Специализированные средства мультимедиа и их использование в обучении школьников

Универсальные мультимедиа-проекторы. Особенности использования интерактивных досок в школе. Как правило, большинство педагогов и учеников, так или иначе знакомых с компьютерной техникой, к числу аппаратных мультимедиа-средств безошибочно относит акустические системы (колонки), звуковую карту (плату) компьютера, микрофон, специальную компьютерную видеокамеру и, возможно, джойстик. Все эти приборы, действительно, являются распространенными компонентами мультимедиа аппаратуры, достаточно просты в использовании, имеют достаточно понятное предназначение и не требуют какого-либо детального описания в настоящем Интернет-издании. Гораздо больший интерес могут представлять специализированные мультимедиа-средства, основное предназначение которых - повышение эффективности обучения. К числу таких современных средств, в первую очередь, необходимо отнести интерактивные мультимедиа доски.

Программно-аппаратный комплект "Интерактивная доска" - это современное мультимедиа-средство, которое, обладая всеми качествами традиционной школьной доски, имеет более широкие возможности графического комментирования экранных изображений;позволяет контролировать и производить мониторинг работы всех учеников класса одновременно; естественным образом (за счет увеличения потока предъявляемой информации) увеличить учебную нагрузку учащегося в классе; обеспечить эргономичность обучения; создавать новые мотивационные предпосылки к обучению; вести обучение, построенное на диалоге; обучать по интенсивным методикам с использованием кейс-методов.

Интерактивная доска позволяет проецировать изображение с экрана монитора на проекционную доску, а также управлять компьютером с помощью специальных фломастеров, находясь постоянно около доски, как это было бы с помощью клавиатуры или манипулятора "мышь".

Используемое программное обеспечение для интерактивной доски (SMART Board Software) включает следующие инструменты:

записную книжку (SMART Notebook);

средство видеозаписи (SMART Recorder);

видеоплеер (SMART Video Player);

дополнительные (маркерные) инструменты (Floating Tools);

виртуальную клавиатуру (SMART Keyboard).

Все эти инструменты могут быть использованы как отдельно, так и в совокупности в зависимости от решаемых учебных задач.

Записная книжка представляет из себя графический редактор, позволяющий создавать документы собственного формата и включать в себя текст, графические объекты, как созданные в других Windows программах, так и с помощью соответствующих инструментов.

Средство видеозаписи позволяет записать в видеофайл (формат AVI) все манипуляции, производимые в данный момент на доске, а затем воспроизвести его с помощью видеоплеера (SMART Player) или любого другого подобного программного средства. Например, используя записную книжку, можно нарисовать график какой-либо функции или сделать чертеж, а затем продемонстрировать повторно процесс создания рисунка, запустив видеофайл.

Дополнительные (маркерные) инструменты используются для создания разного рода пометок на всей площади экрана монитора независимо от используемого текущего приложения. Все пометки, делаемые преподавателем, например, в презентации Power Point, могут быть сохранены.

Виртуальная клавиатураиспользуется для управления компьютером, когда учитель находится непосредственно около доски, т.е. дублирует стандартную клавиатуру компьютера.

Важной характеристикой интерактивной доски является ее "безразмерность", т.е. фиксируемая информация может располагаться на площади неограниченного размера, при этом всё, что записывается на этой доске, может храниться бесконечно долго. Вся информация, отображаемая на доске, может использоваться в течение всего урока. Учитель или ученик может в любой момент возвращаться к предыдущей информации. Кроме этого вся информация текущего урока может использоваться на последующих занятий, при этом для их проведения не требуется дополнительной подготовки.

В отличие от традиционной доски интерактивная доска имеет больше инструментов для графического комментирования экранных изображений, что позволяет увеличить качество изображения предъявляемой информации для акцентирования внимания учеников, а именно: большее количество цветов для пера, различные формы и толщина пера, а также возможность задавать различные цвета фона доски. Интерактивная доска позволяет экономить время на уроке при создании различного рода чертежей, схем, диаграмм, графиков, так как имеет большое количество инструментов для построения геометрических фигур.

Еще одной особенностью интерактивной доски является возможность сохранения фиксируемой на ней информации в формате видеофильма. Например, можно зафиксировать решение задачи таким образом, чтобы впоследствии просматривать не статичный конечный результат, а сам процесс решения задачи от начала до конца, причем с любой скоростью.

Интерактивная доска может быть использована как эффективное средство создания учебно-дидактических материалов: примеры решения задач, схемы, чертежи, графики и т.д., причем как статические, так и динамические. Все эти материалы могут быть созданы непосредственно на уроке, и в дальнейшем могут быть использованы при объяснении нового материала, при повторении, а также в качестве тренажеров при индивидуальной работе.

Можно условно выделить четыре свойства интерактивной доски, которые и определяют все возможные приемы ее использования:

неограниченная площадь,

расширенный набор инструментов для фиксации информации и графического комментирования экранных изображений,

возможность сохранения фиксируемой информации в электронном виде и ее дальнейшее неограниченное тиражирование,

возможность сохранения информации в динамической форме (в видеофайле).

Проиллюстрируем эти приемы на примере урока в средней школе в форме беседы или лекции. Учитель, проводя урок, фиксирует на доске ключевые моменты своего рассказа так, как если бы он это делал на обычной доске. Это может быть пример решения задачи, краткое определение какого-либо понятия, чертеж, график и т.п. При этом он переходит на новый экран (будем называть его слайдом) в случае, если места на доске не хватает. Каждый слайд может быть оформлен как логически законченный модуль. В течение урока можно мгновенно возвращаться к предыдущим слайдам, делая дополнительные пометки или какие-либо изменения. Количество слайдов неограниченно.

Когда учитель пишет на доске, он может выбирать практически любой цвет пера, а также выбирать толщину пера, т.е. каждый слайд по усмотрению учителя для большей наглядности может быть оформлен разными цветами и в разном стиле. В своем рассказе учитель может использовать статичные графические изображения, приготовленные заранее или взятые с предыдущих уроков, при этом он может делать различные пометки, которые сохраняются на используемом изображении. Эти пометки могут быть выполнены пером или маркером, свойства которых (цвет, толщина, форма, прозрачность) можно настраивать. Если учитель использует в своей лекции видеофрагмент, то и здесь у него имеется возможность аннотирования видеоизображения теми же инструментами, причем в двух режимах, не останавливая видеоряд или в режиме паузы. Возможность сохранения фиксируемой информации в электронном виде позволяет учителю использовать ее на следующем уроке при повторении или в дальнейшем на уроках обобщения знаний. Таким образом, учитель непосредственно на уроке готовит учебно-методический материал для последующих занятий.

Сохраненная информация может быть передана ученикам в электронном или бумажном виде для самостоятельной работы на уроке или дома. Информация, сохраненная в форме видеоролика, может использоваться на уроке как тренажер на этапе закрепления знаний. Такой способ сохранения учебного материала можно применять для создания демонстраций примеров решения задач или выполнения заданий (закончить чертеж, достроить фигуру или график и т.п.).

3.3 Технология "Виртуальная реальность"

Средства, обеспечивающие "виртуальную реальность". Виртуальная реальность как разновидность мультимедиа

Развитие современных мультимедиа-средств позволяет реализовывать образовательные технологии на принципиально новом уровне, используя для этих целей самые прогрессивные технические инновации, позволяющие предоставлять и обрабатывать информацию различных типов. Одними из наиболее современных мультимедиа-средств, проникающих в сферу образования, являются различные средства моделирования и средства, функционирование которых основано на технологиях, получивших название виртуальная реальность.

К виртуальным объектам или процессам относятся электронные модели как реально существующих, так и воображаемых объектов или процессов. Прилагательное виртуальный используется для подчеркивания характеристик электронных аналогов образовательных и других объектов, представляемых на бумажных и иных материальных носителях. Кроме этого, данная характеристика означает наличие основанного на мультимедиа технологиях интерфейса, имитирующего свойства реального пространства при работе с электронными моделями-аналогами.

Виртуальная реальность - это мультимедиа-средства, предоставляющие звуковую, зрительную, тактильную, а также другие виды информации и создающие иллюзию вхождения и присутствия пользователя в стереоскопически представленном виртуальном пространстве, перемещения пользователя относительно объектов этого пространства в реальном времени.

Системы "виртуальной реальности" обеспечивают прямой "непосредственный" контакт человека со средой. В наиболее совершенных из них учитель или ученик может дотронуться рукой до объекта, существующего лишь в памяти компьютера, надев начиненную датчиками перчатку. В других случаях можно "перевернуть" изображенный на экране предмет и рассмотреть его с обратной стороны. Пользователь может "шагнуть" в виртуальное пространство, вооружившись "информационным костюмом", "информационной перчаткой", "информационными очками" (очки-мониторы) и другими приборами.

Использование подобных мультимедиа-средств в системе образования изменяет механизм восприятия и осмысления получаемой пользователем информации. При работе с системами "виртуальной реальности" в образовании происходит качественное изменение восприятия информации. В этом случае восприятие осуществляется не только с помощью зрения и слуха, но и с помощью осязания и даже обоняния. Возникают предпосылки для реализации дидактического принципа наглядности обучения на принципиально новом уровне.

Перспективно использование этой мультимедиа технологии в образовании для развития пространственных представлений, для организации тренировок специалистов в условиях, максимально приближенных к реальной действительности.

Осмысление информации, предоставляемой системами "виртуальной реальности", может быть уже не только теоретическим, но и практическим, а именно: наглядно-образным или наглядно-действенным. Практическое мышление требует меньших усилий по сравнению с теоретическим мышлением, восприятие образной информации, как правило, легче восприятия символьной информации. Поэтому мультимедиа-средства, построенные с использованием технологии виртуальной реальности в состоянии обеспечить лучшее понимание и усвоение учебного материала в процессе обучения. Однако важно понимать, что чем выше уровень систем виртуальной реальности, тем больше труда должно быть вложено в их создание, тем совершеннее должны быть технические средства информатизации, доступные учителям и школьникам.

области применения технологии виртуальной реальности в образовании

можно представить следующим образом:

· - обучение в системе очного, заочного и дистанционного образования;

· - организация межпредметной интеграции и сетевого взаимодействия образовательных учреждений;

· - проведение телемостов, видеоконференций, образовательного вещания;

· - создание 3D электронных образовательных ресурсов;

· - создание 3D презентационных и информационных материалов;

· - создание виртуальных музеев, планетариев, лекционных залов, лабораторий и практикумов;

· - визуализация сложных объектов, моделей инженерных сооружений, физических явлений.

В отношении аппаратно-программного обеспечения необходимо отметить следующее. Решение использует принцип «пассивного стерео» (side-by-side), когда для каждого глаза формируется и подается отдельное изображение. В состав комплекса включены следующие функциональные модули: специализированная двух-платформенная графическая станция с двумя мониторами, специализированный экран, проекционная двух-проекторная установка, крепежно-юстировочная система, акустические системы, поляризационные фильтры, стереоочки для учителя и учеников, комплект коммутации и крепежа, набор программного обеспечения. В качестве графической станции используется традиционный IBM-совместимый компьютер со следующим характеристиками: процессор Core 2 Quad, частота не менее 2,83 GHz (или эквивалент), ОЗУ не менее 4ГБ (лучше 8Гб), графический адаптер стандарта PCI-E объем видеопамяти не менее 896 Мб, чип - GeForce GTX 260, жесткий диск не хуже 1 Tb, корпус с блоком питания не менее 600Вт.

Комплект программного обеспечения включает в себя: операционную систему с полным пакетом программ Fedora Linux 10 (или эквивалент), система виртуальной реальности Avango 2.03/Avango NG (или эквивалент), кционально не хуже, чем Microsoft Windows XP Pro SP3 c системой поддержки стерео режимов (или эквивалент),

-комплект офисного программного обеспечения, функционально не хуже, чем Microsoft Office 2007 Pro (или эквивалент),

-комплект антивирусного программного обеспечения с подпиской на обновление антивирусных баз на один год.

Для формирования качественного стереоизображения рекомендуется использовать 3LCD-проекторы, яркостью не менее 5000 Лм и аппаратным разрешением не хуже 1024х768 точек (например, Epson EB-G5200W) и комплект поляризационных светофильтров с пропускающей способностью не менее 70%. Дополнительными модулями могут быть: интерактивная доска, специальный манипулятор-джойстик с несколькими степенями свободы, интерактивный планшет и т.д.

Методический аспект заключается в создании (адаптации) методологии так называемого «виртуального повествования».

Виртуальное повествование объединяет в себе новейшие достижения в области виртуального окружения и искусственного интеллекта, реализует принцип edutainment, т.е. совмещает обучение (education) с развлечением (entertainment). Оно имеет много общего с тренажерами на базе технологии виртуального окружения, интерактивными моделями и «серьезными играми» (seriousgames), но отличается от них повествовательной (образовательной) направленностью. Урок в жанре виртуального повествования представляет собой рассказ, содержащий элементы интерактивности. Интерактивность позволяет установить обратную связь со слушателем и формировать сюжет виртуальной истории в зависимости от его предпочтений.

Учащиеся могут путешествовать в виртуальном планетарии, посещать древний разрушенный город, изучать законы сопротивления материалов и многое другое. Например, приложение «Виртуальный планетарий» предназначено для обучения школьников астрономии. Оно представляет 3200 ярчайших звезд, 30 объектов Солнечной системы и 88 созвездий. Все объекты отображаются так, как будто наблюдатель видит их из иллюминатора космического корабля. Стереоскопическая проекционная система создает иллюзию открытого космического пространства.

Резюмируя, можно отметить, что технологии виртуальной реальности, виртуального окружения и неогеографии в ближайшее время займут в образовании такое же привычное место, как телевидение, персональные компьютеры, мобильные телефоны и т.п. Остается только надеяться, что Россия в этом направлении будет двигаться, не отставая от других стран, а в чем-то даже опережая их.

Дата добавления: 2015-07-02