Информатика и образование №5’2023

Описание

Журнал «Информатика и образование» №5’2023

Том 38 № 5 Октябрь 2023 года
Содержание номера

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ

Уваров А. Ю., Водопьян Г. М.

О ДВУХ ИНДИКАТОРАХ ПРОЦЕССА ЦИФРОВОГО ОБНОВЛЕНИЯ ШКОЛЫ

Широко используемые сегодня индикаторы внедрения цифровых технологий (цифрового обновления образования) успешно описывают инновационные процессы, которые происходят на начальных ступенях/этапах такого обновления. На ступенях зрелой информатизации и цифровой трансформации на передний план выходят изменения, связанные с расширением рамок традиционной классно-урочной системы, с переходом к персонализированно-результативной организации обучения.

Авторы предлагают два индикатора, которые фиксируют изменения хронотопа учебной работы и уровня ее индивидуализации. Эти индикаторы отражают динамику изменений на конечных ступенях цифрового обновления. Использование школьных порталов, внедряемых на завершающих ступенях цифрового обновления, создает условия для оценки изменения предложенных индикаторов с помощью цифровых следов — без непосредственного обращения к участникам образовательного процесса (опросы, анкетирование).

Разработка оснований, методов и инструментов расчета этих индикаторов имеет теоретический и практический интерес для решения задач управления на конечных ступенях цифрового обновления образования.

Ключевые слова: цифровая трансформация, цифровое обновление школы, индикаторы цифрового обновления, циклы учебной работы, хронотоп обучения.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ

Рабинович П. Д., Кушнир М. Э., Заведенский К. Е.

МОДЕЛЬ И ЦИФРОВАЯ ПЛАТФОРМА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ ПРЕАДАПТАЦИИ ШКОЛЬНИКОВ К ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Статья представляет результаты проектирования и пилотирования модели образовательной экосистемы и цифровой платформы преадаптации школьников к инновационной деятельности.

Актуальность исследования продиктована необходимостью перехода в образовании от адаптивных стратегий к преадаптивным и устранения его обособленности от окружающей реальности в условиях возрастающей сложности и непредсказуемости, а также формирования новой системы разделения труда с акцентом на производство знаний.

Системное включение человека в реальную деятельность (со школьного возраста) позволяет формировать различные виды мышления и, по А. Г. Асмолову, «компетентности изменений компетенций в изменяющимся мире». Система образования как активный участник развития общества, действующий на принципах антропологического поворота, преадаптации, предпринимательского мышления, подлинности действий, образовательной субъектности и персонализации, является объектом настоящего исследования. Предметом исследования являются модель и цифровая платформа преадаптации школьников к инновационной деятельности.

Полученные результаты проекта могут быть использованы в дальнейшем для организации реальной проектной деятельности в детско-взрослых сообществах в области развития территорий, социального и технологического предпринимательства, а также для привлечения в экономику регионов мотивированных кадров за счет новых образовательных возможностей.

Ключевые слова: цифровая образовательная среда, цифровая образовательная платформа, образовательная логистика, образовательный запрос, персонализация, индивидуализация, персональная образовательная логистика, образовательная субъектность, активное образовательное поведение, образовательная экосистема.

Каракозов С. Д., Федорова Ю. В., Тохтуева С. Ю., Тралкова Н. Б.

ДИДАКТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ VR‑ФИЛЬМОВ (НА ПРИМЕРЕ ФИЛЬМА «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА РОССИИ»)

Внедрение современных видеотехнологий в педагогическую практику является одним из способов повышения мотивации обучающихся к познанию мира. В статье подробно рассмотрены преимущества, методическое назначение и дидактический потенциал образовательных VR-фильмов на примере фильма в формате 360 «Электроэнергетика России», созданного командой сотрудников ФГАОУ ДПО «Академия реализации государственной политики и профессионального развития работников образования Министерства просвещения Российской Федерации» для бесплатного использования в российских образовательных организациях.

Методология представленного в статье исследования дидактического потенциала образовательных VR-фильмов основана на деятельностном подходе к обучению, принципах системности и межпредметности. Деятельностный подход при использовании VR-фильма обеспечивается максимальным эффектом присутствия, который переживает зритель, и самостоятельностью в выборе им предмета внимания. Работа активного и инициативного обучающегося дополняется деятельностью педагога, который может направлять его и выбирать объекты образовательного VR-фильма для постановки учебных задач, формулирования вопросов и заданий. Принципы системности и межпредметности реализуются благодаря учебному контенту, созданному путем интеграции знаний из разных предметных областей, что позволяет педагогам использовать дидактический потенциал VR-фильма на уроках различных дисциплин и в разных возрастных группах.

Предлагаемые методические решения по использованию VR-фильма представляют практическую ценность для осуществления учебно-воспитательного процесса в современной школе: способствуют формированию целостного представления обучающихся о достижениях российской науки и современных профессиях (в частности, в электроэнергетике), воспитанию патриотизма и гордости за свое Отечество, развитию навыков самостоятельности и самоконтроля в учебной деятельности.

Развитие проекта авторы видят одним из стратегических направлений в области цифровой трансформации образования, направленным на повышение качества образования современного школьника.

Ключевые слова: видеотехнологии, виртуальная реальность, дополненная реальность, VR-фильм, видео в формате 360, VR 360, виртуальные путешествия.

Трубина И. И.

САМООБРАЗОВАНИЕ КАК ЛИДИРУЮЩАЯ ТРАЕКТОРИЯ ПОДГОТОВКИ ФИНАЛИСТОВ ВТОРОЙ ВСЕРОССИЙСКОЙ ОЛИМПИАДЫ ПО ИСКУССТВЕННОМУ ИНТЕЛЛЕКТУ ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ

Статья представляет анализ опроса финалистов второй Всероссийской олимпиады по искусственному интеллекту среди школьников, проходившей осенью 2022 года. Гипотезой исследования стало предположение о ведущей роли самообразования школьников в сфере изучения интеллектуальных технологий на современном этапе.

Анализируя ответы финалистов, мы определили, что базовые знания по четырем предметам общеобразовательного цикла (математике, информатике, физике и английскому языку) составляют основу для самообразования в процессе подготовки к олимпиаде по искусственному интеллекту. При решении новых для себя задач, наряду с усвоением понятий и обобщенных способов действий, происходит изменение обучающегося, который трансформируется в субъект учебной деятельности.

Мы сформировали рейтинг факторов, которые помогли школьникам в подготовке к финалу олимпиады. Осознание финалистом своих образовательных предпочтений позволяет ему построить собственную познавательную стратегию, которая понимается как выполнение конкретного набора задач и как последовательность действий, направленных на достижение образовательной цели. Успешность самообразовательной траектории обеспечивается соблюдением трех принципов ее реализации: получением качественных предметных знаний, трансформацией финалиста олимпиады в субъект учебной деятельности и выстраиванием индивидуальной стратегии самоопределения.

Ключевые слова: самообразование, информатика, олимпиада, искусственный интеллект, языки программирования.

Садыкова А. Р., Белоусова А. С.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ИТ-КОМПЕТЕНЦИЙ СТАРШЕКЛАССНИКОВ В ДЕТСКИХ ТЕХНОПАРКАХ «КВАНТОРИУМ»

Современные государственные программы по развитию образования ставят своей задачей подготовку молодежи к успешной профессиональной реализации, что предполагает вовлечение обучающихся в программы и мероприятия ранней профориентации, поддержку профессионального самоопределения, формирование профессиональных и социально-культурных компетенций.

Методы и принципы организации образовательной деятельности старшеклассников на базе детского технопарка «Кванториум» нацелены на развитие предпрофессиональных компетенций в области информационных технологий. Занятия в технопарке позволят сделать подготовку учащихся к ИТ-профессиям настоящего и будущего более эффективной, а также будут способствовать формированию у них готовности к самореализации и дальнейшему профессиональному развитию.

Подходы к формированию предпрофессиональных компетенций старшекласснико в технопарке «Кванториум» основаны на проектно-ориентированной методике обучения, способствующей развитию навыков коллективного труда, коммуникации, управления проектами, технологических компетенций и творческого мышления. Анализ модульного принципа построения дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ технопарка проводится на примере работы по направлению «ИТ-квантум», входящему в состав «Кванториума».

«Кванториум» может стать эффективным механизмом поддержки образовательной деятельности, направленной на развитие у старшеклассников предпрофессиональных компетенций, способствующим повышению интереса к научно-техническим и ИТ-дисциплинам.

Ключевые слова: «Кванториум», предпрофессиональные компетенции, старшеклассники, информационные технологии, ИТ-квантум, дополнительное образование, модульный принцип построения программ, методы обучения.

Романова Е. С., Рыжкова М. Н.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ С ПОМОЩЬЮ ОНЛАЙН-ТРЕНАЖЕРА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ БЕЗУСЛОВНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ

В статье представлен процесс разработки онлайн-тренажера для решения задач безусловной оптимизации с помощью языка программирования Python и фреймворка Flask. Рассмотрены функциональные требования к тренажеру как к информационной системе. В ходе исследования созданы модели, ее описывающие, а также построены алгоритмы ее работы. В тренажере воспроизведен процесс пошагового обучения двум методам нахождения экстремума функции двух переменных: метод поиска стационарной точки и метод Ньютона. В статье рассмотрен процесс разработки и тестирования тренажера.

Тестирование онлайн-тренажера было проведено на базе Муромского института (филиала) ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» в рамках дисциплины «Теория принятия решений». Оно подтвердило, что тренажер позволяет закрепить изученный материал, приобрести навыки решения задач по нахождению экстремума функции двух переменных, отследить ошибки в ходе решения и увидеть результаты проверки решения задач. Тренажер генерирует уравнения по шаблонам, что приводит к высокой вариативности заданий для учащихся. При этом программа способна в автоматическом режиме пошагово проверять решение задачи студентом, что снижает рутинную нагрузку на преподавателя в части проверки решений.

Ключевые слова: онлайн-тренажер, безусловная оптимизация, экстремум функции, Python, Flask, метод Ньютона, метод поиска стационарной точки.

Отаханов Н. А.

ПРЕПОДАВАНИЕ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ PYTHON В ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ

В современном цифровом обществе расширяется спектр профессий, связанных с задачами обработки большого объема данных. Для быстрого, эффективного и качественного решения таких задач требуются соответствующие программные средства, разработанные профессиональными программистами. Язык программирования Python позволяет быстро, просто и экономично разрабатывать новые программные средства в рамках профессиональных обязанностей сотрудниками, которые не обладают глубокими знаниями в области программирования, но хорошо осведомлены о специфике задач. По этой причине внедрение языка Python в учебный процесс в вузах с учетом особенностей образовательных направлений может стать хорошим инструментом повышения уровня готовности выпускников к профессиональной деятельности.

В статье рассматривается проблема интеграции языка программирования Python в процесс преподавания информатики в вузах. Предлагается определить содержание учебных материалов в зависимости от специфики направления обучения. Рекомендуется организовать процесс изучения языка программирования Python на основе классификации модулей. В исследовании используются методы анализа и синтеза существующих источников по языку Python, обучающих программ по различным образовательным направлениям, стандартных программ для преподавания информатики и информационных технологий. Предложен примерный перечень тем и учебной литературы по языку Python с учетом специфики образовательных направлений бакалавриата.

Выпускники университетов, владеющие языком Python в пределах, рекомендованных в этой статье, в дополнение к профессиональным навыкам также будут обладать компетенциями программирования и будут способны реализовать навыки программирования в рамках своих профессиональных обязанностей.

Ключевые слова: язык программирования Python, образовательное направление, классификация, класс, спецификация обучения, модуль.