22
больших давлениях, исследовать микроскопические объекты, увидеть работу
ядерных реакторов.
Эксперименты позволяют изучить сложные явления на доступном для
понимания учащихся языке, поскольку исключается громоздкий
комментарий. Кроме того, учащийся имеет возможность остановить и
возобновить эксперименты для анализа промежуточных результатов или
возможных изменений его хода; изучать явления в динамике; осуществлять
операции, которые в натурном эксперименте невозможны (например,
изменять пространственно-временные рамки протекания эксперимента;
изучать явление, не беспокоясь о безопасности и сохранности компонентов).
Следует выделить следующие типы виртуальных экспериментов:
1. Демонстрационный компьютерный эксперимент.
Программы для такого типа эксперимента помогают демонстрировать
разные явления, выяснять устройство и принцип действия различных
приборов, машин, устройств. Эти программы — первый шаг для учащегося,
который изучает определенное физическое или химическое явление. В
демонстрационном компьютерном эксперименте учащемуся дается реальная
возможность визуально познакомиться с неким явлением или предметом.
2. Компьютерный эксперимент моделирования.
Значение моделей в образовательном процессе связано с повышением
научно-теоретических качеств изложения материала и наглядности, с
развитием мышления учеников. При этом учащийся обладает большими
возможностями для исследовательской, креативной деятельности, что
является стимулом к развитию его интеллектуальных способностей, делает
получаемые знания глубже и прочнее.
Моделирование помогает показать существенные связи изучаемых
объектов, глубже подчеркнуть его основную образовательную
закономерность, что в итоге приведет к более качественному усвоению
материала. Учащийся имеет возможность, исследовав явление, изменять
параметры, сравнивая полученные результаты, проанализировав их, сделать
23
выводы. Например, на уроках физики учащийся может проследить за
изменением движения тел после соударения, задавая различные значения
массе взаимодействующих тел и характер их взаимодействия.
3. Графический компьютерный эксперимент.
Достаточно важную роль при исследовании явлений может играть
графический компьютерный эксперимент, который исследует зависимость
одних величин (физических, математических и пр.) от других, выводимых на
экраны компьютерной программой.
4. Вычислительный компьютерный эксперимент.
Вычислительный компьютерный эксперимент — это связующее звено
между лабораторным экспериментом и теоретической моделью. Отправной
пункт численного моделирования являет собой разработку идеализированной
модели рассматриваемой системы [16, 18].
5. Экспериментальные задачи.
Экспериментальные задачи в виртуальном пространстве отличаются
большей наглядностью, чем те же задачи на доске, в тетради и пр.
Естественно, что такая практическая деятельность учащихся, не может
происходить без руководства учителя.
В настоящее время лидирующие позиции в учебных учреждениях
разного рода и уровня заняли методы и приемы обучения, которые тесно
связаны с использованием современных компьютерных технологий и
глобальной мировой паутины, что привносит коренные изменения в теорию
и практику образования. Интернет превратился в рабочую среду и
необходимый рабочий инструмент как преподавателя колледжа или вуза, так
и учителя общеобразовательной средней школы, лицея и гимназии. Поэтому
одно чрезвычайно перспективное направление в использовании технологий
виртуальной реальности ― это создание информационно-интеллектуальной
карты, которая станет своего рода виртуальным путеводителем для создания
и проведения интерактивных экскурсий.
Изначально понятие традиционной экскурсии звучит так – «это одна из
24
форм обучения, при которой обучающийся получает знания,
непосредственно наблюдая объект, получая возможность знакомства с ним в
реальных условиях (заводы, фабрики, лаборатории, учреждения культуры,
природа, историко-художественные памятники и т.п.)» [25, 15]. Экскурсия -
это «форма организации учебной работы, которая должна выполнять
следующие функции: благодаря экскурсии, может быть реализован принцип
наглядности в обучении; экскурсия позволяет укрепить связь жизни с
практикой; способствуя политехническому обучению; занимает важное
место в профессиональной ориентации учащихся» [22, 67].
По одной из версий понятие «виртуальный» происходит от
английского virtual – «похожий, неотличимый» [7, 64]. А виртуальная
экскурсия стала самостоятельной формой организации учебного процесса,
которая позволяет изучать предметы, их отдельные разделы и устройство в
условиях, максимально приближенных к естественным условиям.
Система виртуальных экскурсионных путешествий позволит
совершать прогулки с применением инфо-карты, что даст возможность более
конкретно доносить материал, заложенный в учебной программе, расширив,
таким образом, кругозор и знания учащихся, способствуя формированию
познавательного интереса к изучаемым предметам, повышению мотивации к
обучению, развивать умение установления межпредметных связей. Системы
виртуальной реальности способствуют прямому «непосредственному»
контакту пользователя со средой. В самых совершенных из них человек
может дотронуться рукой в специальной перчатке, начиненной датчиками, до
исследуемого объекта, который существует только в памяти компьютера. В
других случаях пользователь может поворачивать предмет, изображенный на
экране, и рассматривать его с разных сторон. Человек может «шагнуть» в
виртуальную реальность, пользуясь для этого «информационным костюмом»,
«информационной перчаткой», «информационными очками» и другими
приспособлениями. Преимущество виртуального пространства – в
безграничных возможностях визуализации разнообразных действий,
25
процессов и состояний [28, 34].
К примеру, местом для проведения виртуально–производственной
экскурсии при технологической подготовке учащихся, может стать: завод,
фабрика, постройка объектов промышленного, жилого и культурно-бытового
значения, виртуальные модели сельскохозяйственных предприятий,
железнодорожных вокзалов, речных и морских портов, аэропортов, научно-
исследовательских институтов, высших учебных заведений, планетариев,
театров и других объектов разного назначения. Маршрут производственной
экскурсии может охватить как все предприятие полностью, так и отдельно
взятые его производственные цеха, участки, лаборатории.
Методики разработки, организации и проведения подобных экскурсий
относительно просты. В основном, экскурсию начинают с вступительных
бесед с учащимися, в ходе которых преподаватель, заранее определив цели и
задачи экскурсии, вручает каждому маршрутный лист (или информационную
карту, интеллект-карту). Особенно внимание учащихся акцентируется на
способе навигации по сайту, от одной позиции к другой.
Большая роль в активизации мышления обучающихся при проведении
виртуальных экскурсий принадлежит поисковому методу. Учащиеся не
только сталкиваются с материалом экспозиции или производства, но и
активно исследует необходимую для изучения и анализа информацию.
Результата достигают способом постановки затрагиваемых вопросов перед
экскурсией, либо путем получения определенного творческого задания.
Когда проводят саму экскурсию, учащиеся вносят основные базисные тезисы
в конспект, копируют материал с сайта, делают пометки.
Заканчивают экскурсию итоговой беседой, в ходе которой гид вместе с
учащимися обобщает, систематизируя, то, что они увидели и услышали,
выделив самое существенное, выявляя общее впечатление и
предварительную оценку учащихся, составляет творческое задание для
каждого из них (эссе, сочинение, доклад, реферат, альбом и т. п.).
Основополагающими моментами виртуальных экскурсий могут стать
26
фрагменты, выдержки из технических, научных, научно-образовательных и
художественных фильмов, видео- и аудиофайлы, анимация, а также, что
немаловажно, в учебно-воспитательных целях, репродукции картин,
изображения природы, портреты, фотографии известных ученых,
изобретателей. «В материал такого рода экскурсий включают
литературоведческие, технические, специальные понятия и терминологию,
исторические карты, тезисы по теории изучаемой темы (дисциплины,
предмета)» [14, 71].
Подобный тип обучения направлен как на индивидуальную, так и
совместную работу преподавателей с обучающимися. Виртуальная экскурсия
нужна для презентации учащимся той информации, которую по известным
причинам (из-за чрезвычайно слабой, морально и физически устаревшей
материально-технической базы мастерских, кабинетов, лабораторий в
учебных заведениях) у преподавателя отсутствуют возможности
продемонстрировать в естественной среде на занятии. Например, такие
изучаемые объекты, как современное производство, технологии, машины,
оборудование или передовые достижения человеческой научной и
инженерной мысли и т. п.
Виртуальная учебная экскурсия также может быть использована
особенно эффективно при дистанционном виде обучения. Учащийся будет
иметь в своем распоряжении готовую интерактивную мультимедийную
экскурсию (или ее фрагменты), разработанную самим педагогом, или под его
руководством план, разработанный наиболее подготовленными учащимися.
Такая мультимедийная экскурсия также относится к подвиду
виртуальной реальности, но для ее организации отсутствует необходимость в
доступе к Интернету. Наличие дома или в кабинете компьютера и
мультимедийного проектора вполне достаточно. Достоинства данной
экскурсии в том, что преподаватель лично выбирает нужный материал,
может заранее составить необходимый ему маршрут, изменить содержание
экскурсии относительно поставленных целей. В таком случае учащемуся уже
27
не нужно самостоятельно подыскивать информацию в сети, достаточно будет
только перейти по гиперссылке, чтобы ознакомиться с уже подобранной
информацией на интеллектуальной карте.
Применение данных дидактических средств облегчит работу и
преподавателей, и учащихся. Когда экскурсию проводят совместно с
учителем, то учитель комментирует то, что рассматривают учащиеся. При
таком обучении процесс запоминания и понимания более динамичен,
интересен, что позволяет сократить время подготовки к занятию, в ходе
урока можно дать, показать и объяснить больше учебного и
информационного материала. В то же время учащиеся начинают размышлять
и действовать более активно, развивается самостоятельность и способности к
саморазвитию.
Таким образом, использование информационно-компьютерных
технологий (в том числе информационных интеллектуальных карт и
виртуальных экскурсий) делает процесс обучения и преподавания более
эффективным, интересным, качественным, результативным. Применение
дидактических средств при визуальном методе обучения расширяет
возможности преподавателя в процессе как объяснения материала (что
трудно объяснить, то можно показать), так и проверки (оценки) знаний.
Действительно, лучше один раз наблюдать то или иное явление или
технологический процесс, чем просто узнать о его существовании и
протекании.
Виртуальные экскурсии являются одним из самых наиболее
эффективных и убедительных способов представления информации, так как
создают у зрителя иллюзию полного присутствия. Виртуальная экскурсия, в
сущности, представляет собой мультимедийную фотопанораму, в которой
помещены видео, графика, ссылки и текст. Но помимо этого, виртуальные
экскурсии интерактивны. Существует возможность приближать или отдалять
объекты, оглядываться по сторонам, подробно рассматривать детали
интерьера, издалека обозревать панораму, смотреть вверх-вниз,
28
приближаться к избранной точке или удаляться от нее, перемещаться с одной
панорамы на другую и т. п. «И все это учащийся может делать в том темпе и
порядке, которые удобны лично ему. С помощью виртуальной экскурсии
можно, к примеру, обойти музей, совершить виртуальное путешествие по
другому городу — как современному, так и канувшему в историю» [14, 64].
Для просмотра виртуальной экскурсии не нужно устанавливать
дополнительного программного обеспечения: необходим обычный интернет-
браузер. Высокая степень наглядности и эффект присутствия делают
виртуальные экскурсии очень интересными для учащихся. Безусловно,
виртуальные экскурсии не заменят личного присутствия, но позволят
получить довольно полное впечатление об изучаемом объекте.
К преимуществам виртуальной экскурсии можно отнести следующие
особенности:
- учащийся может познакомиться с объектами, удаленными во
времени и пространстве, в пределах учебного класса или квартиры;
- учащийся за один урок может посетить сразу несколько объектов
(заповедников, музеев, парков);
- производительность работы возрастает благодаря автоматизации
обработки информации;
- деятельность учащихся по овладению научными знаниями
систематизирована;
- виртуальная экскурсия помогает познакомиться с методом
поиска, систематизации и наглядного представления информации с помощью
ПК;
- виртуальная экскурсия отличается доступностью, наглядностью,
возможностью повторного просмотра;
- во время виртуальной экскурсии учащиеся не только видят
изучаемые объекты и слышат о них необходимую информацию, но и
получают практические навыки самостоятельного наблюдения и анализа;
- работа над созданием виртуальных экскурсий приводит к
29
закреплению знаний по современным компьютерным технологиям;
- виртуальные экскурсии являются прекрасной возможностью
постижения окружающего мира для людей с ограниченными возможностями
здоровья [14, 32].
Все вышесказанное отнюдь не значит, что реальные экскурсии больше
не нужны: важно найти оптимальный вариант в сочетании реальности и
виртуальности в экскурсиях, исходя из интересов учащихся и задач обучения.
Таким образом, виртуальные экскурсии реализуют принцип
современных педагогических подходов: «принцип компетентностного
подхода – для получения высоких результатов в деятельности студентов,
принцип познавательной деятельности – самостоятельная, творческая
деятельность для получения новых знаний» [25, 103].
2.2. Компьютерная игра как метод обучения
Развивающая компьютерная игра – это компьютерная программа,
служащая для организации игрового процесса, главная цель которого
развивать личность учащегося [22, 255].
Под развитием подразумевают «процесс введения новообразований в
личность, новых психических качеств, процессы формирования
способностей, интересов, потребностей, воли, эмоций» [34, 36].
Данные игровые программы созданы с целью развивать
познавательные процессы в учащихся. К ним относят: мышление, память,
внимание, воображение. Также они помогают раскрыть положительные
качества личности, такие, как самостоятельность, последовательность,
терпение, усидчивость, любознательность. Основополагающей подобных
программ чаще всего является задача, в которой присутствует определенная
познавательная сложность, то есть направленная на перспективный уровень
умений. В процессе подбора учащимся такой игры, следует учесть, что
условия поставленных в игре задач должны отвечать уровню развития
30
обучающихся, смысл игры должен быть ему понятен и доступен, а
разрешение задачи ориентировано на подходящий уровень развития. В таком
случае компьютерные игры будут стимулировать общие черты в развитии
учащихся.
Развивающая компьютерная игра может быть просто творческого
характера. Она может быть направлена на развитие цветового восприятия, на
обогащение слухового опыта, на увеличение познавательности,
формирование образно-символического мышления. К подвиду таких игр
относят разные графические редакторы. Следует отметить, что в основном
развивающие игры ориентированы на общее развитие учащихся, они
содержат элементы обучения, в таких играх имеется ряд второстепенных
целей, созданных для усвоения определенных знаний и умений. К примеру,
участие в таких играх, помогает параллельно осваивать компьютер.
Особую роль играют компьютерные игры в связи с необходимостью
синхронизации образования. Догоняющее и опережающее образование
рассматривают как асинхронные виды образования относительно жизни
общества, в том смысле, что оба вида не соотносятся в должной мере с
настоящим, с наиболее актуальными социальными потребностями и
интересами. Если догоняющее и опережающее образование асинхронны, то
образование, которое активно использует новейшие знания, направленные на
разрешение актуальных потребностей социума и личности, правомерно и
целесообразно назвать синхронным образованием.
Компьютерная игра может быть применена и как форма асинхронного
образования. В традиционной (догоняющей) системе образования
виртуальное пространство помогает воплотить давно минувшее время для
изучения истории, литературы, обществознания, философии, эстетики,
учитывая принципы научности, наглядности, доступности, систематичности
и последовательности в обучении. Интерактивная функция виртуального
пространства в этом виде образования является очень значимой, но она
вторична. Для опережающего образования виртуальный мир является самым
31
важным, так как дает дополнительную педагогическую возможность для
такого обучения. В нем, на самом деле, можно обучаться со значительным
опережением. Так, на компьютерных тренажерах можно готовиться к полету
на пока не существующем, но только проектируемом самолете.
Особенно значительны педагогические возможности виртуального
пространства в «асинхронном образовании»
5
, где оно является единственным
видом органичной связи событий, происходящих в одни и те же моменты
времени. То есть эти события сосуществуют не только в одном
«пространстве-времени
6
», но и в одном «пространстве-деятельности».
Самообразование – это новая парадигма в современном образе жизни.
Популярные МОО
7
, вебинары и «Википедия» – важные бренды,
популярность которых каждый год возрастает. Обучение больше не является
прерогативой молодежи — оно относится ко всем и всегда. Темп развития
науки и внедрение новых видов технологий не предоставляют
преподавателям другого выхода. Чтобы остаться специалистом в своей
области, не потеряв своих преимуществ и поспеть за развитием технологий,
необходимо быть в курсе событий и понимать, где искать новые знания. В
сфере образования исчезают возрастные ограничения.
Расширяющийся круг новых возможностей в самообразовании и
технологиях дистанционного обучения кардинально изменили саму
структуру потребления и передачи знаний. Поэтому требуется обучать новое
поколение преподавателей, которые смогут не просто работать удаленно, но
понимать и «чувствовать» психологию студентов без личного контакта,
использовать всю палитру мультимедийного контента и создать курс
обучения с возможностью достижения максимальных показателей по шкале
«время/качество». «Сегодня существенно недостает специалистов подобного
рода. Особенно остро эта недостача отражена на популярных онлайн-курсах,
5
Метод обучения, в процессе которого контакт между обучающим и обучаемым осуществляется с
задержкой во времени.
6
Пространство-время — физическая модель, дополняющая пространство равноправным временным
измерением и таким образом создающая теоретико-физическую конструкцию.
7
Массовый открытый онлайн-курс