Computer Using Educators, Inc., Usa федерация Интернет Образования Центр новых педагогических технологий Московский областной общественный фонд новых технологий в образовании «Байтик» Материалы
| Вид материала | Документы |
- Computer Using Educators, Inc., Usa центр новых педагогических технологий Московский, 5685.88kb.
- XVIII международная конференция «применение новых технологий в образовании», 160.82kb.
- XXII международная конференция «применение новых технологий в образовании», 155.52kb.
- Computer Using Educators Inc., Usa материалы, 4875.63kb.
- Computer Using Educators Inc., Usa материалы, 5788.98kb.
- Первая студенческая региональная научно-практическая конференция «Компьютерные технологии, 32.52kb.
- Положение о конкурсе областной конкурс «web-сайт года», 75.11kb.
- Новые информационные технологии в образовании, 18.91kb.
- Опыт преподавания Web-дизайна и программирования для Internet школьникам старших классов, 34.09kb.
- «Использование новых информационных технологий в обучении английскому языку в школе», 460.19kb.
Министерство образования РФ
Министерство образования Московской области
Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям
в образовании
Computer Using Educators, Inc., USA
Федерация Интернет Образования
Центр новых педагогических технологий
Московский областной общественный фонд новых технологий
в образовании «Байтик»
Материалы
XIV Международной конференции
Применение
новых технологий
в образовании
26 – 27 июня 2003 г.
Троицк
Материалы XIV Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», 26 – 27 июня 2003г. г. Троицк, Московской области - МОО Фонд новых технологий в образовании «Байтик», 2003. В материалах сборника традиционной конференции в Троицке Московской области рассмотрены проблемы, касающиеся разработки школьного программного обеспечения, учебной информатики, дистанционного обучения, работы в сети Интернет, новых методик преподавания и др., основой которых являются компьютерные технологии. Книга будет полезна педагогам, преподавателям и специалистам, использующим информационные технологии в детских дошкольных учреждениях, средней, средней специальной и высшей школах.
Научно-методическое издание.
Материалы
XIV Международной конференции
«Применение Новых технологий В образовании»
26 –27 июня 2003г.
Троицк
Редакционная группа:
Золотова С.И. , Киревнина Е.И. , Кузькина Т.П. ,
Касабова М.Г. , Алексеев М.Ю. , Юдакова О.С.
Эскиз эмблеммы на обложке:
Лотов В.К.
Сдано в набор чч.чч.03. Подписано к печати чч.чч.03. Формат 60х84/16. Гарнитура “Таймс”. Печать офсетная. Тираж ччч экз. ЛР №071961 от 01.09.1999. Заказ № чччч/ч
МОО фонд новых технологий в образовании «Байтик», 142190, Московская обл., г. Троицк, Сиреневый б-р., 11.
Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии издательства «Тровант», 142190, Московская обл. Троицк, чччч.
ОРГКОМИТЕТ КОНФЕРЕНЦИИ
Антонова Л.Н. Председатель Оргкомитета, Министр образова-
ния Правительства Московской области
Смирнова Е.С. зам. Министра образования Московской области
Письменный В.Д. чл.-кор РАН, директор ТРИНИТИ
Смольникова И.А. к.ф.-м.н., гл. специалист Управления информати-
зации Министерства образования РФ
Ваграменко Я.А. Президент Международной Академии информа-
тики, директор института информатизации об-
разования, заслуженный деятель науки РФ.
Кузькина Т.П. директор Центра новых педагогических техно-
логий Министерства образования МО
Монахов С.В. ответственный секретарь Федерации Интернет
образования
Христочевский С.А. программный специалист института ЮНЕСКО
по информационным технологиям в образовании
Роберт И.В. д.п.н., Директор Института информатизации
образования РАО
Иванов Г.И. зам. Директора ЦНПТ
МакГоверн Шарлота вице-президент GTP/SIG of CUE, Inc.,
Калифорния, США
Киревнина Е.И. нач. отдела учебно-информационных технологий
Фонда «Байтик»
Золотова С.И. нач. отдела компьютерного обучения
Фонда «Байтик»
РАБОЧАЯ ГРУППА
Рязанов К.П. Фонда «Байтик»
Смакотина Т.М. Фонд «Байтик»
Тимакова О.Г. Фонд «Байтик»
Новикова Е.В. Фонд «Байтик»
Виноградова М.А. Фонд «Байтик»
Юдакова О.С. Фонд «Байтик»
Грушевая Г.Н. Фонд «Байтик»
Зачесова Т.П. Фонд «Байтик»
Растягаева А.П. Фонд «Байтик»
Алексеев М.Ю. Фонд «Байтик»
Гинатуллин Р.Р. Фонд «Байтик»
Малявская Н.И. Фонд «Байтик»
Галкина В.В. Фонд «Байтик»
Рысева И.П. Фонд «Байтик»
Кукуджанова О.В. Фонд «Байтик»
Балашова Л.С. Фонд «Байтик»
ORGANIZING COMITEE
Antonova L. Education Minister of Moscow region
Smirnova E. Education Vice-Minister of Moscow region
Posmennyi V. Russia Academy of Science Corresponding
Member, Chief of Troitsk Institute for
Innovation & Fusion Research (TRINITI)
Smolnikova I. Department Main Specialist of Ministry of Russia
Education
Vagramenko Ya. President of Academy of Infomatization, Director of
Institute of Education Infomatization
Monakhov S. Federation Internet Education
Kuzkina T Director of Bytic Foundation
Hristochevsky S. UNESCO Institute for Information Technologies in
Education
Robert I. Dr., IIO RAO Director
Ivanov G. CNPT director
McGovern Sh. Vice-president of GTP/SIG of CUE, Inc., CA, USA
Kirevnina E. Chief of Bytic Department
Zolotova S. Chief of Bytic Department
WORK GROUP
Ryazanov K. Bytic
Smakotina T. Bytic
Timakova O. Bytic
Novicova E. Bytic
Yudakova O. Bytic
Vinogradova M. Bytic
Grushevaya G. Bytic
Zachyosova T. Bytic
Rastyagaeva A. Bytic
Alekseev M. Bytic
Ginatullin R. Bytic
Malyavskaya N. Bytic
Galkina V. Bytic
Ryseva I. Bytic
Kukudjanova O. Bytic
Balashova L. Bytic
Секция 1
Новые технологии для детей
дошкольного и младшего школьного возраста
Topic 1
Computer for Early Childhood education
Peculiarities of application of the object-oriented knowledge models method in the primary school
Uskova N. N.
Mari State Technical University, chair of informatics. Yoshkar-Ola.
Abstract
The article describes the Author’s research in the filed of application of object-oriented knowledge models method for educational purposes. It speaks in detail about the psychological basis and peculiarities of the method application in primary school. The Author offers a new solution for the problem of academic achievements and intellectual faculties mismatch. The article may be interesting to the teachers of informatics, primary school teachers and students of pedagogical institutes.
Особенности применения метода построения объектно-ориентированных моделей знаний в начальной школе
Ускова Н.Н.
Марийский Государственный Технический Университет Йошкар-Ола
Скорость обновления информации, необходимой для адаптации и ориентировки в окружающей действительности, сегодня так высока, что необычайно остро стоит вопрос о формировании у ребенка уже на ранних этапах обучения оптимальных комплексов знаний и способов деятельности, призванных обеспечить универсальность его образования. В связи с этим предмет информатики в начальной школе приобретает особую значимость. Создаются концептуальные предпосылки нового этапа развития информатики - этапа систематологии. Главной особен-ностью этого этапа является расширение курса за счет включения в него изучения понятия системы, элементов системного анализа, методов принятия решений и т.д. Систематология становится тем методическим аппаратом, который объединяет техническую и гуманитарную информатику и решает когнитивные проблемы, возникающие на современном этапе развития информационного общества.
Наши исследования показали, что в первом классе дети, обладающие более выраженными умственными способностями (мышлением, воображением, памятью) справляются с учебными задачами адекватно своим способностям. Однако по мере перехода в следующие классы 80% таких детей снижают учебные показатели. Совсем другая картина среди детей, показавших средний результат сформированности умственных способностей при первоначальном тестировании, успешность в учебной деятельности у таких детей с годами возрастает до 75%. В занковских классах этот разрыв менее заметен, однако общая направленность позволяет говорить о необходимости нового подхода. Для успешного применения даже уже сформированных способов умственных действий необходимо создать общие сценарии, схемы последовательности действий приобретения знаний, что даст в руки ребенку ключ к процессу познания. Это возможно за счет глубинной реализации дидактического принципа межпредметных связей, когда объектом проникновения одного предмета в другой являются не факты, а методы одной дисциплины учащиеся могут с успехом применять для изучения другой дисциплины.
Учитывая выше обозначенные тенденции, нами был предложен метод построения объектно-ориентированных моделей баз знаний. Основные принципы метода заключаются в реализации системного подхода к построению педагогического процесса. Главной составляющей сис-темного подхода к освоению знаний является формирование системного мышления - не прямолинейного по своей сути, а циклического, в котором связи между объектами знаний (элементами системы - базы знаний) образуют циклы обратной связи. Обратная связь - возвращение информации на следующем этапе ее передачи. На практике, применяя объектно-ориентированный метод построения базы знаний, дети, усваивая новый материал, обязательно обращаются к знаниям, приобретенным ранее, таким образом, органично вписывая новое в имеющуюся систему миропонимания, что влечет ее изменения, дополнения, а иногда и к пересмотру уже существующих элементов системы знаний. Кроме четко определенных этапов построения модели базы знаний (выделение ключевых абстракций: выделение и именование предметной области; выделение объектов; выделение свойств объектов; выделение связей объектов; циклический возврат на первый шаг до достижения полноты модели; оформление композиции объектной модели [3]), метод позволяет реализовать свободу в личном целеполагании детей, что является глубинной составляющей всякой игры, тем более дидактической. При обучении детей построению объектных моделей подключается не только логическое мышление, но и эвристическое. Дети начинают чувствовать себя Менделеевыми, создающими систематизацию.
Кроме того, наиболее эффективно раскрываются механизмы долговременной памяти, поскольку метод разработан с опорой на современные психологические достижения. Согласно методам пересекающегося поиска (нахождение связи между двумя понятиями) и иерархии наследования (объекты наследуют свойства тех объектов, которые расположены выше по сети), выдвинутые Коллинзом и Квиллианом [4], а также объединяющей их теории семантической памяти, активизация объектов хранящихся в памяти начинается в узлах, затем распространяется на связанные с ними узлы, затем за их пределы. Когда активизации пересекаются, их путь анализируется, чтобы проверить, подтверждает ли он предложенную связь [2]. Таким образом, просле-живается связь между способами хранения информации в памяти и методом построения объектной модели знаний в ходе учебного процесса, что позволит более органично использовать последний и обеспечит успешность в решении многих учебных задач.
Предложенный метод в течение нескольких лет с успехом применялся нами в ходе уроков информатики в начальной школе. Получены следующие результаты: относительно контрольных классов возросла успеваемость, что интересно, не только по точным дисциплинам, но и по гуманитарным предметам, в экспериментальных классах (глубинная реализация межпредметных связей – методы учебного процесса освоенные детьми на информатике с успехом применялись ими на других предметах) повысилась личная мотивация процесса обучения, дети этих классов показали высокие результаты адаптивности при переходе из начального в среднее звено школы. При повторном психолого-педагогическом тестировании в конце начальной школы был выявлен значительный рост сформированности способов умственных действий, что определяет эффективность предложенного метода в данный сензитивный период.
Литература:
- Выготский Л.С. Психология. М.: Изд-во ЭКСМО-Пресс, 2002 г.
- Когнитивная психология/Х. Гейвин. - СПб.: Питер, 2003 г.
- Ускова Н.Н., Егорова Ю.Н. Развитие творческого мышления при помощи конструирования информационных моделей методом объектного анализа. Педагогическое творчество: поиски, размышления, находки: межвузовский сборник научных статей. Москва-Чебоксары, АПСН, 2002 г.
- Collins A.&Quillian M.(1969) Retrieval time from semantic memory. Journal of Verbal Learning
Секция 2
Преподавание школьных дисциплин: информатика, естественные предметы, гуманитарные предметы, экономика и иностранные языки
Topic 2
Computing Across the Curriculum
Entering the new informational educational technologies to the system of education in secondary comprehensive school
Adrova I. A.
School 37, Moscow
Abstract
Using computer programs at all steps of educating for demonstration and illustration texts, formulas, photos to get some new material, illustrating the solutions of problems methods, taking computer lab tests at Biology, Chemistry, Physics, interaction education and external education, variety educational methods of Students skill’s control, arranging student’s projects and exploring work gives new opportunities to retell the new rule or material and to realize it for the better self- studing the subject.
Entering the new informational technologies are considered:
-Not an aim but one more way to range the understanding of the world.
-As a source of additional information around the subject.
-As the way of teacher΄s and students΄ self- education.
-As the way of growing up to the personality at individual approach to the education.
Внедрение новых информационных технологий обучения в систему образования средней общеобразовательной школы
Адрова И. А.
ГОУ средняя общеобразовательная школа № 37 Западного округа города Москвы
Реформирование современной общеобразовательной школы направле-но на создание оптимальных условий для развития и самоопределения личности школьника.
Важнейшую роль в решении задачи программы «Столичное образова-ние-3»: «каждому ребенку -полноценное качественное образование в соответствии с его реальными запросами и возможностями» играют новые педагогические и информационные технологии.
Внедрение информационных компьютерных технологий позволяет эффективно реализовать возможности новых педагогических технологий личностно-ориентированного обучения: уровневой дифференциации, Коллек-тивных Способов Обучения, проектирования, разноуровневого обучения, модульного обучения, в основе которых лежат принципы природосообразности, динамичности, позволяющие создать адаптивную образовательную среду, реализующую способности и возможности каждого ученика.
Развитие информационного пространства школы: приобретение современного компьютерного класса, выход в Интернет; применение преподавателями школы информационных технологий в различных учебных предметах (математике, биологии, истории, географии, физике, астрономии, обж), обучение педагогов школы в Федерации Интернет – образования, в Ресурсном центре ЗАО г. Москвы, приобретение современного автоматизированного рабочего места учителя, наличие мультимедийных проекторов позволяет вести преподавание на высоком качественном уровне.
Использование компьютеров на всех этапах процесса обучения для:демонстрации и иллюстрации текстов, формул, фотографий при изучении нового материала, иллюстрации методики решения задач; проведения компьютерных лабораторных работ по биологии, химии, физике; интерактивного обучения; особенно для обучения в форме экстерната; контроля за уровнем знаний учащихся по методике дифференцированного обучения; организации проектной и исследовательской деятельности учащихся создают новые возможности для изложения нового материала, для его восприятия, запоминания, для углубленного самостоятельного изучения предмета учащимися.
Применяемые нами программы условно можно разбить на три большие группы: презентации, информационно-обучающие, тестирующие.
Презентации- это мощное средство развития познавательной активности учащихся при изучении любого предмета, это наглядность, дающая возможность учителю выстроить объяснение на уроке логично, научно с использованием видеофрагментов. При такой организации материала учителем включаются три вида памяти учеников: зрительная, слуховая, моторная. Презентация дает возможность рассматривать сложный материал поэтапно, имеется возможность вернуться не только к текущему материалу, но и повторить предыдущую тему. При закреплении материала можно повторить материал, вызывающий затруднения у учеников. Использование анимационных эффектов способствует повышению интереса учащихся к изучаемой теме.
Информационно-обучающие программы используются учителями по алгебре, геометрии, астрономии , по английскому языку. Использование программ: «Открытая астрономия», «Уроки алгебры и геометрии» Кирилла и Мефодия позволяет моделировать и наглядно демонстрировать содержание изучаемых тем вышеуказанных предметов, полностью реализуется принцип адаптивности к индивидуальным возможностям ребенка, темпу обучения.
Обучение носит диалоговый характер, при котором учитель в любой момент может внести необходимые коррективы. На занятии оптимально сочетаются индивидуальная и групповая формы работы. Ученики находятся в состоянии психологического комфорта при общении с компьютером.
Таким образом, с помощью компьютера достигаются идеальные варианты индивидуального обучения с использованием визуальных и слуховых образов.
Цифровые микроскопы позволяют проводить лабораторные работы по биологии на высоком уровне. Учитель, имея мультимедийный проектор, имеет возможность показать учащимся последовательность выполнения работы наглядно.
Применение тестирующих программ «Репетитор» обеспечивают диагностику и контроль знаний учащихся строго индивидуально и дифференцированно.
Уникальные возможности для диалога ребенка с наукой и культурой представляет Всемирная компьютерная сеть-Internet, которая позволяет ученикам обогатиться научной и культурной информацией из крупнейших музеев, хранилищ мира, изменять и неограниченно обогащать содержание образования.Создание условий для внедрения новых информационных технологий обучения в систему образования школы способствует тому, что педагогический процесс развивает познавательные способности, активность и самостоятельность учащихся, повышает интерес к овладению научными знаниями и методами научно-познавательной деятельности.
Таким образом, внедрение информационных технологий в учебный процесс рассматривается нами:
-Не как цель, а как еще один способ постижения мира учащимися
-Как источник дополнительной информации по предметам
-Как способ самообразования учителя и учащихся
-Как возможность реализации личностно-ориентированного подхода в обучении.
Литература:
Городская целевая программа «Модернизация московского образования (Столичное образование-3)»//Отв. ред. Л.Е. Курнешова //М.,2001
- Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учебное пособие./Под ред. Е.С.Полат.-М.,2001
- Селевко Г.К.Современные образовательные технологии: Учебное пособие.-М.,1998
Optimistic hypothesis
Bazhenov М.V., Gorbushin D.Sh., Lioubimov К.V.
Glazov State Teachers Training Institute, Glazov, Udmurtiya
Abstract
There is an idea that 8-9 form pupils can make your one Visual Basic projects the main subject of which is the solving of physics problems.
Оптимистическая гипотеза
Баженов М.В., Горбушин Д.Ш., Любимов К.В.
Глазовский государственный педагогический институт им.
В.Г. Короленко, г. Глазов, Удмуртия
Изучение информатики в школе в принципе должно способствовать успешному овладению школьниками содержанием традиционных учебных предметов – литературы, русского языка, математики, физики и др.
На уроках физики школьники слушают объяснения учителя, наблюдают за ходом демонстрационных экспериментов, решают задачи, выполняют лабораторные работы. При этом решающая роль принадлежит самостоятельной учебной деятельности школьников.
Интересно, что школьники вполне понимают, что компьютер в их учебной работе может служить универсальным рабочим инструментом. Действительно, компьютер может предоставлять в их распоряжение тексты, справочные данные, рисунки, графики; компьютер позволяет учащимся самостоятельно выполнять расчеты, записи, рисунки. Думается, что школьники, получившие в свое распоряжение компьютер и соответствующее программное обеспечение, окажутся в состоянии решать физические задачи и оформлять их решение.
Современная среда визуальной разработки проектов Visual Basic позволяет при значительной экономии времени создавать полноценные документы, отражающие работу учащихся над решением задач.
В предстоящем учебном году на кружковых занятиях мы планируем предложить учащимися 8-9 классов приобрести собственный опыт применения компьютера в процессе решения физических задач.
Мы будем признательны тем коллегам, которые захотят поделиться с нами своим опытом соответствующей работы.
SUPPLEMENTARY CLASSES ON COMPUTER PROGRAMMING
Bizuk V.V.
Moscow State Regional Teacher-training University, Orekhovo-Zuyevo
Abstract
Efficiently organised work in study groups raises the level of students’ cognitive abilities. Of great importance for students are the problems of self-assessment and realisation of their creativity, as well as capability of finding solution to socially significant problems.
О ДОПОЛНИТЕЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ ПО ИНФОРМАТИКЕ
Бизюк В.В.
Московский государственный областной педагогический институт
1. Кружковая работа основана на принципе добровольного участия детей во внеклассных и внешкольных мероприятиях, которые проводятся школой или учреждениями дополнительного образования: дети приходят не потому что «надо», а потому что есть интерес, цель. Следует отметить, что в последнее время, школьниками движет в большей степени не "игровой" интерес к компьютеру, а желание приобрести полезные для будущей карьеры профессиональные навыки. Это подтверждается, в частности, проведенным опросом школьников. В результате анкетирования были определены также основные причины посещения нашими школьниками кружков по информатике (требуется помощь в некоторых вопросах, в будущем получить хорошую профессию, необходима практическая подготовка, желание организовать свой досуг и другие). Чаще всего дети рассматривают компьютер, прежде всего, как источник полезной информации (Internet) и как объект для самореализации (сделать что-то свое, интересное). Не определившись ещё в выборе своей будущей профессии, дети в качестве «престижных» профессий, где необходимы навыки владения компьютером, называют: банкир, депутат, руководитель предприятия, программист (хакер), юрист, дизайнер, архитектор, милиционер, бухгалтер.
Среди ведущих видов потребностей - общеизвестные:
творческие потребности (желание со стороны родителей развить индивидуальные способности ребёнка, желание со стороны детей – стремление к самореализации в избранном виде деятельности;
познавательные потребности детей и их родителей, определяемые стремлением к расширению объема знаний, в том числе и областях, выходящих за рамки программ школьного образования;
коммуникативные потребности детей и подростков в общении со сверстниками, взрослыми, педагогами;
компенсаторные потребности детей, вызванные желанием за счет дополнительных знаний решить личные проблемы, лежащие в сфере обучения или общения;
профориентационные прагматические потребности школьников, связанные с установкой на допрофессиональную подготовку;
досуговые потребности детей различных возрастных категорий, обусловленные стремлением к содержательной организации свободного времени.
2. Кружковая работа по информатике при Центре технического творчества Орехово-Зуевского района построена следующим образом. Начальный уровень (6-7 класс) включает подготовительный годичный курс (Информация вокруг нас, алгоритмика и основы программирования на языке ЛОГО). Этот уровень имеет своей основной целью дать общее представление об изучаемой дисциплине. Для учащихся 8-9 классов и старше двухгодичный курс “Основы вычислительной техники и программирования”, который знакомит с программированием на языке Pascal, операционной системой MS DOS и оболочкой Norton Commander. Для старшеклассников предлагается на выбор следующие курсы: «Углубленный курс изучения программирования на языке Pascal», «Новые информационные технологии» (достаточно глубокое освоение пакета Microsoft Office), «Основы компьютерной графики», «Основы Web-программирования и Internet-технологии» и другие.
Кроме того, кружковые занятия предусматривают проведение различных мероприятий (конкурс «Логик» (решение логических задач, задач на смекалку), викторины («Из истории ВТ», «Информатика в лицах» и т.п.), конкурс авторских компьютерных программ, проведение пресс-конференций и т.д. Опыт показывает эффективность таких мероприятий, так как они:
укрепляют увлечение программированием, повышают интерес к работе на компьютере;
решают проблему самореализации творческих возможностей, в том числе и в решении социально значимых задач;
учат самостоятельной работе, планированию своей деятельности, умению доводить свою работу до завершенного вида, защищать представленные проекты;
развивают навыки коллективной работы, учат общению в среде людей, объединенных общим интересом.
Дополнительное образование, не ограниченное рамками классно-урочной системы и необходимостью усвоения определенных учебных стандартов, позволяет: реализовать личностную функцию образования; дополнить основное образование; делает досуг содержательным; помогает школьнику в социальном и профессиональном самоопределении.
Why is necessary the system of three-dimensional modeling for schools?
Boguslavsky Alexsandr
Kolomna Teacher Training Institute, Kolomna
Abstract
The questions of application of system of three-dimensional modeling (3D CAD) as software of general assignment in schools and high schools are considered. The expediency of its application at lessons ICT, geometry and technology (drafting) is shown.
Зачем в школе нужна система трехмерного моделирования?
Богуславский А. А.
Коломенский государственный педагогический институт
Обсуждаются итоги более чем десятилетнего опыта использования систем автоматизированного проектирования в школе и ВУЗе. На первом этапе применения было естественным использование таких систем в курсе Черчение и в разделе Геометрии - Планиметрия [1]. Развитие аппаратных и программных средств ИКТ привело к тому, что системе образования стали доступна системы трехмерного моделирования, в частности КОМПАС-3D LT. По мнению автора, именно системы трехмерного моделирования - СТМ представляют собой программное средство общего назначения, которое может играть реальную интегративную роль в системе школьного и вузовского образования. При этом совместными усилиями преподавателей ИКТ, геометрии и образовательной области "Технология" может быть решена чрезвычайно важная задача развития пространственных представлений у учащихся 12-15 лет, формирования основ научной и инженерной грамотности.
Действительно, после освоения работы с простейшим редактором Paint можно сразу переходить к СТМ. На этапе просмотра готовых моделей можно познакомить учащихся с различными проекционными видами, способами отображения модели, работой с деревом построения. На следующем этапе выполняется построение простейших моделей и учащийся знакомится с плоскостями построений, инструментами построения плоских эскизов (отрезок, окружность, многогранник и т.п.) Для построения твердотельной модели используются четыре основных операции: выдавливание, вращение, кинематическая и "по сечениям". Опыт показал, что первые две операции особенно легко усваиваются учащимися. После построения первых моделей можно переходить к систематическому построению основных геометрических тел, свойства которых учащиеся будут изучать в 9-10 классах в курсе "Стереометрия".
На уроках образовательной области "Технология" важно подчеркнуть, что при создании деталей, в том силе и их компьютерных моделей, применяются различные конструктивно-технологические элементы, например, фаска, сгругление, отверстие, ребро жесткости и т.п.
Система трехмерного моделирования может быть с успехом использована в разделе "Форма. Формообразование и конструирование форм" [2].
Появление в системе образования нового программного средства отвечает современным тенденциям в преподавании школьного курса "Геометрия" [3] - взаимосвязанному изучению свойств плоских и пространственных фигур. При таком подходе плоские фигуры и их свойства изучаются не сами по себе, а как части пространственных геометрических фигур.
Использование СТМ позволяет решить проблему формирования информационно-терминологического языка, который отражает собою смысловую и содержательную систему геометрических, проекционных, конструктивно-технических, технологических и других понятий, тесно связанных с тематикой обучения [4].
В предлагаемом походе к использованию СТМ учащийся при изучении курса "Черчение" сможет сосредоточиться на изучении основ языка инженерной графики в условиях катастрофического сокращения учебного времени до 36 часов.
В докладе будет представлена СТМ КОМПАС-3D LT, имеющиеся в России методические разработки и книги по этой системе, деморолики и другие материалы, составляющие в совокупности программно-методический комплекс.
Обсуждается государственная программа, принятая в Англии по использованию СТМ в школах, использование СТМ в школах США, ресурсы Интернет по рассматриваемой проблеме.
Конечно, использование такой сложной программы, как СТМ, требует от учителя дополнительных затрат времени и организации взаимодействия учителей-предметников. Рассмотрен опыт изучения СТМ в процессе подготовки учителей технологии и учителей физики в КГПИ.
Дополнительные материалы можно найти на образовательном сайте www.kompas-edu.ru.
Литература:
Богуславский А.А. Развитие пространственных представлений учащихся с использованием системы трехмерного проектирования. Материалы VIII Межд. конф. “Применение новых технологий в образовании”.- 30 июня - 3 июля 1997 г. – Троицк.- С. 69-71
- Павлова А.А., Жуков С.В. Черчение. Учебн. для уч-ся 9 кл. общеобразоват. учреждений. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003. - 272с.
- Гусев В.А. Программа курса "Геометрия" для 5-11 классов образовательных учреждений. - М.: ООО "ТИД "Русское слово - РС", 2002. - 32 с.
- Ройтман И.А. Методика преподавания черчения. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000. - 240 с. - (Б-ка учителя черчения). - С.104 - 107.
- Social Informatics and Engineering Ethics in School
Programming of physical problems on an example of "The Optical Constructor" simulation program
Boguslavsky A. A., Loginov A. A.
Kolomna Teacher Training Institute, Kolomna
Abstract
The educational simulation program "The Optical Constructor" is considered. This program was designed during of the qualifying work implementation. The object-oriented development of this program can serve as an example of integration of the specialized computer science course (the programming course) into training of future physics teachers.
Программирование физических задач на примере моделирующей программы "Оптический конструктор"
Богуславский А.А. , Логинов А.А.
Коломенский государственный педагогический институт
В течение ряда лет кафедра теоретической физики Коломенского государственного педагогического института проводит непрерывную компьютерную подготовку студентов физического отделения физико-математического факультета. В рамках этой подготовки преподается ряд основных и факультативных курсов. Одним из факультативных курсов является "Основы программирования на языке Си++", который предназначен для формирования у студентов начальных навыков современного промышленного программирования.
В докладе рассматривается разработка учебной моделирующей программы "Оптический конструктор", которая была выполнена в процессе подготовки выпускной квалификационной работы. Разработка данного приложения может служить примером интегрирования одного из специализированных информационных курсов – курса программирования – в подготовку будущих учителей физики.
При разработке оптического конструктора основное внимание было уделено формированию программных компонент для реализации физической модели. Главная функция рассматриваемой программы – вычисление пути луча для различных типов тонких линз, расположенных вдоль оптической скамьи. Пользователь может изменять ряд параметров модели, например, положение объекта, фокусное расстояние и расположение линз, и в качестве обратной связи сразу же получать пути всех главных лучей, размер, позицию и ориентацию результирующих изображений.
В процессе разработки программы применялся объектно-ориентированный подход. Каждой сущности физической модели удалось сопоставить некоторый программный объект, реализующий поведение и свойства этой сущности. Для этого были выделены основные понятия данной предметной области – геометрической оптики. Затем была построена структура классов и способы взаимодействия классов. Взаимодействие объектов было проиллюстрировано с использованием диаграмм взаимодействия UML. Одним из важнейших объектов является объект "Модель расчета хода лучей". Достоинство объектно-ориентированного подхода состоит в том, что программу можно расширять с незначительными затратами усилий на изменение структуры программы. Например, если в данной программе потребуется смоделировать распространение лучей в пространстве с определенным коэффициентом преломления, или смоделировать преломление лучей в толстых линзах, то для этого потребуется изменить только реализацию объекта "Модель расчета хода лучей".
Программная реализация объектов и программы в целом выполнена на языке Си++ в среде MS Visual C++ 6.0 с использованием библиотеки классов MFC.
Были разработаны ряд школьных заданий и уроков с использованием данного конструктора. Разработанный конструктор позволяет проиллюстрировать основные понятия оптики и продемонстрировать модели оптических приборов. Также он может применяться для решения некоторых задач школьного курса физики. Предложена практическая работа "Ход лучей и типы изображений" цель которой заключается в закреплении знаний о распространении лучей и свойствах изображений в оптических системах. Разработана лабораторная работа по изучению изображений, даваемых собирающей и рассеивающей линзой с помощью компьютера. В лабораторной работе рассматриваются свойства собирающих и рассеивающих линз, какие типы изображений получаются в зависимости от того, где находится объект: перед фокусом, между фокусом и двойным фокусом и за двойным фокусом.
Опыт работы с разработанной программой позволяет сделать вывод о возможности использования моделирующих программ как примеров приложений для выработки навыков современного объектно-ориентированного проектирования.
USING INFORMATION TECHNOLOGIES IN LEARNING PHISICS
Borodachenko L.P. , Voronova I.A.
Gymnasium № 1542, Moscow
Abstract
The usage of software in classical school 1542 motivates students to learn physics and increase the level of knowledge of the subject.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ИЗУЧЕНИИ ФИЗИКИ
Бородаченко Л.П. Воронова И. А.
Гимназия № 1542, г.Москва
Трудно переоценить значение информационных технологий в обучении физике. Так некоторые вопросы, например, взаимодействие зарядов, количественная зависимость силы взаимодействия точечных зарядов от величины заряда и расстояние между ними, действие магнитного поля на точечный заряд, зависимость действия магнитного поля от магнитной среды, невозможно показать в рамках школьного эксперимента по ряду причин: недостаток школьного оборудования, некоторые эксперименты требуют высокого напряжения, что опасно для жизнедеятельности учащихся, некоторые эксперименты требуют длительной подготовки, некоторые эксперименты невозможно наблюдать без специального оборудования. Для решения этих проблем используются программы «Живая физика» и «Открытая физика». Они используются в качестве демонстрации учителем и во время физического практикума учащимися. Для учащихся предлагаются следующие темы для физического практикума
в 9 классе: «Зависимость силы трения от массы, коэффициента трения скольжения, начальной скорости», «Изучение математического маятника», «Изучение пружинного маятника», «Движение тела брошенного под углом к горизонту», «Изучение движения тела по окружности». Эти работы можно предложить детям для условий гравитации «Земля» и «Луна».
В 10 классе: «Зависимость силы Кулона от величины заряда и расстояния между ними», «Действие магнитного поля на точечный заряд».
В программе «Открытая физика»: «Цепи постоянного тока», «Взаимодействие параллельных токов», «Движение заряда в магнитном поле», «Электромагнитная индукция».
Ученики старших классов с удовольствием занимаются в кабинете информатики на уроках физики, так как у них появляются большие возможности творчески проявить себя, подобная виртуальная лаборатория позволяет наблюдать изменение результата эксперимента при малейшем изменении параметра. На каждой работе ребята предлагают новые пункты эксперимента, которые учитель включает в программу. Лабораторные работы в программе «Открытая физика» включает в себя теоретический допуск в виде тестов, закрепление в виде задач, которые подобраны по возрастающей степени сложности, что позволяет правильно оценить знания учащихся на этих уроках. Иногда тесты проводятся отдельно на уроке как контроль знаний материала предыдущих уроков.
Программа «Открытая физика» включает в себя достаточный блок задач разной степени сложности, которые используются для подготовки итоговых контрольных работ. Особенно удачным является то, что некоторые типовые задачи сопровождаются развернутым решением, что позволяет учащимся самостоятельно подготовиться к итоговому контролю, если они пропустили некоторые темы. Также в помощь учащимся приводится достаточный теоретический материал по школьному курсу. Недостатком программы «Открытая физика» является то, что изменять параметры можно только в заданном режиме, нельзя увеличить изображение эксперимента на весь экран.
Наибольший интерес у учащихся вызывает программа «Живая физика», так как она имеет большие возможности для творческих работ. В рамках проектной деятельности учащиеся под руководством учителя составляют модели, которые являются наглядным пособием на уроках физики, такие как «Движение Луны вокруг Земли», «Движение тела по наклонной плоскости», «Движение тела, брошенного под углом к горизонту» и т.д. Эти модели оживляются картинками из Windows, созданными в графическом процессоре или полученными с помощью сканера.
Данные уроки проводились в рамках эксперимента «Школьное информационное пространство. Межпредметные связи: физика и информатика».
Использование этих программ позволяет повысить мотивацию учащихся, что подтвердилось результатами работы. В классе, который участвовал в эксперименте качество знаний почти на 20% выше, чем в остальных классах. Работа с программой «Живая физика» заставляет учащихся углублять свои знания по информатике, в части по теме «Моделирование», «Текстовый процессор», «Графический процессор».
the school Social Informatics course
Gladkov Y.
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia
Abstract
The paper deals with the problem of Engineering Ethics ideas introduced in the school Social Informatics course. It is considered to be important to teach students to properly use the available informational resources, to understand the moral aspects of engineering activities.
Социальная информатика: факультатив для школьников–технарей
Гладков Ю. А.
МГТУ им. Н.Э.Баумана, г.Москва
"Praemonitus praemunitus"
"Кто предупрежден, тот вооружен"
"Нашему уму свойственно верить, а воле - хотеть; и если у них нет достой-ных предметов для веры и желания, они устремляются к недостойным"