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 Мaps.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