«Информационные технологии в образовании» Центр новых педагогических технологий Московский областной общественный фонд новых технологий в образовании



Скачать 14.36 Mb.
страница21/44
Дата15.05.2016
Размер14.36 Mb.
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   44

Аннотация

Для выполнения лабораторных работ по физике в школьных условиях отводится 1-2 урока. Если работу за это время выполнить удаётся, то обработать числовые данные ученики, как правило, не успевают. Для ускорения вычислений необходимо заранее подготовить простейшее программное обеспечение лабораторной работы для использования его на уроках.



Длительность лабораторной работы по физике в старших классах школы не превышает двух уроков. За это время ученик должен собрать установку, выполнить измерения, обработать полученные данные и оформить отчёт по лабораторной работе. Обычно защита лабораторной работы выполняется через несколько дней, потому что в указанное время нельзя выполнить все перечисленные действия. Особенно это касается оценки точности полученных результатов. При маленьком числе измерений точность результатов получается сомнительной, вызывает нарекания у преподавателя. При большом числе исходных данных удаётся увеличить точность результата, однако вычисления требуют длительного времени, которым ученик на лабораторной работе в школе не располагает. Полученное противоречие можно решить, если часть лабораторной работы выполнить в домашних условиях самостоятельно. Обычно учитель просит ученика дома оформить заготовку для отчёта по лабораторной работе. В этой заготовке перечисляются цель, задачи, оборудование и т.д. В классе собирается установка, и сразу выполняются измерения с заполнением таблицы полученных экспериментальных данных. После заполнения таблицы начинается длительный процесс вычислений, на котором плановое время лабораторной работы обычно прерывается. Однако вполне реальным является завершение лабораторной работы в установленный срок, если самостоятельно заранее выполнить дополнительную подготовку к работе. Эта подготовка связана с ускорением процесса вычислений. Например, в домашних условиях вполне реально написать простейшую программу для вычислений, которую в классе надо только запустить с полученными для неё исходными данными. Программа должна быть очень простой – по сути это набор арифметических действий. При вычислениях с помощью такой программы достаточно даже не ноутбука, а карманного компьютера, который есть во многих мобильных телефонах. Примером реализации такого подхода к выполнению лабораторной работы является определение электродвижущей силы и внутреннего сопротивления источника тока. Эта работа очень капризная в смысле точности полученного результата. Школьное оборудование часто не позволяет получить точность результата лучше 50%. Связано это с малым количеством измерений. Предлагается в домашних условиях написать программу для вычисления исследуемых величин. В классе эта программа запускается, вводятся опытные данные, сразу получаются искомые величины. Измерения повторяются несколько раз, возможно даже десятки раз. Накапливаются статистические данные. Затем запускается другая программа, которая тоже была подготовлена заранее, возможно, для других лабораторных работ, которая статистически обрабатывает эти данные. В результате получаются средние значения исследуемых величин, средние абсолютные ошибки и относительные ошибки измерений, которые позволяют сделать вывод о достоверности полученных результатов. В отчёте по лабораторной работе будет присутствовать не только качественный результат описания явлений, но и количественный. Короткие вспомогательные программы могут быть составлены на любом языке программирования, которым ученик владеет в рамках обычного школьного курса информатики.
МЕСТО ЦИФРОВОГО ИЗОБРАЗИТЕЛЬНОГО ИСКУССТВА И СОВРЕМЕННОГО ИСКУССТВА В ХУДОЖЕСТВЕННО-ГРАФИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ

Северова Т.С. (tseverova@mail.ru)



Московский педагогический государственный университет (МПГУ)

Аннотация

Рассматриваются вопросы обучения студентов технике цифровой живописи и формирования интерпретационного опыта взаимодействия с современным искусством на примере дипломных работ студентов художественно-графического факультета педагогического университета.

В дипломных работах студентов художественно-графического факультета МПГУ нередко поднимаются вопросы использования цифровых технологий в изобразительном искусстве, но проблема обучения студентов технике цифровой живописи [1] была затронута впервые. Также впервые была представлена работа, направленная на привлечение внимания зрительской аудитории к процессам, происходящим в мире современного искусства.

В дипломной работе Марии Викторовны Борисовой цифровая живопись рассматривается как явление современной художественной культуры. Это особая техника создания живописных изображений в цифровом виде с чистого экрана при помощи планшета, пера и специальной программы, например, Adobe Photoshop или Corel Painter, без обработки готовых изображений или использования фотографий в качестве исходного материала. Цифровая живопись – часть цифрового компьютерного искусства. Как любая техника, она имеет свои особенности. Автор выделяет достоинства и недостатки цифровой живописи.

К достоинствам, наряду с известными преимуществами компьютерной графики, относят:


  • отсутствие материальных составляющих цвета, за счет чего цвет не жухнет, не тускнеет и т.п.;

  • быстроту в подборе цвета и инструмента;

  • сохранение первозданного вида картины с течением времени.

Недостатки цифровой живописи:

  • вариативность цветопередачи и передачи тональных отношений на разных мониторах;

  • трудность переноса электронного изображения на материальный носитель;

  • отсутствие такой важной составляющей выразительности картины как фактура, в частности, мазок не может быть рельефным;

  • затруднения в организации рисования с натуры, так как переносные устройства еще недостаточно приспособлены для рисования.

К сожалению, в России почти нет 2D-художников достаточно высокого уровня, что делает особенно актуальным изучение этой техники и обучения художников работе в ней.

В процессе выполнения дипломной работы была создана серия картин из трех пейзажей и отсняты три видеоурока по цифровой живописи. Уроки могут быть использованы для обучения студентов средних и высших художественных учебных заведений.

Педагогический эксперимент в седьмых классах школы проходил в два этапа: сначала были проведены четыре занятия по цифровой живописи в рамках уроков изобразительного искусства в кабинете информатики без использования планшетов, а затем пять индивидуальных факультативных занятий с использованием графического планшета. Автору удалось детально рассмотреть первые шаги ученика в овладении графическим редактором как средством создания художественных изображений, а также пронаблюдать, как ребенок учится работе на планшете.

Основной вывод, который делает Мария Викторовна Борисова в своей дипломной работе и с которым нельзя не согласиться, заключается в том, что именно студенты, увлеченные цифровым изобразительным искусством, в ходе выполнения курсовых и дипломных работ и во время прохождения педагогической практики способны серьезно подвинуть дело преподавания цифровой живописи и графики. А методический опыт, накопленный в Московском педагогическом государственном университете, позволит сделать это преподавание наиболее грамотным, последовательным и продуктивным.

Дипломная работа Елены Анатольевны Костенко посвящена разработке проекта электронного журнала о современном искусстве «МОСТ», призванного выполнять функцию проводника между зрителем и источниками информации о современном искусстве. Чтобы сделать журнал доступным, было решено создать веб-сайт журнала.

Автор определяет современное искусство (англ. contemporary art или актуальное искусство) как совокупность художественных практик, сложившуюся во второй половине ХХ века. Оно достаточно противоречиво и разнообразно, интерпретация и восприятие сложны не только для рядового зрителя, но и для профессиональной среды. Критерии оценки представляются нечеткими и нестабильными, но с накоплением зрительского, интерпретационного опыта появляется способность вступать в диалог с объектом искусства. Именно поэтому для людей творческих профессий важно быть открытыми к восприятию, смотреть, накапливать информацию, видеть контекст, рефлексировать, работать с информацией.

В дипломной работе проанализированы многочисленные варианты периодических печатных изданий, посвященных современному искусству, как в России, так и в мире, проведен обзор сайтов художественной направленности с точки зрения информативности. Результатом стал действующий электронный журнал о современном искусстве, опубликованный в интернете. Этот ресурс предназначен для пользователей, интересующихся современным искусством и соответствующими источниками информации. В настоящее время выпущен четвертый номер журнала, доступный по адресу [2].

Приведенный анализ двух дипломных работ, выполненных и успешно защищенных на художественно-графическом факультете МПГУ, показывает их актуальность, практическую направленность и востребованность в современном мире.



Литература

  1. Цифровая живопись — Википедия

  2. http://www.moctmag.net/


ПРАКТИКУМ ПО ПРИКЛАДНОЙ СТАТИСТИКЕ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ R

Синицын В.Ю. (fpmrggu@yandex.ru)



Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ), г. Москва,
Институт информационных наук и технологий безопасности (ИИНТБ), г. Москва


Аннотация

Рассматриваются возможности использования вычислительной среды R для обучения студентов методам статистического анализа данных.

Традиционно в процессе обучения по дисциплинам, связанным со статистическим анализом данных, в российских вузах сейчас обычно используются широко известные коммерческие программные продукты SPSS и Statistica [1, 2]. Однако в настоящее время имеются качественные бесплатные программные средства, пока, к сожалению, еще редко используемые в России, – среда статистических вычислений и язык программирования под названием R [3].

Система R была создана в Новой Зеландии в середине девяностых годов прошлого века, когда двое молодых ученых из Университета Окленда Росс Айхэка (Ross Ihaka) и Роберт Джентлмен (Robert Gentleman) решили разработать простой язык, который было бы удобно использовать в учебном процессе. Язык R был задуман ими как свободный аналог коммерческой реализации языка статистических расчётов S компании Bell Labs. Текущая версия R 2.15.0 распространяется под лицензией GNU GPL для трёх семейств операционных систем: Linux, Apple Mac OS X и Microsoft Windows. В сетевых архивах CRAN [4] по состоянию на 21 мая 2012 года доступны для свободной загрузки 3823 пакета расширения, которые предназначены для решения различных задач обработки данных в социологии и психологии, эконометрике и финансовом анализе, генетике и молекулярной биологии, экологии и геологии, медицине и фармацевтике, в лингвистике, машинном обучении, планировании эксперимента, статистическом моделировании и многих других областях.

В США и Западной Европе R активно применяется сейчас для анализа данных как в научной среде, так и в бизнесе. На английском языке имеется большое количество книг и других публикаций, посвященных различным приложениям языка R [3]. Начиная с 1999 года, ежегодно проводятся международные конференции для разработчиков и пользователей системы R, а также издаётся специальный журнал по этому языку программирования. За рубежом во многих учебных заведениях за последние десять лет накоплен значительный опыт использования языка программирования R для обучения статистическим методам обработки данных и научно-исследовательской деятельности [9-15]. На русском языке информации о среде R мало. Для начального знакомства с вопросом можно рекомендовать две книги [5, 6] и полезные интернет ресурсы [8].

На факультете информатики Института информационных наук и технологий безопасности РГГУ разработан практикум по прикладной статистике в среде R. Практикум предназначен для студентов, обучающихся по специальности прикладная информатика, и включает компьютерные лабораторные работы по следующим темам: общее знакомство с R, описательная статистика, графические средства анализа данных, генерирование случайных чисел, сравнение средних, непараметрические критерии проверки гипотез, статистическое моделирование, корреляционный и регрессионный анализ, дисперсионный и ковариационный анализ, деревья классификации, анализ временных рядов, анализ выживаемости, кластерный анализ, дискриминантный анализ, факторный анализ, анализ надёжности, многомерное шкалирование. По каждой теме даются краткие теоретические сведения, приводятся примеры решения типовых задач и упражнения для самостоятельной работы студентов. Ко всем упражнениям имеются ответы, а каждая лабораторная работа включает индивидуальные компьютерные тесты для контроля результатов обучения. Отдельные фрагменты практикума по прикладной статистике могут быть полезны при обучении студентов других специальностей по дисциплинам, связанным со статистической обработкой данных.



Литература

  1. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Анализ данных на компьютере. — М.: ФОРУМ, 2010.

  2. Халафян А.А. Statistica 6. Статистический анализ данных. — М.: Бином-Пресс, 2010.

  3. Официальный сайт проекта R. http://www.r-project.org/

  4. CRAN (The Comprehensive R Archive Network) http://cran.r-project.org/

  5. Статистический анализ данных в системе R. Учебное пособие / А.Г.Буховец, П.В.Москалев, В.П.Богатова, Т.Я.Бирючинская; Под ред. проф. Буховца А.Г. — Воронеж: ВГАУ, 2010.

  6. Шипунов А.Б., Балдин E.М., Волкова П.А., Коробейников А.И., Назарова С.А., Петров С.В., Суфиянов В.Г. Наглядная статистика. Используем R! — М.: ДМК Пресс, 2012.

  7. Синицын В.Ю. Вычислительная среда R и её использование для обучения методам статистического анализа данных // Тезисы ХХ Международной конференции «Информационные технологии в образовании». Москва, 1-3 ноября 2010 г.

  8. Язык и среда R http://r-statistics.livejournal.com/

  9. John M. Chambers. Software for Data Analysis: Programming with R. Springer, New York, 2008.

  10. Michael J. Crawley. Statistics: An Introduction using R. Wiley, 2005.

  11. Peter Dalgaard. Introductory Statistics with R. Springer, 2nd edition, 2008.

  12. Brian Everitt and Torsten Hothorn. A Handbook of Statistical Analyses Using R. Chapman & Hall/CRC, Boca Raton, FL, 2006.

  13. John Maindonald and John Braun. Data Analysis and Graphics Using R. Cambridge University Press, Cambridge, 2nd edition, 2007.

  14. William N. Venables and Brian D. Ripley. Modern Applied Statistics with S. Fourth Edition. Springer, New York, 2002.

  15. John Verzani. Using R for Introductory Statistics. Chapman & Hall/CRC, Boca Raton, FL, 2005.


ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ

Соколина В.И. (sokolivera@mail.ru)



Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы
Центр образования №1486 (ГБОУ ЦО № 1486)


Аннотация

В статье описываются приемы использования новых информационно-коммуникационных технологий на уроках математики различного типа, в том числе, на разных этапах урока. Анализируются возможности компьютерных обучающих программ, которые служат для повышения эффективности уроков математики и получения более высоких результатов обучения

Применение компьютерных программных средств на уроках математики позволяет создать условия для формирования и развития информационно-коммуникативной компетенции школьников, разнообразить традиционные формы обучения, выполнять различные цели урока, как в предметном, так и в метапредметном и направлениях личностного развития: повышать мотивацию и наглядность в обучении, дифференцировать работу учащихся при выполнении ими тренировочных упражнений, облегчать мониторинг знаний и умений учащихся воспитание качеств личности, обеспечивающих социальную мобильность, способность принимать самостоятельные решения; формирование качеств мышления, необходимых для адаптации в современном информационном обществе; развитие интереса к математическому творчеству и математических способностей. Информационные технологии на уроках помогают сделать преподавание математики содержательнее, интереснее, эмоциональнее, и эффективнее, привлекательнее для учащихся. Спектр использования компьютерных технологий широк, их можно применять и на уроке различного типа, и на любом его этапе.

Мой опыт показывает, что при изучении новых знаний учителю целесообразно включать в объяснение презентации лекционного материала. При этом у школьников расширяются возможности осмысления, наглядного представления и запоминания необходимой информации уже в ходе первичного знакомства с новым материалом.

На уроках закрепления лучше использовать обучающие программы, которые позволяют ребятам отработать учебный материал в удобной для них последовательности, выбирая не только темп, но и уровень сложности. В этих условиях кабинет должен быть оснащен необходимым количеством ноутбуков, можно использовать ресурс кабинета информатики. Приведу пример раздела, закрепление которого вполне целесообразно отрабатывать на ПК. "Алгебра 7-9", серия "Все задачи школьной математики", издательства "Просвещение" 2006 года включают теоретическую базу данных и базу математических задач, расположенных по принципу «от простого к сложному».

На уроках повторения я использую готовые демонстрационные - энциклопедические программы из серии: "Открытая математика. Функции и графики", "Познавательная геометрия", "Виртуальная школа Кирилла и Мефодия". При подготовке учащихся к тематическим зачетам я применяю программы «Репетитор по математике» (Кирилл и Мефодий). Данная программа позволяет отработать теорию и научиться ее применять, используя обучающее тестирование, которое включает задачи с пошаговым разбором. Кроме того, эти программы дают положительный эффект при подготовке к ЕГЭ и ГИА, когда есть необходимость решения большого числа тренировочных заданий. Наиболее эффективное повторение материала по темам школьного курса осуществляется с помощью электронных пособий: Математика 5-11. "Новые возможности для усвоения курса математики", Москва, изд. "Дрофа", 2004.

При проверке фронтальных самостоятельных работ на этапе актуализации знаний – компьютер обеспечивает быстрый контроль результатов и коррекцию пробелов в усвоении учебного материала

Использование тестовых тренажеров также позволяет экономить время урока. Ведь при традиционном обучении учитель имеет возможность судить о правильности работы ученика по конечному результату, только проверив выполненную работу. А при использовании компьютерных технологий можно оперативно проконтролировать каждый шаг работы не только одного, но и всех учеников в классе, что помогает ликвидировать пробелы в знаниях в более короткие сроки. Комфортность в работе с такими тестовыми тренажерами обеспечивается возможностью пошаговой коррекции решения, отсутствием «наказания оценкой» за неправильный конечный ответ. Напротив, существует поощрение за верный результат. При этом ученик испытывает положительные эмоции, поддерживающие позитивное отношение к учению и обеспечивающие его успешность. При этом формируются умения находить необходимую информацию и делать правильные умозаключения в случае получения ошибочного ответа, поскольку вместо наказания за неверное действие школьнику предлагается еще раз поработать с теорией.

Итак, применять компьютерные программы можно на любом этапе учебной деятельности: при изучении нового материала, закреплении, на обобщающих уроках и при повторении. Задача учителя – правильно организовать эту работу и разумно применять ИКТ, не подменяя основные виды деятельности просмотром слайдов. Например, достаточно трудно даются первые уроки стереометрии в 10 классе, так как у большинства учащихся еще не сформировано пространственное воображение, они «не видят» свойства геометрических пространственных фигур. На первых уроках оказывает неоценимую помощь обучающая программа по геометрии: «Стереометрия. Открытая математика» (Физикон) и программа «Живая математика».

Программа «Стереометрия. Открытая математика» способствует визуализации пространственных фигур, помогает определять свойства фигуры. Но, используя ее, нельзя исключать работу ученика с карандашом и линейкой. Программа даёт видение фигур как геометрических объектов, служит некоторой моделью для перемещения в пространстве, помогает наблюдать взаимосвязь всех элементов, из которых состоит данное геометрическое тело.

Безусловно, программа «Стереометрия. Открытая математика» способствует формированию графической культуры, поэтому ее использование на уроке должно работать на обеспечение наглядности учебного материала. Минус в использовании этой программы состоит в том, что она не работает по локальной сети.

Программа «Живая математика» увеличивает поле для творческой деятельности ученика при выполнении проектной работы по предмету.

Мой опыт использования компьютера на уроках математики показал, что при работе с ПК учащиеся активнее принимают участие в уроке, происходит прочное усвоение учебного материала. Даже самые слабые ученики втягиваются полностью в учебный процесс. Но происходит это при методически обоснованной смене технологий на разных этапах урока. Однако, время на подготовку учителя к уроку с использованием ИКТ увеличивается.

Таким образом, применение информационно-коммуникационных технологий на уроках математики, дает возможность учащимся развивать пространственное воображение, логическое мышление, овладевать практическими приемами геометрических измерений и построений. Использование компьютера на уроках математики способствует активной деятельности учащихся, а также позволяет делать уроки, непохожими друг на друга, что способствует интересу к учению.



Литература

  1. Смирнова И.М., Смирнов В.А. Компьютер помогает геометрии. – М.: Дрофа, 2003.

  2. Третьяк Т.М., Егоренкова И.Д. Преподавание геометрии в 7-8 классах использованием информационных технологий. - http://ito. bitpro.ru/1998-1999/firms.html.

  3. Чашук И.В. Компьютерные технологии на уроках математики. -http://ito. bitpro.ru/1998-1999/c.html.

  4. Шафрин Ю. Информационные технологии: М.: Бином. Лаборатория знаний, 2003.


ГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РЕШЕНИЯ
ЗАДАЧИ ДИРИХЛЕ ДЛЯ ДИСКА

Соколова А.В. (si.alieva91@yandex.ru)



Московский государственный строительный университет

Аннотация

Решение задач математической физики требует много времени, а полученный результат может быть ошибочным. На примере внутренней и внешней задач Дирихле изучается стационарное температурное поле в круглом диске или на плоскости с круглым отверстием. С помощью программы Mathcad анализируется правильность полученного результата.



В Московском государственном строительном университете на факультете ПГСф изучение курса высшей математики завершается итоговой работой студентов, которая оценивается недифференцируемым зачётом. Эта работа состоит из решения трёх задач математической физики. Одна из этих задач – построение стационарного температурного поля в круглом диске при заданном граничном условии. На краю диска задаётся распределение температуры. Требуется построить скалярное поле векторного аргумента в круге, решив внутреннюю задачу Дирихле. Типовой отчёт по этой работе предполагает графическую иллюстрацию полученного температурного поля в упрощённом виде. Строится два-три графика изменения температуры в каком-нибудь радиальном направлении и вдоль каких-нибудь окружностей диска. Этот типовой отчёт по работе является традиционным, пришёл из тех времён, когда компьютерной техники ещё не было. В настоящее время отчётность по работе можно существенно упростить с позиции уменьшения времени на её подготовку. Одновременно можно сделать отчёт более информативным, представив не два-три графика, а семейство графиков в виде поверхности. Трёхмерный график можно анализировать более подробно, чем единичные плоские графики. Например, линия вдоль границы диска должна строго соответствовать краевым условиям задачи Дирихле. Для проверки правильности решения задачи может быть выбрано множество радиальных направлений, а не два-три. Иными словами, графическая информация существенно упрощает проверку работы преподавателем, ускоряет защиту работы студентом. Однако для представления информации в графическом виде необходимо освоить соответствующее программное обеспечение. В учебном плане МГСУ не предусмотрено изучение программы Mathcad. Эта программа в начале не требует дополнительных аудиторных занятий, она вполне может быть освоена самостоятельно. Последние версии программы лицензионные, а более устаревшие находятся в свободном обращении. Программа легко устанавливается на компьютер. Существуют варианты простого копирования программы для дальнейшего запуска. После установки и освоения программы возможности и студента, и преподавателя существенно расширяются. В учебном плане предусмотрено решение только внутренней задачи Дирихле. При использовании программы Mathcad никакого труда не составляет решить соответствующую внешнюю задачу Дирихле о стационарном температурном поле в плоскости с круглым отверстием. Для этого достаточно в наборе формулы добавить только один знак минус, а в свойствах графика заменить два числа с пределами изменения радиуса. Возможности программы Mathcad более широкие. Можно строить график в прямоугольных декартовых координатах, что важно для проверки выполнения краевых условий. Можно строить график в цилиндрических координатах, что более реально отражает геометрический смысл задачи. Поверхность можно поворачивать, рассматривая её под любыми углами. Наконец, можно сформировать красивый, качественный отчёт по итоговой работе, который не стыдно представить преподавателю, на совещание кафедры, на семинар или на конференцию. Эмоциональное восприятие работы можно усилить, если график сделать цветным и включить его в презентацию PowerPoint доклада. 
Применение информационных технологий в процессе обучения студентов экономическим дисциплинам
(из опыта работы)

Солодкая Н.В. (nata51@mail.ru)



Березниковский филиал ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет» (БФ ПГНИУ), г. Березники


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   44


База данных защищена авторским правом ©dogmon.org 2019
обратиться к администрации

    Главная страница