Диссертация (Технология дополненной реальности как объект изучения и средство обучения в курсе информатики основной школы), страница 3

по 2018 г.На первом этапе (2013-2014 гг.) осуществлён теоретический анализнаучных работ и литературы, имеющих отношение к проблеме исследования;выявлена проблема исследования и степень ее разработанности; определенытеоретические аспекты применения средств технологии дополненнойреальности в обучении информатике; обосновано применение средствтехнологии дополненной реальности в качестве средства обучения и объектаизучения.На втором этапе (2015-2016 гг.) осуществлено моделированиесистемы обучения и использования технологии дополненной реальности вкурсе информатики основной школы; выполнена разработка визуальныхсредств технологии дополненной реальности, сформирована система учебнопознавательных задач для обучения и использования технологии дополненнойреальности в курсе информатики основной школы, разработаны методическиерекомендации по их применению, начато экспериментальное обучениешкольников технологии дополненной реальности.14Натретьемэтапе(2017-2018 гг.)выполненаапробацияусовершенствованной методической системы обучения информатике восновной школе, основанной на обучении и использовании визуальныхсредствтехнологиидополненнойреальности;проведеныобработка,систематизация и анализ результатов исследования, сформулированы иуточнены выводы, полученные в ходе исследования, результаты исследованияоформлены в виде диссертационной работы.На защиту выносятся следующие основные положения:1.

Внедрение технологии дополненной реальности на урокахинформатики в основной школе с опорой на взаимосвязь «объект изучения –средство обучения» способствует росту эффективности процесса обученияинформатике благодаря повышению наглядности учебного материала и егоинтерактивности, проведению ранее недоступных практических работ, атакже даёт возможность подготовить учащихся к жизни и работе винформационном обществе за счёт овладения визуальными средствамитехнологии дополненной реальности;2. Разработанная модель методической системы обучения курсуинформатики основной школы с использованием технологии дополненнойреальности предоставляет возможность для совершенствования компонентовтакой системы, в том числе расширить цели и содержание обучения,сформироватьсистемуучебно-познавательныхзадач,чтопозволитвзаимосвязано обучать технологии дополненной реальности и применять этутехнологию при обучении информатике;3.

Предложенные подходы, принципы, критерии и инструментыпозволяют создавать и использовать необходимую для формирования ивыполненияучебно-познавательныхзадачпоинформатикесистемувизуальных средств технологии дополненной реальности, разрабатываемыхна основе применения дополнительных информационных слоёв, статическихидинамическихмаркеров,атакжевзаимодействующих с объектами реального мира.виртуальныхобъектов,15Апробация и внедрение результатов исследования.Основные положения, компоненты и результаты исследованиядокладывались на Международной научно-практической конференции «Опытиперспективыиспользованияинформационно-коммуникационныхтехнологий в образовании (ИТО-Томск)» (Томск, 2009), Международнойнаучно-практической конференции «Информационныетехнологии вобразовании и науке (ИТО-Самара)» (Самара, 2011), Московской научнопрактической конференции «Студенческая наука 2012» (Диплом первойстепени) (Москва, 2012), Международной научно-практической конференции«Математическое, естественнонаучное образование и информатизация»(Москва, 2012), семинаре факультета поведенческих наук УниверситетаХельсинки (Хельсинки, Финляндия, 2013), конкурсе «УМНИК» (Москва,2013), семинаре института бизнеса Университета прикладных наук «Фонтис»(Венло, Нидерланды, 2016), ежегодной научной конференции преподавателейи студентов, семинаре института математики, информатики и естественныхнаук ГАОУ ВО г.

Москвы «Московский городской педагогическийуниверситет» (Москва, 2013, 2016, 2017, 2018).Результатыисследования,учебно-познавательныезадачиразработанныеиметодическиевизуальныесредства,рекомендациидляиспользования технологии дополненной реальности в курсе информатики дляосновной школы внедрены в учебный процесс ГБОУ г. Москвы «Школа№1409» и ГБОУ г. Москвы «Школа №1575».Основные результаты диссертационного исследования опубликованыв 12 научных работах автора общим объёмом 2,75 печатных листов, в томчисле 5 публикаций в изданиях, рекомендованных ВАК при Министерственауки и высшего образования РФ.16ГЛАВА 1.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕПРЕДПОСЫЛКИ ОБУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯТЕХНОЛОГИИ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ ВШКОЛЬНОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ1.1.Существующие подходы к рассмотрению информационныхтехнологий в качестве объекта изучения и средства обученияРассмотрение возможностей развития методической системы обученияинформатике за счёт обучения технологии дополненной реальности иприменения соответствующих средств обучения должно предварять изучениеисторически сложившихся и современных подходов к обучению школьниковразличныминформационнымтехнологиям.Подобныйанализможетспособствовать обоснованию целесообразности и возможности предлагаемогосовершенствования.Внастоящеевремяпроисходитдальнейшеестановлениеинформационного общества, в котором доминирующий вид деятельностисвязан с производством информационного продукта.

Информация сейчасявляется таким же стратегическим ресурсом общества, как продукты питанияв «аграрном», а материальные и энергетические ресурсы в «индустриальном»обществе.Оттого,насколькоэффективночеловекможетработатьсинформацией, зависит его интеграция в это общество [36]. Кроме того,информационныепотоки,вкоторыхнеобходимоориентироватьсясовременным специалистам, неуклонно возрастают, стимулируя разработкуновых технологий (совокупности средств и способов) работы с информацией,т.е. информационных технологий.

Основным техническим средствомсовременных информационных технологий остается компьютер, аппаратное ипрограммное обеспечение которого позволяет автоматизировать множество17информационныхпроцессов,включаятелекоммуникационноевзаимодействие.Одной из ключевых областей информатизации общественной жизниявляетсяинформатизацияобразования.Отовладенияучащимисяобобщенными способами деятельности с использованием информационныхтехнологий зависит, как эффективность их обучения, так и подготовленностьучащихся к жизнедеятельности в современном обществе.Теоретические исследования вопросов необходимости использованияи применения средств информационных технологий в учебном процессеописаны в работах М.М.

Абдуразакова, С.Л. Атанасяна, Т.А. Бороненко,В.А. Бубнова,Я.А. Ваграменко,И.Б. Готской,С.Г. Григорьева,И.Г. Захаровой,С.Д. Каракозова,А.М. Кондакова,В.В. Гриншкуна,В.А. Кудинова, А.А. Кузнецова, Н.И. Пака, С.В. Панюковой, И.В. Роберт,А.Л. Семенова,О.Г. Смоляниновой,М.А. Сурхаева,А.Н. Тихонова,А.Ю. Уварова, Е.К. Хеннера и др.

[1-9, 11, 12, 14-23, 27, 37, 58, 80, 115, 118,132, 134].В современной школе разнообразные средства информационныхтехнологий применяются при обучении различным дисциплинам. Примерамисредств информатизации образования являются физические симуляторы приизучении устаревших приспособлений на уроках истории, презентации ивиртуальныеархивыжизнедеятельности,науроках3D-моделиобществознаниянаурокахибезопасностибиологии,системыавтоматизированного проектирования на уроках черчения и труда.

В этихслучаях школьники обучаются с помощью средств информационныхтехнологий, но при этом сами информационные технологии, такие, например,как технология работы со звуком (если говорить точно, то средства этихтехнологий), выступают лишь в роли инструментария.Посравнениюсдругимишкольнымипредметамиобщеобразовательный курс информатики обладает особым свойством –информационные технологии выступают в роли не только средств обучения,18но и в роли объекта изучения. Как уже отмечалось, на уроках информатикишкольникиизучаютнепосредственноинформационныетехнологии,используя для этого средства информационных технологий. Аналогичноинформационным технологиям «двойственную роль» по отношению кшкольному курсу информатики играет компьютерная техника. Такая техникавыступает и в качестве средства обучения (учащиеся применяют компьютерыдля обучения), и в качестве объекта изучения (учащиеся изучают самкомпьютер – его аппаратное и программное обеспечение).Обучениеинформационнымтехнологиям,ихрациональномуприменению для решения учебных и практических задач для подготовки кнепрерывному самообразованию является важной составляющей содержанияшкольного курса информатики и имеет большое значение для школьногообразования в целом [104, 90].

В то же время рассмотрение данных вопросовв школьном курсе информатики в процессе его становления было различным.Внашейстранеобучениеинформационнымтехнологиям,впервоначальных условиях лишь технологии программирования, началосьпрактически одновременно с зарождения информатики [62] (по-другомукибернетики, computer science [41]) как науки, когда были опубликованытруды Н. Винера, Д. Неймана, К. Шеннона (середина XX века) [42, 43].Экспериментальная работа по обучению школьников программированию подруководством А.П. Ершова, С.И. Шварцбурда и др. [63, 137] (конец 50-х годовXX века) показала возможность и необходимость такой деятельности.Несколько позже В.С. Леднев [97] и А.А.

Кузнецов [99] (60–70-е годы XXвека) обосновали общеобразовательную и мировоззренческую значимостьовладения школьниками информатики (кибернетики) и включения ее всодержание общего среднего образования как отдельного предмета. Такого жемненияпридерживалисьакадемикиЕ.П. Велихов,А.П. Ершов,В.А. Мельников, Н.Н. Красовский, Б.Н. Наумов. Кроме того, А.П. Ершовым,Г.А. Звенигородским, Ю.А. Первиным [64] (конец 70-х годов XX века) былиописаны значимые и сегодня основные общеобразовательные умения в сфере19информатики, в числе которых выделяют умение взаимодействовать скомпьютерами для решения задач из разных сфер деятельности членасовременного общества.

Указанное умение, напрямую относящееся к областиинформационных технологий, необходимо каждому человеку, и егоформирование предполагалось именно в школьном курсе информатики.Возможность введения основ информатики и вычислительной техникивовсесредниешколыстраныпоявиласьблагодаряреформеобщеобразовательной школы (1984 год) [107], одним из направлений которойявлялось обеспечение всеобщей компьютерной грамотности молодежи, чторассматривалось как важнейший фактор повышения уровня изученияестественнонаучных дисциплин и ускорения научно-технического прогрессав стране.

Для решения указанных задач в 1985 году в учебный план старшейшколы была введена новая учебная дисциплина «Основы информатики ивычислительной техники» (сокращённо - ОИВТ), которая, видоизменяясь,преподаётся и сегодня. В связи с недостаточным обеспечением большинствасоветских школ необходимой техники в качестве временной мерыпредусматривалась возможность преподавания этого курса в «безмашинном»варианте, что противоречило самой идее его введения. Кроме того, несмотряна трактовку ведущими советскими учеными роли курса информатики дляобщеобразовательной подготовки учащихся, ключевой акцент делался напонимании аспектов функционирования компьютерной техники и уменииразрабатывать для такой техники относительно несложные алгоритмы ипрограммы.По мере появления в средних школах компьютерной техники ипоставки программного обеспечения, позволяющего оперировать с этойтехникой не только при помощи инструментов программирования (конец 80х, начало 90-х годов ХХ века), начала решаться задача обеспечениякомпьютерной грамотности учащихся, включающая в себя выработкупредставления о преимуществах использования компьютеров и уменийработать с ними при выполнении заданий из различных областей деятельности20человека.