Малые средства информатизации. Учиться и учить

| рубрика «Заметки» | автор site_editor
Метки:

Бекмухаметова Н. В., главный методист ХК ИППК ПК, Master of Education

"Малые средства информатизации. Использование калькуляторов CASIO в учебном процессе и повышение квалификации педагогов края: проблемы и перспективы"

На современном этапе развития общества информатизация охватила все сферы производства, науки, медицины, образования. И к этим словам мы уже привыкли и относимся как к устоявшемуся факту.

Действительно, сегодня, когда появились высокопроизводительные персональные компьютеры, высокоскоростной Интернет и сотовая связь, когда скорость развития цифровых технологий сравнивают со скоростью распространения взрывной волны, образование не может оставаться в том виде, в котором оно существовало до сих пор.

Однако остается актуальным на сегодня вопрос о материально-технической стороне создания компьютерной базы образовательных учреждений, как городских, так и сельских школ. Причем акценты начинают смещаться от количественных показателей (количество учеников на один компьютер) к качественному обеспечению образовательных учреждений техническими решениями. Какие информационные технологии должны составлять материально-техническую базу школы и как они повлияют на повышение качества и эффективности образовательного процесса? На мой взгляд, именно эти два вопроса должны стать главными сегодня. И ответы на эти вопросы сегодня уже начинают появляться.

Малые средства информатизации (МСИ), а именно калькуляторы CASIO - это одно из направлений развития информатизации. Именно научные и графические калькуляторы CASIO можно успешно применять в нашей системе основного общего образования. Их преимущества очевидны особенно в условиях наших школ.

Выделим некоторые организационные преимущества:

  • не требуется отдельного специальным образом оборудованного помещения;
  • появляется возможность в использовании миникомпьютеров каждым учащимся (комплект может состоять из 25 и более калькуляторов);
  • сохранность, надежность, простота в освоении;
  • отсутствие санитарно-гигиенических ограничений по использованию;
  • не требуется профилактических работ (переустановка программного обеспечения, антивирусной защиты);
  • сохраняются все специально подготовленные настройки;
  • практические энергонезависимы;
  • доступная стоимость комплекта;
  • нет необходимости в перестройке урока;
  • использование в стенах школы графических калькуляторов может быть успешно дополнено использованием в домашних условиях научного калькулятора (эмулятора).

Но почему мы говорим об использовании именно калькуляторов CASIO? С одной стороны, по своим техническим возможностям калькулятор CASIO уже превзошел другие калькуляторы. Он обладает процессором FX-9860G (тактовая частота 266 МГц, разрядность 32 бита), графическим экраном (монохромный, 137х63 точек), большой памятью (1,5 Мбайт, возможность расширения до 1 Гб за счет SD карты), встроенным языком программирования, сетевым интерфейсом, оснащен набором прикладных программ (электронная таблица, статистический пакет и др.), количество функций, выполняемых процессором более 2 000, анализатор данных (мини - физическая лаборатория) EA-200 позволяет подключать к калькулятору различные датчики (датчик температуры, света, напряжения, движения) и объединять до 8 калькуляторов в сеть.

С помощью инженерного калькулятора CASIO можно осуществлять расчеты и обработку результатов экспериментов, строить и анализировать графики, проводить анализ функций.

Многое из перечисленных возможностей выходит за рамки учебных курсов, но ведь нет необходимости пытаться освоить все возможности калькулятора именно на уроках. Для школьников достаточно научиться быстро решать типовые задачи из школьного курса и далее суметь применить, полученные знания в нестандартных ситуациях. Калькулятор не должен стать предметом обучения, это, скорее, средство, которое призвано повысить качество и эффективность обучения.

Средства информатизации, в том числе и калькуляторы, должны использоваться лишь там, где они дают наиболее существенный эффект, там, где они позволяют решить вопросы ранее не реализованные в рамках традиционных учебных курсов в силу разных причин, в том и числе и нехватки учебного времени.

Преподавание таких школьных предметов как физика, химия, экономика основано на использовании математических методов при расчетах, обработки результатов экспериментов, анализе и обобщении полученных данных. И зачастую этот анализ ограничивается сложными математическими расчетами, что сводит на нет смысл всего эксперимента.

При повышении прикладной составляющей курса математики также возникают сложности с вычислением и анализом полученных данных.

Применение калькуляторов в этом случае может существенно не только облегчить решение данных проблем, но и помочь уделить больше внимания построению и исследованию графиков функций, оценке погрешностей при вычислениях, анализу статистических данных. Калькулятор становится активным помощником в формировании знаний и умений у учащихся, обеспечивая большую наглядность излагаемого материала, побуждая учащихся к проявлению творческой и исследовательской инициативы.

Не стоит забывать о малых средствах информатизации и на уроках информатики. Для школ, не располагающих достаточным количество компьютеров, калькуляторы применимы для организации полноценных практических занятий с использованием мини-ЭВМ по всему курсу информатики. Если же в образовательном учреждении достаточное количество персональных компьютеров, то не стоит забывать как минимум о двух составляющих курса.

Во-первых, современные калькуляторы - это самостоятельная ветвь развития информационных технологий, которая развивается также стремительно, как и персональный компьютер. Для классов информационно-технологического профиля это наиболее востребованный инструмент для расширения и углубления знаний в области современных информационных технологий. Наиболее востребованными калькуляторы должны стать при реализации таких содержательных линий как основы логики и логические основы компьютера, алгоритмизация и программирование, моделирование и формализация, компьютер и программное обеспечение. На многих занятиях калькулятор может и должен быть использован параллельно с компьютером.

Во-вторых, не следует забывать о межпредметных связях и возрастании роли информационных технологий для повышения качества обучения другим предметам школьного курса. При условии наиболее полной интеграции с другими предметами появляется не только востребованность знаний, полученных на уроках информатики, но и прикладная составляющая всего курса, которая ведет к пониманию целостной картины мира.

Таким образом, калькуляторы CASIO необходимо рассматривать и как объект изучения (на уроках информатики) и как эффективное средство обучения, которое позволяет значительно расширить содержание и углубить математическое и естественно-научное образование. Применение малых средств информатизации на уроках является весьма перспективным направлением в решении задач повышения эффективности и качества обучения современных школьников.

При приобретении калькуляторов или при принятии решении об их использовании вопросов и у педагогов, и у администрации образовательных учреждений появляться очень много, и справиться с ними самостоятельно практически не возможно. Хотя достаточный зарубежный опыт уже и накоплен, но перенести его российскую школу не возможно. И этому есть множество объяснений.

Наряду с техническим решением образовательным учреждения, использующим калькуляторы CASIO в образовательном процессе, предлагаются уже готовые методические решения, оформленные в виде соответствующих пособий, подготовка преподавателей, методическая и организационная поддержка. На образовательном пространстве Российской Федерации компания CASIO ведет проекта «Школьный калькулятор», в рамках которого ведется разработка, апробация и внедрение готовых аппаратно-методических решений, призванных помочь учебным заведениям полностью выполнить требования образовательного стандарта.

На сегодня уже запущена система курсовой подготовки преподавателей естественно-математического цикла на базе ХК ИППК ПК. Ведется обучение учителей математики, физики, информатики и химии. За весь период работ по данному направлению на базе ХК ИППК ПК прошли курсовую подготовку педагоги разных уровней. Прежде всего, это педагоги - тьюторы (44 человека), которые не только повысили свою квалификацию, но уже приступили к основной своей деятельности. Они осуществляют методическую поддержку курсовой подготовки, ведут апробацию методик применения МСИ в учебном процессе. Некоторые из них уже приступили к самостоятельным исследования в области применения малых средств информатизации.

Второй поток педагогов (78 человек, 47 образовательных учреждений) - это заинтересованные учителя. Учителя, которые еще не имеют в своем образовательном учреждении калькуляторов, но уже видят их эффективность. Эту эффективность мы смогли продемонстрировать на серии семинаров, на которых побывало более 100 педагогов и руководителей разных уровней, от директоров школ до главных специалистов управлений образованием.

Курсы повышения квалификации могут включать в себя различное количество учебных модулей. Мы реализовывали наиболее полный курс на 72 часа. Цель, которого - подготовить учителей предметников (математика, физика и информатика) к использованию малых средств информатизации с учетом методических особенностей их дисциплин.

При определении оптимального уровня содержания и методики подготовки учителей к применению малых средств информатизации на уроке были выделены два основных уровня подготовки - базовое и профильное обучение предметников.

Базовый блок предусматривает подготовку педагогов к использованию научных, графических калькуляторов и мини-лаборатории на уроках по предметам естественно-математического цикла. Главная особенность этого блока заключается в том, что учителя изучают основные функции калькуляторов на примере решения задач из курсов математики, физики и информатики. В течение этого блока не предусмотрено глубокого рассмотрения специфических методических вопросов обучения каждому из вышеперечисленных предметов.

Изучение возможностей калькуляторов начинается именно с научного калькулятора, так как на его основе можно изучить основы математических расчетов, построение таблиц, работу с ячейками памяти, решение квадратных и кубических уравнений, систем линейных уравнений с 2 и 3 неизвестными и так далее. Кроме того, при наличии в классе комплекта графических калькуляторов, учащиеся в домашних условиях могут уже использовать научный калькулятор.

Если начальный навык работы на научном калькуляторе уже сформирован, то многие функции графического калькулятора для педагогов становятся весьма простыми. И уже математические вычисления и построение графика функции не вызывают затруднений.

Помимо базовой подготовки курсы предусматривают и профильное обучение учителей предметников методическим особенностям применения данных средств обучения на уроках по их дисциплинам, рассматриваются вопросы планирования урока, разбираются темы курса на предмет целесообразности применения МСИ при их изучении, решаются типовые примеры учебных задач с использованием научных и графических калькуляторов и сопрягаемых с ними устройств.

Структура программы курсовой подготовки складывается весьма специфической. Это общий блок, на котором присутствуют все слушатели, это и деление на две группы, это и деление на группы по преподаваемым предметам.

Процесс курсовой подготовки это не только вопрос отбора учебного и методического материала. Это прежде всего набор слушателей. На наших курсах нет случайных людей.

Уже на этапе набора педагогов на курсы повышения квалификации работа строится особым образом. Во-первых, во время проведения семинаров, методисты выделяли особо заинтересованных педагогов, и приглашение на курсы такие учителя получали уже персональные через руководителя образовательного учреждения. Во-вторых, на курсы приглашались, как правило, тройки педагогов из каждого заинтересованного образовательного учреждения. Это учитель физики, математики и информатики. Если в школе выделялся заинтересованный учитель химии или экономики, то он мог присоединиться к группе. Таким образом, получился охват 47 образовательных учреждений. Это в основном школы города Хабаровска и города Комсомольск - на - Амуре.

Именно такой подход гарантировал наибольший эффект от курсовой подготовки. Во-первых, уже проявлялась заинтересованность администрации образовательных учреждений. Во-вторых, при организации группы из трех и более педагогов из одной школы стало формироваться сразу и межпредметное взаимодействие, появлялась большая заинтересованность педагогов в результатах обучения, строились планы совместной работы, педагоги делились полученным опытом и информацией.

Однако процесс курсовой подготовки в большей степени свелся к образовательным учреждениям городов Хабаровск и Комсомольск - на Амуре. А в первом потоке это были педагоги краевых экспериментальных площадок на базе пилотных общеобразовательных учреждений:

  • МОУ СОШ № 33 г.Комсомольска-на-Амуре (базовая школа для предметного объединения по физике «северного куста»);
  • МОУ СОШ № 51 г.Комсомольска-на-Амуре (базовая школа для предметного объединения по математике «северного куста»);
  • МОУ СОШ № 34 (базовая школа для предметного объединения по химии «северного куста»);
  • МОУ СОШ с. Красицкое Вяземского муниципального района (базовая школа для предметного объединения по физике «южного куста»);
  • МОУ «Гимназия восточных языков № 4», г. Хабаровска (базовая школа для предметного объединения по химии «южного куста»);
  • МОУ СОШ № 80 с углубленным изучением отдельных предметов, г. Хабаровска (базовая школа для предметного объединения по математике «южного куста»);
  • МОУ СОШ № 4 пос. Чегдомын Верхнебуреинского муниципального района;
  • МОУ СОШ № 2 с. Некрасовка Хабаровского муниципального района.

Но сегодня уже существует 18 образовательных учреждений (г. Бикин, г. Вяземский) уже оснащенных научными калькуляторами CASIO. Также стали появляться и другие образовательные учреждения, которые уже самостоятельно начинают приобретать калькуляторы как научные, так и графические, например, МОУ СОШ № 3 п. Ванино.

Администрация этих муниципалитетов и образовательных учреждений смогла изыскать средства для предоставления возможности в повышении квалификации некоторым педагогам своих школ, но большинство учителей сегодня еще остались с вопросами и нерешенными проблемами.

И тут институту повышения квалификации предстоит особая серьезная работа. Мы рассматриваем возможности открытия дистанционных курсов повышения квалификации по теме «Новое в применении малых средств информатизации при изучении предметов естественно-математического цикла». Мы предполагаем, что такие курсы будут не только разными по количеству модулей и количеству часов, но и предметными (физика, математика, информатика и другие).

Однако мы предвидим и затруднения. Например, с набором слушателей на дистанционные курсы. Кто хотел уже отучился. Зачем остальным. Нет калькуляторов в школах и нет проблем. Как развивать интерес к этой теме.

И новые, весьма интересные шаги в этом направлении уже сделаны. На сайтах сетевых сообществ учителей математики, физики, информатики уже появились первые материалы для обсуждения. Сетевые модераторы предложили педагогам своих сообществ первые наработки: конспекты уроков, презентационные материалы.

И вот несколько отзывов:

Первый:

Занятненько, а интересно мини-лаборатория к ПК подключается? :-)

Второй:

Вообще по этому вопросу мало информации. Проект существует, по информации с сайта "1 сентября" разрабатывается он совместно с компанией "Сервис плюс интеграция" http://www.spint.ru/, но у них на сайте ничего по данному вопросу нет. Видимо данный проект еще только на стадии разработки.

Третий:

Простые в освоении О_о ? Я посмотрел эмулятор, мне этот калькулятор не показался простым в освоении. Даже больше - он показался сложным в освоении О_О. Стало быть - всем go на курсы повышения квалификации?

Таким образом, аудитория уже расширяется. И заинтересованность у педагогов есть. Следовательно, проект «Школьный калькулятор» будет востребован. А значит надо искать новые формы и в повышении квалификации, и в методической и организационно поддержке, для того чтобы помогать педагогам учить детей и самим учиться.

Библиографические ссылки

  1. Вострокнутов И.Е. Применимость решений на основе малых средств информатизации к российской школе и современным образовательным стандартам.
  2. Программа курсов повышения квалификации учителей и методистов «Новое в применении малых средств информатизации при изучении предметов естественно-математического цикла».
  3. Смекалин Д.О. Информатика и малые средства информатизации.
  4. Положение о краевой экспериментальной площадке «Повышение эффективности и качества обучения предметам естественно-научного цикла через использование малых средств информатизации (графических и научных калькуляторов) в образовательном процессе школы».

Источник: Материалы Межрегиональной научно-практической конференции "Информационные и коммуникационные технологии в образовании и научной деятельности" (Хабаровск 21–23 мая 2008г.), стр. 77-145

blog comments powered by Disqus