемки и прикрепить ваши фотографии. В один миг сервис предоставит вам готовое слайдшоу, которое можно использовать в вашей деятельности.

Glogster – незаменимый сервис для создания онлайн плакатов, которые могут включать в себя фото, аудио, видео, анимации и текст. Образовательная версия данного сервиса позволяет преподавателю создавать виртуальные классы, где каждый обучающийся может опубликовать свои актуальные постеры, комментировать их и с лёгкостью обмениваться своим творчеством с остальными ребятами.

Edmodo – сервис для организации учебного процесса и проведения дискуссий на определенную тему, в которой могут участвовать все обучающиеся вашего класса. Очень хорошо подходит для организации совместной деятельности школьников.

Bubble.us – самый интересный сервис для построения ментальных карт или карт знаний с возможностью совместного редактирования и множеством интересных шаблонов уже готовых карт. При помощи этого сервиса можно составлять схемы, а также давать задание ученикам совместно построить ментальную карту.

Linoit – наиболее удобный онлайн сервис для публикации заметок. С помощью данного сервиса можно оставлять важные заметки на онлайн доске, которые будут доступны другим пользователям. Очень удобно для проведения мозгового штурма в классе. Цвета заметок и фон доски можно изменять. При помощи этого сервиса каждый ученик во время урока сможет оставить своё мнение на общей доске.

Wikiwall – можно использовать для создания тематических или классных газет на любую тему. Каждый, у кого есть ссылка довольно легко сможет редактировать газету, добавлять видео, картинки и текст.

AnyMeeting – сервис, который можно использовать для проведения вебинаров с любым количеством участников в режиме реального времени. Вовремя вебинара у каждого есть возможность совместного использования приложений и совместного использования экрана.

TimeToast – предпочтительный сервис для совместного создания и редактирования временно – событийных линеек. С помощью этого сервиса каждый ученик за считанные минуты может с лёгкостью создать свою дидактическую игру или учебную диаграмму.

Кроме перечисленных выше можно добавить следующие интернетсервисы: – виртуальные доски: Conceptboard – совместное редактирование, виртуальная доска; DabbleBoard – совместное редактирование без регистрации; Scrumlr – виртуальная доска со стикерами; – дидактические материалы для уроков в игровой форме: LearningApps – создание интерактивных учебно – методических пособий по разным предметам; JigZone – создание пазлов

Flashcard Machine – создание онлайн – карточек для проведения викторин, занятий, тренингов; фабрика кроссвордов – генератор кроссворда; – тесты, опросники: 99Polls – создание опросов;

Usaura – создание тестов на основе графических изображений;

Artpad – онлайн рисовалка; Aviary – фоторедактор – редактируем фото; Aviary Phoenix – совместное редактирование рисунков;

BannerSnack – создание баннеров; – презентации, публикации, видеоролики: Prezi – создание и публикация презентаций; Powtoon – создание скрайбинг презентаций; – мультимедиа сервисы: ZooBurst – анимационные 3D публикации; Playcast – создаём мультимедийные открытки;

Blabberize – озвучивание героев, сценок с элементами анимации;

Mp3Cut – обрезка музыки и создание рингтонов онлайн.

Необходимо учитывать эффективность и удобство сервисов в работе. Если пользоваться несколькими сервисами, появляется проблема с запоминанием логинов и паролей при регистрации на каждом из них.

Сервисы Google имеют преимущество перед остальными сервисами, т.к. под одним аккаунтом возможен доступ к любому сервису, входящему в состав Google. Большинство инструментов бесплатны. Сервисы Google ориентированы на сетевое взаимодействие людей и для образования в этой среде важны возможности общения и сотрудничества.

Удобный и простой интерфейс, в котором любой школьник сможет создать свой личный сайт, не обращаясь к сложным структурам организации сайта. Редактировать сайт можно совместно, что довольно оптимизирует деятельность учащихся. Постоянная практика использования новых средств приучает к новому стилю поведения, подсказывает педагогические и организационные решения учебных ситуаций.

Глава 2. Опыт внедрения и применения цифровых технологий на уроках информатики.

Цифровые технологии позволяют сделать уроки более эффективными, привлекательными и запоминающимися для обучающихся, а, следовательно, повышают интерес к обучению. Дети могут работать совместно, выполняя проект. Учителю интернет сервисы позволяют творчески подойти к обучению. Использование цифровых технологий в учебном процессе – это средства, позволяющие оптимизировать учебный процесс, поднять интерес обучающихся к изучению предмета, реализовать идеи развивающего обучения, повысить темп урока, увеличить объём самостоятельной работы [2]. В современном мире учитель должен быть направлен на организацию совместной деятельности обучающихся.

Предлагаю использовать следующие сервисы Wеb 2.0: Сервисы Google бесплатны для всех пользователей. Так как все данные хранятся в облаке, вы можете не беспокоиться о их сохранности. Открыть документ можно на любом устройстве. Когда обучающиеся работают вместе над каким-либо проектом, например, собирают материалы для презентации, они могут использовать совместный доступ. Обучающийся может предоставить доступ с возможностью редактирования Вами, чтобы дать рекомендации. Для учителя это способ осуществления обратной связи.

Сервис Сасоо простой и удобный онлайн сервис для совместной работы по созданию схем и диаграмм онлайн. Этот сервис имеет много дополнительных модулей для создания даже самых сложных схем и плакатов. Questbase – удобный сервис для создания тестов, опросов, викторин. При создании теста предусмотрены разные типы вопросов. Сервис можно применять для дистанционных викторин, олимпиад, для проверки усвоения.

Learnings Apps – это конструктор для разработки интерактивных заданий по разным учебным предметам. Основная идея интерактивных заданий заключается в том, что ученики могут проверить и закрепить свои знания в игровой форме. Существующие модули Learnings Apps могут быть непосредственно включены в содержание обучения, а также их можно изменять или создавать в оперативном режиме. Облако слов – приведу несколько конкретных примеров использования облака слов учителями: на этапе сообщения темы урока для повышения мотивации и интереса учащихся – облако содержит красочное и оригинально оформленное название темы; на этапе закрепления или контроля знаний – облако слов содержит основные понятия по пройденной теме. Учащиеся выбирают термины и понятия, изученные в данной теме, и дают определение или раскрывают понятие; на любом уроке и любом этапе урока – задание «Найди лишнее слово»: дня повторения пройдённого материала, для ознакомления с новым материалом, для переключения внимания, в качестве разминки и т.д.

При изучении базового курса Информатики и ИКТ рассматриваются и осваиваются большое количество программ. Большинство имеют аналоги в виде интернет – сервисов, которые всегда доступны в любом месте, где бы ни находился участник образовательного процесса при наличии доступа к сети Интернет. Рассмотрим интернет-сервисы, которые смогут быть полноценными заменителями программного обеспечения школьного компьютера в кабинете информатики. Практически на любом этапе изучения предмета возможно замещение прикладного ПО интернет сервисами.

Интернет-сервисы для изучения разделов

Например,

Раздел «Информация и информационные процессы». ПО школьном компьютере: Stamina, BabyType 2000, Microsoft Office Word, OpenOffice Writer, Microsoft Power Point, OpenOffice Impress, проигрыватель Windows Media Google Docs, аналог - prezi.com , youtube Плюс: Не требуется установка на компьютер, бесплатный доступ, удобный и красивый интерфейс, наглядность. Минус: Регистрация, необходимость наличия почтового электронного адреса.

Раздел «Алгоритмы и исполнители» ПО КуМир, Перволого, Kturtle, Конструктор блок – схем, PascalABC Draw.io , pascalabc.net Плюс: Простая регистрация, не требует установки на компьютер, широкий спектр возможностей Draw.io Минус: не запускает в действие блок-схему.

Раздел «Основы программирования на языке Паскаль» Конструктор блок-схем, PascalABC Draw.io pascalabc.net Плюс: Простая регистрация, не требует установки на компьютер, широкий спектр возможностей Draw.io Минус: не запускает в действие блок-схему.

Раздел «Текстовая информация и компьютер». ПО Блокнот, WordPad, Microsoft Office Word, OpenOffice Writer Google Docs, DocMe, On Text. Плюс: Облачное хранение данных, совместное редактирование документов, наличие всех функций настольного ПО, бесплатный доступ Минус: Наличие регистрации.

Раздел «Информационное моделирование» LibreCad, Draw, Paint, Adobe Flash, Geogebra, MapKit, XMind, Cmap Tools, Microsoft Office Word, OpenOffice Writer М aps.google , maps.yandex Бесплатный доступ, возможность визуализации объектов, не требуют установки на компьютер, удобный и красивый интерфейс.

Раздел «Хранение и обработка информации в базах данных» Microsoft Access, OpenOffice Base MyTaskHelper.ru Плюс: Облачное хранение данных, совместное редактирование проектов, бесплатный доступ к основным функциям, визуальное Минус: Требует наличие регистрации.

Раздел «Табличные вычисления на компьютере» ПО Microsoft Office Excel, OpenOffice Calc Google Docs Плюс: Облачное хранение данных, совместное редактирование документов, наличие всех функций настольного ПО, бесплатный доступ.

Раздел «Мультимедиа и компьютерные презентации» Microsoft Power Point, OpenOffice Impress, Adobe Flash, Movie Maker, Киностудии Windows Live, Pinnacle Studio, Windows «Звукозапись» аналог Prezi.com , Zoho Show, VideoToolbox, Xtranormal, AudioExpert, Myna. Плюс: Облачное хранение данных, совместное редактирование документов, наличие всех функций настольного ПО, бесплатный доступ, красивый и удобный интерфейс. Минус: Требует регистрации и наличие почтового электронного ящика

 

Конспект урока «Компьютерные презентации»

Тип урока: урок комплексного применения знаний.

Продолжительность урока: 45 минут.

Цели урока: Содержательная – формирование понятийного аппарата по созданию презентации с помощью сервиса Google. Деятельностная: создание условий для совместной работы обучающихся при изучении Google сервиса; развитие навыков работы в сети интернет с сервисом Google.

Задачи урока: – формирование понятийного аппарата по данной теме; –создание условий для совместной работы обучающихся при изучении приложения Google презентации; –активизация познавательных интересов, развитие навыков работы в сети интернет с сервисом Google.

Оборудование: компьютер, проектор, ОС Windows, выход в интернет.

Методы обучения: технология организации совместной деятельности, репродуктивный, эвристический;

Формы работы на уроке: индивидуальная, фронтальная, групповая.

Структура урока

 

 

 

 

Многообразие цифровых технологий дает возможность учителю информатики не ограничивать себя и своих учеников в изучении различных программных сред. Использование web-технологий позволит расширить возможности по изучению тех программ, которые были недоступны ранее.

Считаю, что использование интернет-сервисов для работы на уроках информатики и ИКТ в современной школе дает возможность:

 повысить у обучающихся мотивацию к предмету;

 подготовить к самостоятельному усвоению материала информатики и ИКТ и других общеобразовательных предметов;

 овладеть конкретными знаниями, необходимыми для применения в практической деятельности;

 интеллектуально развивать обучающихся;

 получить обучающимся коммуникативный опыт;

 повысить многообразие видов и форм организации деятельности и контроля над деятельностью обучающихся.

Таким образом, использование интернет сервисов в процессе обучения информатике дает такие возможности, как выполнение различных учебных заданий в формате реального времени с помощью сетевых редакторов, отсутствие затрат на обновление коммерческих лицензий программного обеспечения, обеспечение открытости и доступности учебных материалов, выполнения сетевых групповых проектов. Надеемся, что при стремительном развитии веб-технологий учителя школ при организации совместной деятельности на уроках предпочтут использовать интернет сервисы [12].

 

Литература:

Бем, Н.А. Применение электронных образовательных ресурсов в условиях перехода на новые ФГОС общего образования [Текст]: Н.А. Бем // Информатика и образование. – 2013. – №7. – С. 20 – 23.

Босова, Л.Л. Программа по учебному предмету «Информатика» для 7 – 9 классов [Текст]: Л.Л. Босова, А.Ю.Босова – Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013.

Облачные технологии [Электронный ресурс]//Википедия. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki /Облачные_вычисления/ Tuesday, 12 Dec 2018 14:21:44.

Зверева Ю. С. Информатизация высшего образования // Новая наука: Проблемы и перспективы. 2016. № 6-2 (85). С. 63–66.

Карпутина А. Ю. Образовательная робототехника // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 12. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/12/74896

Карчевский В. П., Карчевская Н. В. Педагогика роботов. URL: https://ru.wikiversity.- org/wiki/

Кушнир М. Сборка по цифровой образовательной среде. URL: http://- medwk.blogspot.com/2017/05/digEdu.html

Пермяков А. Ф., Храпаль Л. Р. Андроидная педагогика как инновационное направление современной педагогической науки // Успехи современной науки и образования. 2016. Т. 1. № 11. С. 208–211.

Пермяков А. Ф., Храпаль Л. Р. Идеи уникального научного проекта «Андроидная педагогика» в условиях развития робототехнического направления в научной и образовательной системах России // Высшее образование сегодня. 2016. № 10. С. 10–16.

Шилова О. Н., Юрков А. В. ИКТ и инновационная образовательная система – ключевые факторы конкурентоспособности университетов мирового уровня // Прикладная информатика. 2017. Т. 12. № 6 (72). С. 50–57

Голубев, О.Б. Использование «облачных» сервисов при обучении информатике [Текст]: О.Б. Голубев, // Сборник научных статей конференции «Системные стратегии: наука, образование, информационные технологии», ВГПУ – Выпуск 1. – Вологда, 2013. – С. 45

Хуторская Л. Н. Информационная педагогика // Эйдос. 2002. 25 августа. URL: http://www. eidos.ru/journal/2002/ 0825