ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ

Статья опубликована в рамках: Международной научно-практической интернет-конференции «Актуальные проблемы методики обучения информатике и математике в современной школе» (Россия, г.Москва, МПГУ, 22 — 26 апреля 2019г.)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ

Раскина Ирина Ивановна,
Курганова Наталья Александровна,|
доктор педагогических наук, профессор,
кандидат педагогических наук, доцент,
Омский государственный
педагогический университет

Аннотация: в статье рассматриваются различные возможности использования мобильных устройств на уроках математики и информатики. Выделены три основных варианта использования мобильных устройств в образовательном процессе: мобильное устройство – замена определенного инструмента; мобильное устройство – инструмент для работы со специализированными и универсальными приложениями; мобильное устройство – инструмент для использования дополненной реальности.

Ключевые слова: мобильные устройства, мобильные приложения, дополненная реальность, мобильное приложение «Угломер», мобильное приложение «Линейка», мобильное приложение «Конвертер единиц измерения», мобильное приложение «Logic Calculator», мобильное приложение «GeoGebra», мобильное приложение «Алгоритмы: понятные и анимированные», мобильное приложение «Lightbot: Code Hour», мобильное приложение «Scratch», мобильное приложение «Quiver».

Одним из глобальных трендов современного образования становится использование в процессе обучения мобильных устройств (смартфонов, планшетов и др.). Все больше появляется публикаций, описывающих примеры применения мобильных устройств в различных предметных областях и организации процесса обучения. Педагогическим сообществом нарабатываются современные форматы внедрения мобильных устройств в практику обучения. Использование мобильных технологий вызывает у обучающихся повышенный интерес и мотивацию к обучению, что безусловно ведет к повышению эффективности и качества образования. Расширяются возможности представления учебной информации за счет сочетания звука, цвета, мультипликации и др. Кроме того  мобильные устройства можно использовать на всех этапах урока и различных видах деятельности. Все это расширяет горизонты креативности, критического мышления, коммуникабельности, умений работать в команде, т.е. качеств, являющихся приоритетными для современной системы образования.

Рассмотрим основные варианты использования мобильных устройств на уроках математики и информатики.

  1. Мобильное устройство – замена определенного инструмента.

Мобильные устройства на уроках математики могут заменить такие инструменты, как транспортир и линейка. Для этого имеются специальные приложения, которые можно установить при помощи Google Play Маркет.

Например, мобильное приложение «Угломер» позволяет измерить угол или наклон объекта при помощи смартфона или планшета, а мобильное приложение «Линейка» позволяет совершать те же самые действия, что и с обычной линейкой.

  1. Мобильное устройство – инструмент для работы со специализированными и универсальными приложениями.

В настоящее время имеется обширный спектр, как специализированных мобильных приложений, так и универсальных, которые целесообразно использовать на уроках математики и информатики в зависимости от поставленных педагогом задач.

Выделим некоторые специализированные мобильные приложения, которые позволяют задействовать их в качестве инструментов самоконтроля на уроках математики и информатики.

Например, возможности мобильного приложения «Конвертер единиц измерения» могут быть использованы на уроках математики при изучении такого теоретического материала, как «Меры длины», «Меры площади», «Меры массы». Разнообразные мобильные приложения, которые касаются решений систем уравнений, также позволяют реализовать функцию самоконтроля на уроках математики по соответствующей теме, например, мобильное приложение «Решение систем уравнений».

На уроках информатики при изучении темы «Системы счисления» для организации самоконтроля существует ряд приложений, например, приложение «Системы счисления. Конвертер и Калькулятор». Аналогичным образом можно использовать приложения, которые касаются темы «Основы логики и логические основы ЭВМ», например, «Logic Calculator». Данное приложение вычисляет результат логических утверждений (см. рис. 1). На экране устройства красным цветом выделяется результат вычисления.

Рис. 1. Результат работы вычисления логического выражения Рис. 2. Пример построения графика в мобильном приложении

Отметим, что ряд мобильных приложений обладает возможностями, которые целесообразно использовать и при организации познавательной деятельности учащихся.

Например, на уроках математики таким приложением может выступать «GeoGebra». Данное приложение по математике позволяет ученику анализировать функции, строить графики, решать задачи и т. д. Интерфейс программы ассоциируется с классной доской, на которой можно производить различные действия, например, строить графики, геометрические фигуры (см. рис. 2). Все производимые изменения наглядно отображаются.

Приложение обладает огромными возможностями, которые позволяют наглядно и просто обучаться математике. Оно включает в себя геометрию, алгебру, есть возможность совершать арифметические операции, создавать таблицы, графики, возможна работа со статистикой, работа с функциями, поддерживается создание анимации и т. д. GeoGebra позволяет создавать различные 2D и 3D фигуры [3].

Выделим еще одно приложение, которое может быть использовано на уроках математики. Это приложение «Эврика! Логические задачи». Из названия понятно, что приложение представляет собой сборник задач.

Рассмотрим некоторые мобильные приложения, которые позволят организовать познавательную деятельность учащихся на уроках информатики.

При изучении теоретического материала по компьютерной графике или веб-дизайну возникает необходимость определить RGB определенного цвета. Для решения такого рода задач существует целый ряд специализированных приложений, например, такие как «Определение цвета», «Pixlor – Живая Пипетка» и т. п.

Отметим, что существуют специализированные приложения, которые направлены, на изучение алгоритмов, работу исполнителей, на пропедевтику программирования, на изучение различных языков программирования. Приведем примеры таких мобильных приложений.

Мобильное приложение «Алгоритмы: понятные и анимированные». В данном приложении с применением анимации представлены алгоритмы из различных областей (см. рис. 3).

Рис. 3. Примеры алгоритмов

Приложение «Lightbot: Code Hour». В данном приложении имеется возможность кодировать и раскодировать различные головоломки (рис. 4).

Рис. 4. Пример простейшей головоломки в приложении «Lightbot: Code Hour»

Акцентируем также внимание, на таких мобильных приложениях, как «Algorithm City» – игра для обучения основам программирования, а также приложении «Scratch», которое представляет собой среду для создания программ и анимации.

В качестве еще одной возможности использования мобильных устройств на уроках математики и информатики нельзя не затронуть технологию дополненной реальности или технологию AR.

  1. Мобильное устройство – инструмент для использования дополненной реальности

Технология дополненной реальности уже несколько лет активно и эффективно используется в образовании, так как позволяет значительно расширить возможности образовательного процесса за счет запоминающихся визуализаций при объяснении сложных тем.

Дополненная реальность (AR) – это среда, в реальном времени дополняющая физический мир, каким мы его видим, цифровыми данными с помощью каких-либо устройств – планшетов, смартфонов или других, и программной части [1].

Данный подход позволяет лучше усваивать информацию, запоминать ее в больших объемах, этому способствуют такие особенности технологии как наглядность, интерактивность, визуализация материала. Все это позволяет повысить интерес учащихся  к изучаемому предмету, увеличить уровень  мотивации, развить их творческие способности.

Дополненная реальность на уроках математики может помочь в визуализации геометрических трехмерных фигур. Отметим, что дополненная реальность предоставляет такие возможности, как перемещение, вращение, масштабирование 3D-моделей, рассмотрение их под любыми углами, соединение и разъединение виртуальных объектов и изучение полученных результатов [2].

Несмотря на вышеперечисленные преимущества использования дополненной реальности в образовательном процессе, обозначим одну из проблем ее внедрения на уроках математики и информатики. Главной проблемой внедрения AR-технологии в образовательный процесс на уроках математики и информатики является недостаточное количество готовых разработанных русскоязычных мультимедийных пособий и учебников. Данная проблема может быть решена одним из следующих способов. Например, создание собственных объектов дополненной реальности при изучении определенной темы при помощи специализированных программ, причем эти объекты могут быть разработаны как самим учителем, так и учениками на уроках информатики в рамках темы по созданию собственных объектов дополненной реальности, а именно 3D-моделей.

На сегодняшний день выделяют 4 типа дополненной реальности:

  1. без маркерная AR;
  2. маркерная AR;
  3. проекционная AR;
  4. AR на основе наложений.

Остановимся на маркерной AR. Эту технологию также называют технологией распознаванием изображений, исходя из того, что для сканирования требуется специальный визуальный объект и камера. В качестве маркера может выступать совершенно разные объекты – от печатного QR-кода до специальных знаков. Таким образом, считывание маркера при помощи мобильного устройства инициирует цифровые анимации для просмотра пользователями, при этом изображения могут превращаться в 3D-модели.

Мобильное приложение «Quiver» выпустило новые раскраски (маркеры) для изучения числа π с дополненной реальностью. Принцип работы с данным приложением очень прост. Необходимо распечатать раскраску (маркер), раскрасить его и инициировать анимацию изображения, превратив ее в трехмерную модель при помощи мобильного устройства (см. рис. 5).

Рис. 5. Принцип использования мобильного приложения «Quiver» на примере числа π

Постоянное развитие мобильных технологий делает этот вид обучения востребованным и популярным. Мобильное обучение является частью новой картины образования, созданной благодаря технологиям, поддерживающим гибкое, доступное, индивидуальное обучение и при правильном использовании  позволяет сделать образование более качественным.

ЛИТЕРАТУРА:
  1. AR – Дополненная Реальность. URL: https://habr.com/ru/post/419437/ (дата обращения: 30.03.19)
  2. EV toolbox. URL: http://evtoolbox.ru/ev-toolbox/education/ (дата обращения: 30.03.19)
  3. GeoGebra – бесплатная математическая программа. URL: https://vellisa.ru/geogebra (дата обращения: 29.03.19)
Подписаться
Уведомить о
guest
11 комментариев
oldest
newest
Inline Feedbacks
View all comments
Анонимный Магистрант
Анонимный Магистрант
4 лет назад

Добрый день, уважаемые Ирина Ивановна и Наталья Александровна!
Спасибо за Вашу статью, исследование очень интересно и познавательно, но возник вопрос.
Подскажите пожалуйста, все ли приложения, перечисленные в Вашей статье, доступны бесплатно и нет ли в них навязчивой рекламы? Также интересует наличие программ с идентичным интерфейсом под iOs и др.

Наталья
Наталья
Reply to  Анонимный Магистрант
4 лет назад

Здравствуйте! Спасибо за интерес, проявленный к статье. По поводу аналогичных приложений под iOs… Данный вопрос не изучался, в связи с тем, что на сегодняшний день согласно статистике самая распространенная ОС Android.
Кроме приложений дополненной реальности, все приложения рассмотренные в статье бесплатные. Навязчивой рекламы в них тоже не прослеживается. Но! Все приложения обновляются, и будет или нет реклама в последующих версиях гарантировать я не могу.

Анонимный Магистрант
Анонимный Магистрант
Reply to  Наталья
4 лет назад

Спасибо за ответ! Но могу сказать, что подобная статистика вероятнее всего отображает все слои населения. Думаю, на разных возрастных прослойках разная статистика. По крайней мере, в моей школе ученики, да и учителя на 80-85% пользуются как раз айфонами. Собственно, я поэтому и заинтересовался.

Наталья
Наталья
Reply to  Анонимный Магистрант
4 лет назад

Главная идея даже не в приложениях и не в операционных системах, а в том, какие существуют основные варианты использования мобильных устройств на уроках математики и информатики, и не только. Именно классификация видов работы. А приложения эквивалентные, я просто уверена, есть и для iOs.

alex
alex
4 лет назад

Вопрос общего плана — периодически появляется информация о запрете использования мобильных телефонов во время занятий во имя здоровья обучаемых и т.п. Как Вы считаете, мобильное обучение — это все-таки тупиковый вариант обучения, или чисто прикладная версия в ограниченных целях, или образовательный тренд c нарастанием популярности до определенного (какого?) процента в общем объеме вариантов реализации образовательного процесса? Вопрос по самой работе — можно ли детализировать или уточнить использованный признак классификации использования мобильных устройств в образовательном процессе? Первые два варианта подходят под признак — количество заменяемых инструментов (1 или больше). Третий вариант больше соответствует признаку — использованная технология . Какие еще признаки… Read more »

Наталья
Наталья
Reply to  alex
4 лет назад

Здравствуйте! В своем комментарии вы подняли практически все проблемные вопросы, которые существуют на сегодняшний день по теме мобильного обучения. 🙂 В настоящее время мы живем в информационном обществе, практически у каждого ребенка есть смартфон и другие современные гаджеты. Полный запрет от смартфонов даже не хочу обсуждать. Это тоже самое, что запретить ручку на уроке. Причем, исходя из этимология слова гаджет, ручка это тот же самый гаджет. Хотя я и не сторонник постоянного использования смартфона на уроке. Его использование должно быть целесообразно! Имею перед глазами опыт учителей из разных городов, который активно используют набор гаджетов на уроке, включая и цифровые. Фотографии… Read more »

alex
alex
4 лет назад

c нетерпением ждем Ваших отдельных статей :)!

Мария Александровна
Мария Александровна
4 лет назад

Добрый вечер, уважаемые Ирина Ивановна и Наталья Александровна!
Благодарю за очень интересную и практико-ориентированную статью, за конкретные примеры и столь подробный ответ на предыдущий комментарий! После него у меня остался только один вопрос: данную классификацию (варианты использования) вы сами ввели? Она крайне любопытная, во время прочтения вашей статьи я задумалась о том, что ее можно детализировать и брать за основу для многих работ по этой теме

Наталья
Наталья
Reply to  Мария Александровна
4 лет назад

Здравствуйте! Спасибо, что оценили нашу работу. Проанализировав имеющиеся статьи по данной тематике, мы отметили, что использование мобильных устройств в образовательном процессе представлено в основном простым перечислением различных возможностей.
При написании статьи возникла потребность эти возможности (виды работ с мобильными устройствам) систематизировать и сгруппировать. Названия групп — варианты использования мобильных устройств были введены нами при написании данной статьи. На самом деле, можно предложить и другие названия для групп.

Анастасия
Анастасия
4 лет назад

Здравствуйте, спасибо за интересную статью! Подскажите, пожалуйста, что из перечисленного Вами в статье опробовано на уроках?

Юлия
Юлия
4 лет назад

Здравствуйте! Спасибо за статью! Действительно, использование мобильных устройств (смартфонов, планшетов) позволяет разнообразить учебный процесс. Однако, какие устройства планируется использовать при организации учебного процесса? Ведь не все школьники имеют смартфоны, да и ОС, установленные на них различны.