ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ИННОВАЦИОННОЕ СРЕДСТВО ИНТЕГРАЦИИ ЦИФРОВОГО СОДЕРЖАНИЯ В УЧЕБНЫЕ КУРСЫ ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ
ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ИННОВАЦИОННОЕ СРЕДСТВО ИНТЕГРАЦИИ ЦИФРОВОГО СОДЕРЖАНИЯ В УЧЕБНЫЕ КУРСЫ ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ
Котина Анна Генриковна
магистр, преподаватель математики «Гуманитарный колледж УО «Гродненский государственный университет им. Я. Купалы»,
Беларусь, г. Гродно
CLOUD COMPUTING AS AN INNOVATIVE MEANS OF INTEGRATING DIGITAL CONTENT INTO MATH CURRICULA FOR COLLEGE STUDENTS
Anna Kotina
Master of education, teacher in College of Humanities “Y. Kupala Grodno State University”,
Belarus, Grodno
Согласно Концепции Национальной стратегии устойчивого развития Республики Беларусь на период до 2035 года, основные усилия в сфере образования направляются на оптимизацию образовательного процесса, формирование информационно-коммуникационной образовательной среды, создание цифровых учебно-методических комплексов и внедрение моделей смешанного обучения с целью обеспечения роста качества и доступности образовательных услуг [1, с.13]. Решение данных задач на данном этапе развития компьютерной техники невозможно без использования облачных технологий в образовательном процессе.
Облачная технология – это технология, в которой компьютерные ресурсы и хранилища предоставляются пользователю как интернет-сервис. В сфере образования, облачные технологии предлагают качественно иной уровень получения современных знаний – учащиеся получают возможность находиться в процессе обучения в любое время и в любом месте, где есть Интернет. Учреждениям образования и учащимся не обязательно иметь дорогие компьютеры или ноутбуки – недорогой смартфон или планшет может обеспечить доступ к планам уроков, курсовым работам и цифровым учебникам. Использование облачных вычислений предполагает легкий доступ к информации, учебные материалы могут быть легко размещены и обновлены, поэтому студенты имеют доступ к самым современным учебным ресурсам. Кроме того, облачные технологии предполагают больше сотрудничества, интеграцию между школами и университетскими отделами посредством использования общего облачного пространства. Студенты могут работать в виртуальных классах, общаться со студентами, находящимися далеко, в реальном времени.
Особенности использования облачных вычислений в образовании на примере проектирования учебной среды.
Практически реализовать применение облачных технологий в процессе обучения помогает такой образовательный подход как смешанное обучение. Современная ситуация во всем мире показывает, что возможность совмещения онлайн обучения и обучения лицом к лицу особенно востребовано. Применение данного подхода совместно с моделью перевернутый класс, при которой педагог предоставляет материал для самостоятельного изучения дома, а на занятии проходит практическое закрепление материала, позволяет повысить эффективность учебного процесса и добиться лучших результатов. Данный подход реализуется в «Гуманитарном колледже УО «Гродненский государственный университет им. Я. Купалы»» с применением набора сервисов Google Workspace for Education, включающего в себя Google Classroom, Meet, Google Drive, Calendar, Google Documents, и легко подключаемых в среду математических систем, таких, например, как Geogebra, Wolfram Alfa.
В колледже создана информационная образовательная среда обучения, композиционно включающая в себя персональную среду преподавателя и личную учебную среду учащегося. Отличительной особенностью является возможность ее развития и использования после окончания изучения дисциплин, а также подключение сторонних сервисов, необходимых при изучении различных дисциплин. Например, при изучении дисциплины «Математика», особенно полезным и необходимым является использование среды динамической геометрии Geogebra и базы знаний Wolfram Alfa.
Первоначально, администратор системы должен подключить пользователей, настроить их электронную почту, права доступа и роли. В результате в аккаунте появляется полный набор сервисов, доступ к которым возможен просто в браузере персонального компьютера или мобильного смартфона. Затем преподавателями создаются курсы дисциплин в сервисе Google Classroom (см. рисунок 1,2). На курсы приглашаются учащиеся.
Рисунок 1. Курсы в Google Classroom
Материал курса представляет собой временную ленту, задания, пользователей и журнал успеваемости. Во временной ленте отражаются последние активности, происходящие на курсе: добавление нового участника, размещение нового задания, появления нового сообщения/комментария участников процесса.
Рисунок 2. Лента курса в Google Classroom
Преподаватель размещает обучающие материалы в области «Задание»: учебные планы, рабочие программы, методические пособия, учебники и учебные пособия; сборники документов и материалов, справочники, тестирующие программы, банки контрольных вопросов и задач по учебным дисциплинам и другие образовательные ресурсы. Пример облачной среды с заданиями представлен на рисунке 3.
Рисунок 3. Пример ЦУМК в Google Classroom
На втором этапе эксплуатации образовательной среды учащиеся изучают учебный материал, выполняют задания, в том числе с использованием динамической геометрической среды Geogebra и системы компьютерной математики Wolfram Alfa, размещают ответы в Google Classroom. Преподаватель проводит занятия онлайн (с использованием сервиса Meet) либо офлайн (в аудитории учреждения образования), обсуждая возникающие вопросы, разбирая непонятный материал, отвечая на вопросы учащихся, оценивает выполненные задания в сервисе, заполняя электронный журнал успеваемости учащихся. Учащийся получает оповещение по e-mail о выдаче заданий, осваивает учебный материал, выполняет задания, консультируется с преподавателем, отслеживает результаты обучения в электронном журнале.
Пример применения базы знаний Wolfram Alfa и решения задачи нахождения корней тригонометрического уравнения приведен ниже (см. рисунок 4).
Рисунок 4. Решение тригонометрического уравнения в Wolfram Alfa
Применение системы динамической геометрии Geogebra при решении задач раздела «Тригонометрия» по темам «Тригонометрические функции» с использованием тренажеров на основании рабочих тетрадей приведено ниже (см. рисунок 5).
Рисунок 5. Применение Geogebra при решении задач темы «Тригонометрические функции»
Наиболее удобным способом организации учебного процесса с применением облачных информационных сред является использование метода смешанного обучения. Отметим, что смешанное обучение - это подход к образованию, который сочетает в себе индивидуальное обучение в классе с индивидуальным обучением онлайн с использованием программного обеспечения электронной облачной среды. Этот метод включает в себя занятия под руководством наставника, с использованием онлайн-учебных материалов и возможностей для интерактивного взаимодействия. Курсы, которые следуют смешанной модели обучения, часто проводятся в реальных классных классах с преподавателем, но предлагают дополнительные возможности обучения с помощью цифровой платформы.
Модель перевернутого класса позволяет уйти от фронтальной формы работы в классе и реализовать интерактивные формы работы на уроке, скорректировав их после анализа усвоения учащимися дома нового материала. Модель чередования лабораторий позволяет по-новому взглянуть на организацию групповой работы. «Учащиеся делятся на три группы по видам учебной деятельности, каждая группа работает в своей части класса (станции): станция работы с учителем, станция онлайн-обучения и станция проектной работы. В течение урока группы перемещаются между станциями так, чтобы побывать на каждой из них. Состав групп от урока к уроку меняется в зависимости от педагогической задачи. Знакомство с новой темой кто-то предпочитает начинать с нового материала, а кто-то сразу же обращается к дополнительным ресурсам или пробует свои силы в выполнении заданий». [3, с. 25]
Смешанное обучение обязательно сочетает элементы онлайн работы с элементами контроля учеником своего пути, времени, темпа и места обучения. Это позволяет провести третий этап организации работы в облачной образовательной среде – оценка достигнутых результатов, которую в значительной степени облегчает применение облачных сервисов Google Forms и Google Classroom.
Пример использования журнала Google Classroom приведен на рисунке 6.
Рисунок 6. Электронный журнал в Google Classroom
Можно сделать вывод о том, что облачная среда обучения в полной мере обеспечивает комплексность использования возможностей средств ИКТ в учебном процессе и соответствующая технология обучения позволяет перенести акцент в деятельности преподавателя с активного педагогического воздействия на личность обучающегося.
В заключении отметим, что облачные технологии являются вычислительной инфраструктурой, которая сочетает гибкость, виртуализацию, масштабируемость и простоту использования, предоставляют преподавателям и студентам свободный доступ к различным сервисам и приложениям, обеспечивают большую мобильность и гибкость и создают среду виртуального обучения. Облачные вычислительные сервисы и приложения являются основой будущей ИТ-инфраструктуры в образовании, обеспечивая развитие аппаратно-программной информационно-коммуникационной обучающей среды и применения цифровых учебно-методических комплексов. Одна из облачных масштабируемых систем управления обучением, позволяющая обучаться с помощью сети интернет и в которой процесс обучения может осуществляться в режиме реального времени является Google Workspace for Education. Школы, колледжи и университеты могут значительно выиграть от внедрения облачных вычислений. Они могут сократить расходы, создать лучшую среду обучения для студентов и создать лучшую рабочую среду для преподавателей. Таким образом, работа в «облаке» делает образовательный процесс современным, динамичным, побуждает учащихся к предметной деятельности, мотивируя их к познанию, формирует компетенции XXI века (сотрудничество, коммуникацию, ИКТ-компетентность), способствует выходу процесса обучения за пределы учебного кабинета.
Список литературы:
- Концепция Национальной стратегии устойчивого развития Республики Беларусь на период до 2035 года [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.economy.gov.by/uploads/files/ObsugdaemNPA/Kontseptsija-na-sajt.pdf.– Дата доступа: 18.06.2020.
- Bykov, V. Yu. Categories of space and environment: features of model representation and educational application. / V. Yu. Bykov, V. H. Kremen // Theory and practice of social systems management: philosophy, psychology, pedagogy, sociology. – 2013. № 3. – P. 3– 6.
- Стариченко, Б. Е. Система управления обучением на основе облачной платформы Google for education / Б. Е. Стариченко, Л. В. Сардак // Педагогическое образование в России. – 2017. –№ 6. – С. 13-138.
- Андреев, А. А. Проблемы педагогики в современных информационно-образовательных средах [Электронный ресурс] / А. А. Андреев // ИТО-2002. – Режим доступа: http://www.ito.su/2002/I/1/I-1-251.html. – Дата доступа: 23.01.2020.