Об авторах: Юлия Владимировна Федорова, к. пед. наук, проректор МИОО, зам. директора ЦИТУО Дмитрий Васильевич Новенко, учитель географии высшей квалификационной категории
Рассмотрены комплексные решения ИНТ по оснащению общеобразовательных школ цифровыми лабораториями нового поколения NOVA5000, школьными геоинформационными системами Живая География, виртуальными конструкторами Живая Математика, Живая Физика, а также компактное копи-устройство MimioXi, превращающее маркерную доску в интерактивный компьютерный экран.
Важную часть информационной среды школы в комплексных решениях ИНТ составляет набор учебного программного обеспечения для использования и в ходе учебного процесса, и при итоговой аттестации по всем школьным дисциплинам. В такие решения входят цифровые лаборатории, виртуальные лаборатории и конструкторы, интегрированные творческие среды.
В школах Москвы, Санкт-Петербурга и некоторых регионах России уже около пяти лет эффективно применяются Цифровые лаборатории - оборудование и программное обеспечение для проведения демонстрационного и лабораторного эксперимента на занятиях естественно-научного цикла. За эти годы Цифровые лаборатории в школах стали привычными и необходимыми. Это комплекты оборудования и программного обеспечения для сбора и анализа данных естественно-научных экспериментов. Широкий спектр цифровых датчиков используют учителя и ученики на уроках физики, химии и биологии. Это датчики расстояния и силы, температуры и давления, тока, напряжения, освещенности, звука, магнитного поля, а также кислорода, кислотности, частоты сердечных сокращений, дыхания, влажности и другие.
На наш взгляд, место цифровых лабораторий в учебном процессе изменяется. Раньше данное оборудование предназначалось только для ученического эксперимента: лабораторные работы, практикум, полевые исследования, но теперь это и мощный инструмент для проведения демонстрационных опытов, позволяющий каждому учащемуся стать соучастником демонстрации учителя.
NOVA5000 - цифровые лаборатории нового поколения – это качественный скачок в становлении современной естественно-научной лаборатории. Данный компьютер мобилен (1,1 кг.), ОС Windows-СЕ 5.0, имеет встроенный измерительный интерфейс для подключения до 4 цифровых датчиков. Ученик создает на нем с помощью стандартных офисных программ (Word, Excel, Power Point) творческие работы и отчеты о своей деятельности, хранит фотографии, данные экспериментов, с помощью мультимедиа проектора представляет свои работы классу, выходит в Интернет, используя беспроводную связь WiFi. В естественно-научной лаборатории это существенно расширяет спектр видов индивидуальной и групповой деятельности учеников.
К виртуальным конструкторам относятся программные продукты, предназначенные для организации исследовательской деятельности ученика и учителя. К ним, в частности, относятся Живая География, Живая Математика и Живая Физика.
Живая География - учебно-методический комплекс, включающий программную оболочку с инструментарием для работы с географической информацией, цифровые географические карты мира и России, набор космических снимков и комплект методических рекомендаций по использованию в общеобразовательной школе. Цифровые географические карты, помимо общегеографической справочной информации, содержат пространственно распределенные сведения о рельефе и внутреннем строении недр, климате, внутренних водах, растительности и животном мире, почвах, населении и его хозяйственной деятельности. ГИС-инструментарий позволяет сопоставлять информацию путем наложения тематических слоев карт и космических снимков на одну и ту же территорию, обрабатывать статистические данные о природных и социально-экономических процессах и явлениях.
Живая Математика рекомендуется для использования в 6-11 классах средней школы на уроках геометрии, информатики, алгебры, черчения; для организации различных форм внеклассной и внешкольной работы, а также обучения студентов педагогических вузов.
Живая Физика позволяет изучать школьный и вузовский курс физики, усваивать основные физические концепции и делать более наглядными абстрактные идеи и теоретические построения (такие как, например, напряженность электростатического или магнитного поля). Программа дает учителю возможность проиллюстрировать в динамике свои объяснения, предоставить учащимся «живую» схему задачи. Учащиеся могут самостоятельно проводить разнообразные исследования важнейших физических явлений и процессов, экспериментально проверять гипотезы, изучая физику не «по книге», а на собственном опыте, находить ответ на вопрос «Что будет, если...?». Виртуальная физическая лаборатория не заменяет реальную, а дополняет ее, позволяет обойтись без сложного в налаживании, громоздкого, дорогостоящего, а иногда даже опасного лабораторного оборудования.
Учитель всем описанным программным обеспечением может управлять не сидя за компьютером, а стоя у доски, на которую установлено соединенное с компьютером копи-устройство MimioXi. Любая гладкая поверхность, например, маркерная доска, превращается в интерактивный компьютерный экран благодаря MimioXi. Компактный считывающий блок легко крепится с помощью присосок или специальных держателей. На доску, как на экран, с помощью мультимедийного проектора подается изображение экрана компьютера.
У вас в руках – стилус, который выполняет все функции компьютерной мыши. Стилус взаимодействует с MimioXi. MimioXi взаимодействует с компьютером (по USB или беспроводной связи). Вы можете работать с любыми компьютерными программами, стоя у маркерной доски, как у интерактивного экрана. Это - интерактивный режим работы устройства.
Программное обеспечение к MimioXi позволяет делать надписи и рисунки поверх компьютерного изображения, выделять фрагменты текста или картинки - для привлечения внимания зрителей. MimioXi может работать также в режиме маркерной доски: считывающий блок отслеживает положение маркеров, благодаря специальным футлярам, и передает информацию компьютеру. Возможно сохранение записей на карту памяти, предусмотренную в считывающем блоке.
Программное обеспечение, сопровождающее устройство, позволяет сохранять на компьютере в виде последовательности картинок то, что происходит на экране (в интерактивном режиме), а также записи на маркерной доске (в режиме маркерной доски). Кроме того, софт умеет записывать происходящее на доске в виде видеофайлов и даже вместе со звуком (для записи звука к компьютеру необходимо подключить микрофон). Получается "живой" конспект записей на доске вместе с комментариями выступающего.
В течение 2006-2007гг. в школы г. Троицка ИНТ поставил и смонтировал несколько копи-устройств MimioXi, а также виртуальные конструкторы для проведения демонстрационных экспериментов Живая Физика, Живая Математика. Овладение современными информационными и коммуникационными технологиями позволит учащимся быстрее адаптироваться в обществе, а также будет во многом определять их жизненный успех в будущем.