XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Аннотация. В статье рассматривается понятие «виртуальная технология», выделяются их преимущества в образовательном процессе, демонстрируется возможность использования виртуальных технологий на уроках математики. Также в статье приводится краткое описание ресурсов, использующих образовательные виртуальные технологии.

Ключевые слова: виртуальные технологии, виртуальная образовательная среда, математика, дистанционное обучение, виртуальные лаборатории, интерактивные модели, программная среда.

Переход на дистанционное обучение выявил проблему недостаточного использования виртуальных технологий в образовательном процессе. В то же время информационные технологии пользуются особой популярностью у детей всех возрастов. Порой дети лучше взрослых разбираются в различных гаджетах и программных обеспечениях, поэтому использование виртуальных технологий может повысить качество обучения.

Под виртуальностью понимают то, что не имеет физического существования, а присутствует в фантазиях или реализуется с помощью компьютерных технологий: мультимедийные и телекоммуникационные объекты. Тогда виртуальные технологии можно определить как технологии, создающие интерактивную искусственную среду.

Н.А Смирнов к основным чертам виртуальной среды относят интуитивно выстроенный интерфейс, возможность моделирования различных объектов и процессов, наличие инструментов для управления созданными объектами. Виртуальная среда подключает сенсорное восприятие и обеспечивает эмоциональную вовлеченность, т.е. пользователь взаимодействует с виртуальными объектами, реагируя на происходящие процессы или результаты, получая ответную реакцию на свои действия [6].

По мнению методистов [5], виртуальные технологии широко используются в образовательном процессе, что позволяет говорить о формировании виртуальной образовательной среды. Выделяют ряд положительных моментов ее реализации. Во-первых, это возможность выстроить схему индивидуального обучения, учащийся изучает материал самостоятельно в то время, когда ему удобно и с комфортным для себя темпом. Во-вторых, повышение эффективности обучения за счет лучшей мотивации учащихся и за счет большей вовлеченности в учебу. В-третьих, учащийся имеет возможность на практике применить полученные знания, проверить свои предположения, а учитель может реализовать новые сценарии построения учебной деятельности.

На наш взгляд, виртуальные технологии упрощают процесс обучения математике, так как визуализация многих объектов делает обучение более наглядным. Например, можно продемонстрировать учащимся зависимость графика функции от различных параметров: прямой линии от угла наклона и начальной ординаты, расположение ветвей параболы в зависимости от коэффициентов квадратичной функции, синусоиды от периодичности и т.д. При использовании виртуальных технологий увеличивается время за счет сокращений построений, к тому же виртуальные модели имеют более четкую структуру и яркое оформление.

Следует отметить и тот факт, который отмечает Ц. Ли, виртуальные технологии могут помочь устранить некоторые недостатки дистанционного обучения:

сохраняется взаимодействие между обучаемым и обучающим, т.е. интерактивность обучения – преподаватель передает информацию и получает обратную связь;

доступность независимо от состояния здоровья и местоположения. Кроме того, учащиеся могут в качестве дополнительного материала изучить лекции известных ученых и профессоров;

экономия времени и ресурсов – снижаются затраты на посещение и организацию учебного процесса, необходим лишь доступ к изучаемому материалу, например, с помощью сети Интернет [3].

Независимо от того, как построен учебный процесс – дистанционно или непосредственно в школе, учитель математики в своей деятельности может использовать виртуальные лаборатории, интерактивные системы, электронные приложения и математические пакеты.

В качестве примера можно привести программную среду «Математический конструктор» [4], в которой можно создавать интерактивные математические модели, конструировать объекты и проводить виртуальные эксперименты. Данную разработку можно использовать при изучении любого раздела школьной математики. На сайте можно посмотреть готовые интерактивные модели и виртуальные лаборатории по математике.

Виртуальная лаборатория «Живая математика» [2] – это среда для математического моделирования и динамического представления различных математических объектов, позволяющая тем самым решать широкий круг образовательных задач. Программа имеет понятный интерфейс и может использоваться при изучении алгебры, геометрии, стереометрии и тригонометрии.

Программа «Живая геометрия» [1] представляет собой виртуальный конструктор, визуализирующий геометрические объекты. В ней можно создавать чертежи фигур, проектировать сценарии построения моделей, проводить математические измерения и преобразования, изучать движения различных объектов.

Мультимедийный комплекс «Открытая математика» включает следующие разделы: «Алгебра», «Функции и графики», «Планиметрия» и «Стереометрия». Своего рода это иллюстрированный учебник, содержащий большое количество компьютерных моделей по всему курсу математики.

Из математических пакетов наиболее популярны универсальные пакеты Maple, MATLAB, Mathematica и MathCAD. Они автоматизируют громоздкие вычисления и реализуют результат в числовой, символьной и графической формах. В математических пакетах встроены инструменты по преобразованию формул и функций и для визуализации и анимации объектов и моделей.

Кроме того многие учебно-математические комплексы содержат электронные приложения, включающие анимации, интерактивные модели и тренажеры, различные игры и головоломки, а также справочные материалы.

Таким образом, в распоряжении учителя большое разнообразие виртуальных технологий, благодаря которым процесс обучения становится более наглядным и доступным. Интерактивные презентации и виртуальные лаборатории можно использовать на уроках математики, во внеурочной деятельности или при организации дистанционного обучения.

Список литературы:

Живая геометрия // Геометрический софт. – Режим доступа: http://www.geometry.ru/soft.htm (дата обращения: 15.06.2020).

Живая математика // Институт новых технологий. – Режим доступа: http://www.int-edu.ru/content/rusticus-0 (дата обращения: 15.06.2020).

Ли Ц. Технология виртуальной реальности в дистанционном обучении // Вестник современных исследований. – 2019. – №1.11. – С.106-108.

Математический конструктор: официальный сайт. – Режим доступа: https://obr.1c.ru/mathkit/ (дата обращения: 15.06.2020).

Скнарь А.А. Система интерактивного обучения с использованием технологий виртуальной реальности / А.А. Скнарь, В.В. Горева, Д.Б. Пархоменко // Образование и педагогические науки в XXI веке: актуальные вопросы, достижения и инновации: сб. ст. III Межд. науч.-практ. конф. – Пенза: Наука и Просвещение. – 2018. – С. 56-59.

Смирнов Н.А. Современные технологии виртуальной реальности в электронном обучении // Международный студенческий научный вестник. – 2017. – №6. – С.86.

Код для цитирования: Скопировать