Цифровые технологии
Топология цифрового процессора
Цифровые технологии главным образом используются в вычислительной цифровой электронике, прежде всего компьютерах, в различных областях электротехники, таких как игровые автоматы, робототехника, автоматизация, измерительные приборы, радио- и телекоммуникационные устройства и многих других цифровых устройствах .
Преимущества
Одно из преимуществ цифровых схем по сравнению с аналоговыми заключается в том, что у первых сигналы могут быть переданы без искажений. Например, непрерывный звуковой сигнал, передающийся в виде последовательности 1 и 0, может быть восстановлен без ошибок при условии, что шума при передаче было не достаточно, чтобы предотвратить идентификацию 1 и 0. Час музыки может быть сохранен на компакт-диске с использованием около 6 млрд двоичных разрядов.
Цифровыми системами с компьютерным управлением можно управлять с помощью программного обеспечения, добавляя новые функции без замены аппаратных средств. Часто это может быть сделано без участия завода-изготовителя путем простого обновления программного продукта. Подобная функция позволяет быстро адаптироваться к изменяющимся требованиям. Кроме того, возможно применение сложных алгоритмов, которые в аналоговых системах невозможны или же осуществимы, но только с очень высокими расходами.
Хранение информации в цифровых системах проще, чем в аналоговых. Помехоустойчивость цифровых систем позволяет хранить и извлекать данные без повреждения. В аналоговой системе старение и износ может ухудшить записанную информацию. В цифровой же, до тех пор, пока общие помехи не превышают определенного уровня, информация может быть восстановлена совершенно точно.
Недостатки
В некоторых случаях цифровые схемы используют больше энергии, чем аналоговые для выполнения одной и той же задачи, выделяя больше тепла, что повышает сложность схем, например, путем добавления кулера . Это может ограничить их использование в портативных устройствах, питающихся от батареек.
Например, сотовые телефоны часто используют маломощный аналоговый интерфейс для усиления и настройки радио-сигналов от базовой станции. Тем не менее, базовая станция может использовать энергоемкую, но очень гибкую программно-определяемую радиосистему . Такие базовые станции можно легко перепрограммировать для обработки сигналов, используемых в новых стандартах сотовой связи.
Цифровые схемы иногда дороже аналоговых.
Возможна также потеря информации при преобразовании аналогового сигнала в цифровой. Математически это явление может быть описано как ошибка округления .
В некоторых системах при потере или порче одного фрагмента цифровых данных может полностью измениться смысл больших блоков данных.
Происхождение названия
Английское слово digital , означающее «цифровой», в свою очередь, происходит от латинского Digitus , то есть «палец».
Поскольку человечеством в течение длительного времени в процессе подсчета малых значений использовались пальцы, именно десятеричная система счисления стала оcновной, в том числе и в индо-арабской нумерации. Обычно пальцами можно рассчитывать значения только целых чисел. Из-за этого слово «цифровой» также используется для обозначения любого объекта, который работает с дискретными значениями.
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Цифровые технологии" в других словарях:
Цифровые технологии - Цифровые технологии: технологии, использующие электронно вычислительную аппаратуру для записи кодовых импульсов в определенной последовательности и с определенной частотой... Источник: ЕДИНЫЙ РОССИЙСКИЙ СТРАХОВОЙ ФОНД ДОКУМЕНТАЦИИ. ПОРЯДОК… … Официальная терминология
цифровые технологии - 3.17 цифровые технологии: Технологии, использующие электронно вычислительную аппаратуру для записи кодовых импульсов в определенной последовательности и с определенной частотой. Источник …
цифровые права человека - это расширение и применение универсальных прав человека к потребностям общества, основанного на информации. Информационное Общество все более и более нуждается в развитых, информационных и коммуникационных технологиях, которые все имеют… … Словарь технической реальности: Культурная интеллигенция социальный контроль
цифровые авторские права - Совокупность методов, обеспечивающих распространение интеллектуальной собственности только авторизованным пользователям. К таким методам относятся цифровые водяные знаки, шифрование данных и т.д. Тематики… …
цифровые аудио компакт-диски - Используются в ПЭВМ с комплексным представлением информации. [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN compact disk digital audioCD DA … Справочник технического переводчика
цифровые данные - цифровая информация дискретная информация — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы цифровая информациядискретная информация EN digital… … Справочник технического переводчика
цифровые и аналоговые системы - — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN discrete and continuous systems … Справочник технического переводчика
цифровые окошки счетчика - — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN cyclometer dials … Справочник технического переводчика
цифровые радиослужбы с расширенными возможностями - Перспективная технология связи, способная обеспечить полную мобильность абонента персональной подвижной связи при скорости передачи не менее 155 Мбит/с. [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский толковый словарь справочник.… … Справочник технического переводчика
цифровые информационные ресурсы - 3.14 цифровые информационные ресурсы: Переведенная в цифровой код информация в форме данных, баз данных и программно информационных продуктов, которая обрабатывается с использованием средств вычислительной техники. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Книги
- Цифровые технологии в дизайне. История, теория, практика. Учебник и практикум для вузов , Лаврентьев А.Н.. В издании рассматриваются особенности использования цифровых технологий в искусстве и дизайне. Автор затрагивает проблемы проектно-художественного творчества, характеризует средства…
Словосочетание «цифровая трансформация», стало упоминаться все чаще и чаще. Похоже новые технологии, которые активно развиваются в мировом масштабе скоро перевернут наше представление о возможностях IT.
Интернет вещей (Internet of Things, IoT)
Одна из ключевых технологий, на которой основывается цифровая информация – это интернет вещей.То, что многие бытовые приборы подключены к электросети – это привычно, но постепенно, все больше объектов физического мира подключают к интернету, что позволяет обеспечить сбор информации и даже удаленное управление этими объектами. Фактически в интернете появляется виртуальная копия физического объекта, содержащая различные параметры объекта и внешнего мира, и позволяющая управлять объектом через интернет. Примером интернета вещей может служить прибор, например, проектор в кинотеатре, который посылает в службу технической поддержки сигнал об обнаруженной неисправности, и перечне запасных частей, которые нужно заменить в рамках внепланового ремонта.
Следующим этапом развития интернет вещей является взаимодействие вещей не только с человеком, но и между собой, что позволитдобиться автоматизированного взаимодействия на конвейерных линиях, в системах технического ремонта и обслуживания оборудования, в логистике и многих других областях бизнеса. Существуют и вопросы, которые еще предстоит решить: это создание электроники с минимальным потреблением электроэнергии, а также создание новых стандартов связи для взаимодействия вещей между собой.
Дополненная реальность (Augmented Reality, AR)
Наиболее многообещающей является технология дополненной реальности, позволяющая добавить в реальный мир – объекты из мира виртуального. Представьте, что, идя по улице вы будете видеть дополнительную информацию об объектах и людях, находящихся рядом с вами. Примеры дополненной реальности уже существуют и активно применяются, в некоторых московских парках уже можно увидеть метки, показывающие привязки объекта мира физического к миру виртуальному. Активно распространяется игры с элементами дополненной реальности , есть виртуальные зеркала и примерочные в магазинах, продающих одежду, дополненная реальность уже тестируется в автомобилях.
В то же время на пути активного применения технологий дополненной реальности есть еще вопросы, которые нужно решить. Например, пока еще недостаточна точность инструментария геопозиционирования или несовершенны технологии компьютерного зрения для привязки объектов физического мира к их виртуальным копиям. Однако, можно с уверенностью сказать, что в ближайшее время эту технологию явно можно отнести к прорывной.
Виртуальная реальность (Virtual Reality, VR)
Появление технических устройств, которые позволяют человеку находиться в виртуальной реальности сделало данную технологию востребованной в индустрии развлечений. Шлемы и костюмы виртуальной реальности, специализированные комнаты, позволяют попасть в неведомый мир, который запрограммирован так, что все ваши действия вызывают ответную реакцию виртуального мира, что позволяет погрузиться в него на все 100%.
В бизнесе технологии виртуальной реальности не столь активно применяются, скорее там сейчас востребованы технологии 3D-моделирования. Примерами построения цифровых 3D-моделей объектов реального мира являются строительные компании, производители сложных технологических изделий, нефтедобыча, а также другие отрасли.
В рамках 3D-моделирования можно говорить не только о построении моделей объектов, но и наполнения их данными, которые в свою очередь позволяют оптимизировать процессы принятия управленческих решений и впоследствии связать между собой средства проектирования изделий со средствами их производства.
В то же время на пути массового внедрения технологий виртуальной реальности еще нужно будет повысить реалистичность отображения виртуального мира в новых версиях приборов, которые обеспечат еще более реалистичное присутствие человека в виртуальной реальности.
Машинное обучение (Machine Learning, ML) и искусственный интеллект (Artificial intelligence, AI)
Технологии машинного обучения и искусственного интеллекта, также переживают взлет. Можно увидеть, что большинство крупнейших IT-компаний, активно скупают молодые технологические abhvs, которые занимаются данными технологии. Фактически сейчас формируется несколько экосистем, вокруг которых будут создаваться сервисы на основе искусственного интеллекта.
Перевод с языка на язык, распознавание речи, алгоритмы поиска правильных решений, – все это позволило добиться появления компьютеров, обладающих элементами искусственного интеллекта, который в некоторых областях уже сильнее человека. Одним из примеров распространения технологий искусственного интеллекта является активное продвижение компанией IBM сервиса Watson , который показывает чудеса не только в игре в шахматы и Го, но и в постановке врачебных диагнозов, а также в других областях человеческой деятельности, где применение компьютеров раньше было немыслимо. Водитель, журналист, юрист, врач – все эти специальности уже могут быть заменены искусственным интеллектом. И хотя на пути развития технологий искусственного интеллекта еще находится множество нерешенных вопросов, в ближайшие пять-семь лет мы увидим взрывной рост достижений в данной области.
Робототехника
Присутствие роботов в жизни человека не раз обсуждалось фантастами, однако сейчас, роботы уже приходят в нашу реальность. Замещение простых функций, выполняемых людьми на производстве, позволяет уменьшить количество ошибок, а также ускорить их исполнение. Не секрет, что многие промышленные компании активно применяют робототехнику в сборочных линиях и в логистике, что позволяет снизить человеческий фактор и обойтись минимальным привлечением людей.
Снижение стоимости промышленных роботов позволяет добиться экономической эффективности от их применения, и фактически людям только остается следить, как механизмы в автоматическом режиме производят продукцию без участия человека.
В Германии даже появился термин Industry 4.0 , который подразумевает построение полностью автоматизированных производственных и логистических сетей, где автоматы взаимодействуют между собой в рамках производственного процесса. Сочетание робототехники, Интернета вещей, искусственного интеллекта и 3D-печати уже сейчас позволяют строить полностью механизированные фабрики по производству продукции, начиная от кроссовок и заканчивая автомобилями.
3D-печать
Еще одной технология, которая может изменить строительные отрасли и машиностроение. Создание огромного количества 3D-принтеров, которые могут печатать изделия из полимеров, бетона, металлов и даже золота, меняет само понимание производственного цикла, ведь многие из изделий можно получить у себя дома, обладая лишь трехмерной моделью и 3D-принтером.
Уже есть примеры печати целых домов с помощью специализированных 3D-принтеров, на подходе печать мостов. Есть даже пример полностью напечатанного на 3D-принтере автобуса.
В освоение 3D-печати уже активно включилось машиностроение, где некоторые детали дешевле печатать, чем получать «классическими» способами. Дизайнеры одежды и обуви уже печатают свои новые изделия. Строители, ювелиры, медики все они уже активно применяют 3D-печать в своих бизнес-процессах. Уже создан принтер, который может напечатать сам себя, а китайские компании начали выпускать конструкторы, из которых каждый желающий может собрать 3D-принтер в домашних условиях. И хотя на пути технологии пока стоят вопросы, связанные с печатью сложно составных изделий, вполне вероятно, что скоро станет возможным напечатать себе новые кроссовки, максимально учитывающие особенности вашей стопы. И сделать это не выходя из дома.
Синергия технологий
Совместное применение инновационных цифровых технологий позволяет не только изменить тот или иной бизнес-процесс, а полностью реструктурировать отрасль, выведя на нее продукт, которого не было до этого. Самое завораживающее в цифровой трансформации, это возможность применения всех этих технологий в совокупности.
Интернет вещей позволяет совместить виртуальный мир с реальным, искусственный интеллект на базе огромных массивов данных, полученных от Интернета вещей сможет формировать выводы и решения. Дополненная и виртуальная реальность сделает новый мир видным для человека. А робототехника и 3D-печать позволят автоматизировать большинство рутинных операций.
Можно сказать, что появление множества прорывных технологий изменит жизнь людей, уничтожит несколько старых и и безусловно сделает мир цифровым. Такая цифровизация мира приведет к изменениям во всех отраслях, и главное, появятся множество новых компаний, при этом лидерами станут те, которые смогут не только удержаться на волне цифровой трансформации, но и возглавить ее.
Со всех сторон звучит термин «цифровая трансформация», при этом большинство российских компаний находится в «каменном веке» с точки зрения внутренней автоматизации, понимания клиента и предоставления цифровых сервисов. Для того, чтобы начать трансформацию компании в направлении « Digital» некоторые компании назначают сотрудника ответственного за цифровую трансформацию — Chef Digital Officer (CDO). Рассмотрим, что это за должность и какие обязанности на нее возлагают.
Для чего нужен Chef Digital Officer ?
Те, кто погружен в тему цифровой трансформации прекрасно понимают, что переход в «Digital» для трансформируемой компании, это не просто косметический ремонт, а коренная перестройка всех бизнес-процессов, и даже изменение бизнес-модели компании.
Без «жесткого» управления программой цифровой трансформации, с выделением всех необходимых финансовых и организационных ресурсов, достичь результатов в требуемые сроки будет затруднительно, ведь это серьёзное изменение, которое будет встречать сопротивление на всех уровнях организации.
Существенный масштаб необходимых изменений требует дополнительных механизмов координации внутри компании, и именно поэтому все чаще и чаще можно увидеть назначение специализированных менеджеров, отвечающих за цифровую трансформацию организации, с соответствующими правами и полномочиями.
Итак, снова в бизнес-лексиконе появилось новое трехбуквенное сочетание CDO — Chief Digital Officer – менеджер, отвечающий за цифровую трансформацию, или в переводе на русский язык – директор по цифровым технологиям. Его миссию в компании можно определить следующим образом – помочь организации, преобразовать традиционные «аналоговые» продукты и услуги в “цифровую” форму.
Конечно не все отрасли сейчас переживают цифровой бум, однако там, где можно перевести взаимодействие с клиентом и ключевые сервисы в цифровой формат – цифровая трансформация неизбежна. В первую очередь это банки и страхование, медиа и развлечения, обучение и туризм, телекоммуникации и розничная торговля.
С учетом активностей многих компаний в области цифровой трансформации, появление CDO уже стало трендом, например, по информации компании Gartner – «только 6% компаний имеют CDO, но они появляются быстрее, чем мы их можем посчитать». Уже создан международный клуб CDO, который насчитывает более 1000 участников.
Аналитика Gartner
- Что чуть менее 40% CDO являются стратегическими советниками управляющих и генеральных директоров по цифровой бизнес-стратегии
- Чуть более 40% являются директорами по цифровому маркетингу (Digital Marketing Officers — DMO)
- Остальные CDO имеют другие роли
- Уже сейчас 20% CIO начали брать на себя роль CDO
___________________________________________________________________
Зона ответственности CDO
Так как CDO отвечает за цифровую трансформацию, то ключевой его задачей является именно преобразование компании, при этом, если директор по информационным технологиям (CIO — Chief Information Officer), как правило, больше ориентирован на информационную поддержку существующих бизнес-процессов с помощью типовых ИТ-решений, то CDO сфокусирован в первую очередь на фронт-офис компании, сбор и анализ клиентских данных, и самое главное, на оцифровку существующих услуг компании или создание новых в формате «Digital».
Фактически CDO должен вместе с топ-менеджментом сформировать видение, стратегию и детальный план действий по трансформации бизнес-процессов, продуктов и услуг компании в цифровой формат, с возможностью предоставления клиентам сервисов в цифровом виде.
Основная сложность при поиске кандидата на должность CDO заключается в том, что очень непросто найти сотрудника со столь разносторонним опытом, ведь он должен иметь опыт в интернет-маркетинге, социальных медиа, электронной коммерции, транзакционном бизнесе, цифровых каналах продаж, а также знать возможности технологий цифровой трансформации, цифровые стратегии и бизнес-модели, построенные на цифровых технологиях. И еще одно ключевое качество которое редко встречается в российских условиях – это умение и реальный опыт цифровой трансформации в российских или зарубежных компаниях.
________________________________________________________________________
Аналитики компании Deloitte выделили три типа CDO:
- Ex- agency – Цифровой маркетинг и взаимодействие с заказчиком
- Digital transformation strategists – Агенты изменений и переосмысления своей организации (в отраслях, где цифровая трансформация уже началась — медиа, развлечения, обучение)
- Technologists – те кто считают, цифровизацию первоочередной задачей организации, чаще всего подотчетен CIO
________________________________________________________________________
Граница между CDO и CIO
Можно сказать, что CDO является ответственным за внедрение цифровых технологий в процессы взаимодействия с клиентами, а также за предоставление клиентам цифровых сервисов, тогда как за CIO остаются все решения по информационным технологиям и ИТ-инфраструктуре компании.
Грань между CDO и CIO условна, и требует отдельной договоренности, ведь роли CIO и CDO должны не только дополнять друг друга, но и тесно сотрудничать для успешной реализации цифровой трансформации в компании. CDO больше сфокусирован на бизнесе и развитии, тогда как CIO больше уделяет внимания построению надежной и безопасной ИТ-инфраструктуры компании.
Главное для CDO — это техническая экспертиза в новых технологиях, понимание бизнеса и возможность не только сформировать видение того, куда организация должна двигаться, но и возможность через определенный промежуток времени привести организацию в эту точку. Есть примеры компаний, где CIO совмещает в себе как свою роль, так и роль CDO, имея соответствующую экспертизу, однако данный случай не является массовым.
В каких отраслях Chef Digital Officer встречается чаще
Телекоммуникации, медиакомпании, банки, страхование, транспорт, туризм, розничная торговля и обучение – в этих отраслях цифровая трансформация уже идет полным ходом, и поэтому цифровые директора там скоро станут нормой. А вот компании из фармацевтики, химии, производства, энергетики или добычи полезных ископаемых еще редко имеют в своем составе CDO, ведь эти отрасли пока лишь только начинают ощущать давление цифровой трансформации.
Анализ международной статистики показывает, что CDO чаще всего можно встретить в крупных компаниях, численностью более 10 000 сотрудников, тогда как в небольших компаниях роль ответственного за цифровую трансформацию чаще всего возлагают на одного из ключевых менеджеров.
________________________________________________________________________
Примеры задач, решаемых Chef Digital Officer в образовательной организации:
- Создание видеопродукции
- Управление цифровыми архивами
- Управление инновациями в обучении
- Создание цифровых обучающих материалов
- Электронное тестирование слушателей
- Видео захват лекций
- Взаимодействий с платформами MOOC
- Проведение webinar и online трансляций
- Бизнес-аналитика
________________________________________________________________________
Уровень подчинения Chef Digital Officer
Совершенно логично, что один человек не может полностью разобраться во всех деталях бизнес-процессов компании и необходимых к внедрению цифровых технологий, и поэтому необходимо вовлечение всей организации в цифровую трансформацию, а задача CDO заключается в управлении программой цифровой трансформации.
Для придания CDO полномочий, необходимых для проведения масштабных изменений, необходимо максимальным образом повысить уровень CDO в компании, и как правило, это должно быть прямое подчинение высшему лицу в компании. В некоторых компаниях CEO настолько увлечен цифровой трансформацией, что берет на себя роль CDO, и это самый удачный вариант с точки зрения вероятности успеха цифровой трансформации.
Успех действий CDO в компании зависит от возможности установить сквозную ответственность за ключевые задачи цифровой трансформации, а именно: определение стратегии, дизайн целевой операционной модели, поддержка трансформации, взаимодействие с новыми партнерами и многое другое, что потребует привлечения всей управленческой верхушки компании, а также ключевых сотрудников.
С целью мотивирования CDO для него необходимо разработать систему показателей, отражающих успешность цифровой трансформации, а также создать дополнительную систему мотивирования для других подразделений, направленную на достижение задач, поставленных в рамках программы цифровой трансформации.
И конечно нельзя ожидать от Chef Digital Officer «чуда», ведь он один, без поддержки всех руководителей, не сможет преобразовать компанию в цифровую форму. Ему необходимо содействие всей компании для проведения тяжелых внутренних преобразований.
План действий Chef Digital Officer
Если формировать план действий для CDO, то в первую очередь он должен понять бизнес-цели и задачи всех заинтересованных сторон в компании, а затем определить, где в организации существуют возможности для цифровизации. Далее нужно определить цифровую зрелость организации в области мобильных, социальных технологий, клиентской аналитики и бизнес-процессов, а также оценить возможности масштабирования существующих в компании технологий.
После необходимо согласовать приоритеты организации, например, снижение затрат, улучшение обслуживания клиентов, повышение известности бренда, после чего разработать гипотезы для цифрового видения и разработать структуру для новой операционной модели, после чего спроектировать новую бизнес-модель, основанную на цифровых технологиях.
В случае принятия решения о старте программы цифровой трансформации необходимо создать интегрированный портфель цифровых проектов, утвержденных и готовых к старту, коммуникационный план по реализации плана цифровой трансформации, а главное систему мотивации для руководителей ключевых подразделений и участников программы цифровой трансформации.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Московский педагогический государственный университет им. Ленина
Математический факультет
по предмету «Информационные технологии в профессиональной деятельности»
Использование цифровых технологий в учебном процессе
студентки 1 курса магистратуры
Савченко Анастасии
Москва, 2014
демонстрационный воспитание учащийся лаборатория
Введение
Литература
Введение
Сегодня в условиях развития информационного общества одним из ключевых элементов, позволяющих максимально индивидуализировать учебный процесс, является информатизация обучения, основанная на применении информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), на организации учебного процесса в специализированной открытой информационно-образовательной среде, в которой посредством ИКТ происходит обмен учебной информацией.
В мировой практике имеется много примеров успешного использования информационно-коммуникационных технологий в образовании. Новые условия развития образования, реализация федеральных и региональных целевых программ и проектов вызывают необходимость разработки новой среднесрочной программы информатизации системы образования.
Для реализации принятой Правительством РФ «Концепции модернизации российского образования» разрабатывается проект «Информатизация системы образования» (2004-2009 гг.) Федерального агентства по образованию РФ. Основная идея проекта «Информатизация системы образования» - это создание условий для системного внедрения и активного использования ИКТ в работе школы. Участвующие в проекте школы перейдут на новую ступень использования ИКТ в учебном процессе, начнут активно использовать современные цифровые образовательные ресурсы.
Анализ состояния дел в области информатизации, проведенный в ходе подготовки проекта, выявил острую нехватку специалистов, способных создавать практически эффективные цифровые образовательные ресурсы и грамотно использовать их на практике. В связи с вышеизложенным, актуальным представляется создание новых моделей подготовки будущих учителей, работающих с использованием создаваемых в проекте цифровых учебно-методических материалов.
Одним из примеров реализации идей проекта «Информатизация системы образования» в естественно-научном образовании является создание и установка в школах цифровых лабораторий, которые позволят перевести школьный практикум естествознания на качественно новый уровень; подготовить учащихся к самостоятельной творческой работе в любой области знаний; осуществить приоритет деятельностного подхода к процессу обучения; развить у учащихся широкий комплекс общих учебных и предметных умений; овладеть способами деятельности, формирующими познавательную, информационную, коммуникативную компетенции.
Цифровые лаборатории - это оборудование и программное обеспечение для проведения демонстрационного и лабораторного эксперимента на занятиях естественнонаучного цикла. На сегодняшний день одним из важных условий успешной работы учителей является владение техникой современного учебного эксперимента. При изучении естественных наук, большое значение для учеников имеет наглядность изучаемого материала. Цифровые лаборатории помогают лучше усвоить изучаемую тему, разобраться в трудных вопросах, повышают интерес к изучаемому материалу.
Цифровые лаборатории являются новым, современным оборудованием для проведения самых различных школьных исследований естественнонаучного направления. С их помощью можно проводить работы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования.
Применение лабораторий значительно повышает наглядность как в ходе самой работы, так и при обработке результатов благодаря новым измерительным приборам, входящим в комплект лаборатории как биологии-химии, (датчики освещенности, влажности, дыхания, концентрации кислорода, частоты сердечных сокращений, температуры, кислотности и пр.), так и лаборатории физики (датчики силы, расстояния, давления, температуры, тока, напряжения, освещенности, звука, магнитного поля и пр.).
Оборудование цифровой лаборатории универсально, может быть включено в разнообразные экспериментальные установки, проводить измерения в «полевых условиях», экономить время учеников и учителя, побуждает учеников к творчеству, давая возможность легко менять параметры измерений.
Уже на протяжении нескольких лет, цифровые лаборатории используют во многих школах России. Последние 2-3 года в школах Москвы и Санкт-Петербурга используют цифровые лаборатории Архимед. Цифровые лаборатории «Архимед» представляют собой специальное оборудование, позволяющее сочетать натурный эксперимент по физике, химии или биологии с преимуществами цифровой регистрации параметров этого эксперимента, когда измеряемые данные и результаты их обработки отображаются непосредственно на экране компьютера.
А если в кабинете установлен мультимедийный проектор, то экран компьютера во время демонстрационного эксперимента, который проводит учитель, отображает на настенном экране результаты в виде графиков, которые будут видны всему классу.
1. Обзор рынка цифровых лабораторий
Цифровые лаборатории PASCO (Производитель - США)
Цифровые лаборатории PASCO являются частью информационно образовательной среды (ИОС) и в соответствии с требованием ФГОС позволяют включить обучающихся в проектную и учебно-исследовательскую деятельность, проведение экспериментов и наблюдений; в том числе с использованием: учебно-лабораторного оборудования; цифрового (электронного и традиционного измерения). Использование лабораторий PASCO ориентировано на «приобретение опыта использования различных методов изучения веществ: наблюдения за их превращениями при проведении химических экспериментов с использованием лабораторного оборудования…» Надежные и современные датчики PASCO позволят провести множество лабораторных работ по химии, охватывают основную школьную программу по химии 8-11 классов и эксперименты внеурочного курса в рамках исследовательской и проектной деятельности учащихся.
Рис. 1. Датчики, выпускаемые фирмой PASCO
Компания PASCO вот уже 50 лет является лидером в области производства цифровых образовательных лабораторий. За эти годы активными пользователями устройств стали школьные учителя, преподаватели вузов, школьники и студенты из более, чем 80 стан мира.
По официальным данным в 2012 году компания продала 47, 5 тыс. датчиков в США и 85,827 тыс. во всем мире.
По большей части цифровые лаборатории востребованы в классах физики (продано 17,460 датчиков), химии (9057) и биологии (8539), хотя в Америке датчики также закупаются для обучения природоведению (5639), в проектные классы (736), а также классы так называемых общих наук (GeneralScience, 1296).
С введением новых требований большое значение приобретает воспитание в учащихся навыков коллективного взаимодействия, распределения задач, коммуникативных способностей, умения находить нужную информацию самостоятельно. Современная школа отдает приоритет развитию навыков перед донесением знаний. Такие требования неизбежно влекут за собой изменение методик, подходов и, разумеется, появлению новых ИКТ инструментов. С помощью цифровых лабораторий PASCO учителя смогут реализовать новый - проектно-деятельностный - подход к обучению: постановка гипотезы с дальнейшей возможностью прийти к выводу методом проб и ошибок, исключая большой объем работы по изучению теории из учебников.
Цифровые лаборатории «Архимед» (производство - Израиль)
Цифровые лаборатории «Архимед» - это новое поколение естественно-научных лабораторий - оборудование для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ.
По сравнению с традиционными лабораториями "Архимед" позволяет существенно сократить время на организацию и проведение работ, повышает точность и наглядность экспериментов, предоставляет практически неограниченные возможности по обработке и анализу полученных данных.
Рис. 2. Цифровая лаборатория "Архимед"
Использование цифровой лаборатории «Архимед» способствует освоению понятий и навыков в смежных образовательных областях:
современные информационные технологии
современное оборудование исследовательской лаборатории
математические функции и графики, математическая обработка экспериментальных данных, статистика, приближенные вычисления, интерполяция и аппроксимация
методика проведения исследований, составление отчетов, презентация проведенной работы
Цифровая лаборатория «ЛабДиск» (Производство - Россия)
ЛабДиск - это беспроводная лаборатория, умещающаяся буквально на ладони, имеющая до полутора десятков встроенных в корпус датчиков и порты для подключения дополнительных внешних датчиков.
Регистратор данных ЛабДиск специально разработан для изучения естественных наук в начальной и средней школе. ЛабДиск автоматически тестирует и калибрует все свои датчики, поэтому измерения могут начаться прямо в момент его включения.
ЛабДиск снабжен аккумулятором на 150 часов работы, графическим дисплеем, кнопочной клавиатурой и памятью на 100000 измерений.
ЛабДиск обеспечивает 12-битное разрешение измерений и частоту до 24000 замеров в секунду.
В классе ЛабДиск может взаимодействовать с компьютером через USB-кабель или беспроводное соединение Bluetooth. Аккумулятор на 150 часов работы обеспечивает проведение регистрации данных в полевых условиях.
Имеются комплекты лабораторных работ по физике, химии, биологии.
Рис. 3. Цифровая лаборатория "ЛабДиск"
2. Использование Цифровой лаборатории «Архимед на уроках химии»
Цифровая лаборатория «Архимед» - это новое поколение естественно-научных лабораторий - оборудование для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ. Входящие в состав цифровой лаборатории «Архимед» цифровые образовательные ресурсы и цифровые лабораторные комплексы, направлены на выполнение следующих задач: комплексное использование материально-технических средств обучения на основе современных технико-педагогических принципов; переход от репродуктивных форм учебной деятельности к самостоятельным, поисково-исследовательским видам работы; перенос акцента на практико-ориентированный компонент учебной деятельности; формирование коммуникативной культуры учащихся; развитие умений работы с различными типами информации и ее источников.
Сегодня цифровые лаборатории «Архимед» используются в практике обучения по физике, химии, биологии, экологии и пр. во многих школах России; учителями создан и опробован целый ряд методик применения КПК на уроках. Институт новых технологий проводит конкурсы подобных методических разработок; материалы по применению цифровых лабораторий «Архимед» стали все чаще появляться в трудах образовательных конференций и конгрессов и в публикациях прессы.
3. Анализ технических возможностей цифровых лабораторий «Архимед» по химии
Освоение техники работы с использованием цифровой лаборатории «Архимед» позволяет осуществить дифференцированный подход и развить у учащихся интерес к самостоятельной исследовательской деятельности. Эксперименты, проводимые с помощью цифровой лаборатории «Архимед» очень наглядны и эффективны, это даёт возможность лучше понять и запомнить тему. С цифровыми лабораториями можно проводить работы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования. Их применение значительно повышает наглядность, как в ходе самой работы, так и при обработке результатов.
Применение исследовательского подхода к обучению создаёт условия для приобретения учащимися навыков научного анализа явлений природы, осмыслению взаимодействия общества и природы, осознанию значимости своей практической помощи природе.
Освоив работу с цифровой лабораторией «Архимед» каждый учитель сможет разрабатывать свои интересные лабораторные опыты, которые сделают процесс обучения более интересным и запоминающимся.
Достоинства цифровых лабораторий
1. Получение данных, недоступных в традиционных учебных экспериментах.
2. Возможность производить удобную обработку результатов эксперимента.
3. Автоматизация сбора и обработки данных экономит время и силы учащихся и позволяет сосредоточить внимание на сути исследования.
4. Повышение уровня знаний по химии за счёт активной деятельности учащихся в ходе экспериментальной исследовательской работы.
5. Способствуют раскрытию творческого потенциала учащихся.
6. Уменьшают время, затрачиваемое учителем и учащимся на организацию и проведение фронтального и демонстрационного эксперимента.
7. Повышают степень наглядности эксперимента и его результата
8. Позволяют проводить измерения в природных, полевых условиях
9. Способствуют решению и освоению межпредметных задач
В состав цифровых лабораторий «Архимед» входят:
1. Карманный компьютер (КПК). УстройствоNOVA5000- это специализированный портативный компьютер компании FourierSystems, предназначенный для учебно-исследовательской деятельности. NOVA5000 объединяет стандартный интерфейс платформы Windows CE 5.0, регистратор данных и инструментарий для математических вычислений.
Основные характеристики NOVA5000:
1. Операционная система Windows CE 5.0;
2. Полнофункциональный Интернет посредством Ethernet или встроенного WiFi;
3. Поддержка удалённого рабочего стола для доступа с Сервера терминалов;
4. Поддержка электронной почты и веб-браузер;
5. Обмен файлами с другими компьютерами через USB кабель стандартного ActivSync;
6. Быстрое включение/выключение;
7. Встроенный регистратор FourierSystems и программы MultiLab для управления экспериментом и обработки полученных данных;
8. Текстовый редактор, электронные таблицы и поддержка презентаций;
9. Работа с внешней памятью на слоте CompactFlash и на USB портах;
10.Поддержка периферии: клавиатура, мышь, принтер;
11.Работа с внешним монитором и проектором;
3. Встроенный громкоговоритель.
Программное обеспечение
NOVA5000 поставляется с несколькими лицензионными программными продуктами. Вместе со встроенным программным обеспечением платформы Windows CE 5.0 они предоставляют пользователю достаточно широкие возможности для проведения исследований, документирования и коммуникации.
Сведения о программных продуктах, поставляемых с NOVA5000
Комплект программных продуктов SoftMaker:
1. TextMaker. Полноценный текстовый редактор, включающий тезарус, сноски, проверку орфографии, таблицы. Совместим с редактором MicrosoftWord.
2. PlanMaker. Полноценная программа для работы с табличными данными. Совместима с табличным редактором MicrosoftExcel.
Специальное программное обеспечение.
Программа MultiLab CE от фирмы FourierSystem. Программа MultiLab CE является интерфейсом, посредством которого NOVA5000 обрабатывает экспериментальные данные, получаемые от встроенного регистратора данных.
Комплекс MultiLab предназначен для сбора, просмотра и анализа экспериментальных данных. Порты датчиков NOVA5000 позволяют подключать одновременно до восьми датчиков (всего FourierSystem предлагает 52 вида датчиков).
Возможности MultiLab CE:
1. Сборка данных и отображение их в ходе эксперимента;
2. Выбор различных способов отображения данных - в виде графиков, таблиц, табло измерительных приборов;
3. Обработка и анализ данных с помощью Мастера анализа;
4. Импорт/экспорт данных текстового формата;
5. Ведение журнала экспериментов;
6. Просмотр видеозаписи предварительно записанных экспериментов.
Состав системы:
Регистратор TriLink;
Датчики;
Инсталляционный компакт - диск с программным обеспечением;
Адаптер AC/DC.
Комплект датчиков:
1) рН-метр
Диапазон измерений 0-14 единиц рН. Прибор находится в яйцеобразном пластиковом корпусе и снабжён электродом для измерения концентрации ионов Н+, а также системой температурной компенсации. Для осуществления температурной компенсации к регистратору следует подключить вместе с рН- метром датчик температуры.
Принцип действия рН-метра:
Внутри рН-метра имеется две полуячейки. Одна из них содержит электрод сравнения с известной концентрацией ионов водорода Н+. Другая, расположенная на дне электрода, является Н+- чувствительной стеклянной мембраной (рН=-lg(Н+)). Разность потенциалов между двумя полуячейками представляет собой выходной сигнал электрода, который несёт информацию о рН анализируемого раствора. В корпусе прибора этот сигнал преобразуется с помощью усилителя и подстроечного конденсатора в напряжение в диапазоне 0-5 В, воспринимаемое аналого-цифровым преобразователем устройства регистрации и сбора данных и хранится в его памяти, а затем может быть передан на КПК или ПК.
Технические характеристики:
Диапазон измерений 0-14 рН
Рабочий диапазон температур 0-100 0С
Погрешность измерения ± 2% (во всём диапазоне измерения при условии температурной компенсации)
Время достижения 95 % значения измеряемой величины 10 с
Имеется регулировочный винт.
2) Датчик температуры. Датчик температуры предназначен для измерения температуры в водных и других химических растворах с погрешностью ±10С.
Принцип действия датчика температуры
Датчик подключается кабелем непосредственно к регистратору данных. На другом конце кабеля находится чувствительный элемент. На датчик подаётся электрическое напряжение в 5 В, а его выходной сигнал, также в виде напряжения в диапазоне 0-5 В поступает на вход аналого-цифрового преобразователя устройства регистрации и сбора данных и хранится в его памяти, а затем может быть передан на КПК или ПК.
Технические характеристики.
Диапазон измерений: (- 25) 0С - (+110) 0С.
Разрешение 0,09 0С.
Погрешность измерения ±1% от измеряемой величины
Чувствительный элемент имеет стальной чехол, устойчивый к действию химических растворов.
Комплект методических пособий.
Программное обеспечение для сбора, анализа и обработки данных на КПК и ПК.
Цифровой микроскоп
Цифровой микроскоп приспособлен для работы в школьных условиях. Оптический микроскоп снабжен преобразователем визуальной информации в цифровую, обеспечивает возможность передачи изображения микрообъекта и микропроцесса в компьютер в реальном времени. Кроме того обеспечивается возможность его хранения, в том числе в форме цифровой видеозаписи, отображения на экране, распечатки, включения в презентацию.
Принцип действия цифровой лаборатории « Архимед»
Сбор данных от датчиков и их первичная обработка осуществляется с помощью измерительного Интерфейса и КПК Palm с использованием беспроводной связи Bluetooth.
После синхронизации КПК Palm и ПК данные можно просматривать на ПК, а затем производить дальнейшую обработку результатов.
Сбор данных сразу на ПК также возможен в целях проведения демонстрационного эксперимента с использованием видеовозможностей программы.
4. Анализ методических разработок и материалов по применению цифровой лаборатории «Архимед» на уроках химии
Занятия с использованием ученического и фронтального эксперимента являются одним из важных этапов образовательного процесса по химии. Во время проведения лабораторных исследований ученику предоставляется возможность наблюдать и исследовать на практике теоретические положения, пройденные в рамках аудиторных занятий. Наглядность дает возможность быстрее и глубже усваивать изучаемую тему, помогает разобраться в трудных для восприятия вопросах, повышает интерес к предмету. Такую наглядность хорошо обеспечивает использование «Цифровых лабораторий естественных наук». Основной целью создания цифровой лаборатории является повышение эффективности учебного процесса, в частности, по химии за счет использования интерактивности и возможностей деятельностного подхода.
Установка в школе оборудования цифровой лаборатории позволяет:
перевести школьный практикум по химии на качественно новый уровень;
подготовить учащихся к самостоятельной творческой работе по химии;
осуществить приоритет деятельностного подхода к процессу обучения;
развить у учащихся широкий комплекс общих учебных и предметных умений;
овладеть способами деятельности, формирующими познавательную, информационную, коммуникативную компетенции.
Разработчики цифровой лаборатории предлагают в своих пособиях следующие опыты, для проведения на уроках, а также на факультативных занятиях по химии:
1. Реакции нейтрализации (Взаимодействие гидроксида натрия с соляной кислотой)
2. Титрование в среде кислота/щёлочь
3. Окислительно-восстановительные реакции (Взаимодействие хлорида меди с алюминием)
4. Экзотермические реакции (Растворение гидроксида натрия в воде)
5. Эндотермические реакции (Растворение нитрата аммония в воде)
6. Закон Гесса. Аддитивность теплоты реакции
7. Теплота сгорания
8. Плавление и кристаллизация
9. Измерение калорийности продуктов питания
10. Измерение кислотности различных напитков и бытовых моющих средств.
Недостатки цифровой лаборатории «Архимед»:
1. Согласно мнению компетентных авторов использование в цифровой лаборатории «Архимед» карманного компьютера на базе Palm OS® - не самый удачный выбор со стороны разработчиков. Компьютеры Palm® предназначены для использования в качестве электронной «записной книжки». Их удобно брать с собой в поездки, ходить с ними на работу и т.д. Они хотя и имеют функцию синхронизации с настольным ПК, не совместимы с ним по формату графических файлов, файловой системе и т.п. Компьютер, использующийся в цифровой лаборатории должен работать в тесном контакте с настольным ПК. Автор статьи считает, что для этой цели намного лучше подошел бы PocketPC® с операционной системой от Microsoft®.
2. Достаточно высокая погрешность измерений
3. Не синхронизированное сохранение данных: программа ImagiProbe 2.0 сохраняет данные произвольно, а не в папки, выбираемые экспериментатором.
4. Неудобства при работе с температурным датчиком: согласно идее разработчиков цифровой лаборатории «Архимед» температурный датчик необходимо целиком помещать в вещество, температуру которого мы хотим измерить. При этом возникает вопрос об измерении температуры газа в термодинамическом процессе. Ведь датчик должен быть соединен проводом с «Измерительным Интерфейсом». При этом необходимо будет нарушить герметизацию сосуда, а это испортит весь эксперимент. Так что при проведении термодинамических процессов приходится ограничиваться показаниями температуры воздуха рядом с исследуемым сосудом.
Несмотря на выделенные недостатки следует отметить, что цифровая лаборатория «Архимед» - это достаточно успешно используемая сегодня в практике обучения по физике, химии, биологии, экологии и пр. лаборатория. Учителями создаётся и опробуется целый ряд методик применения КПК на уроках. Институт новых технологий проводит конкурсы подобных методических разработок; материалы по применению цифровых лабораторий «Архимед» стали все чаще появляться в трудах образовательных конференций и конгрессов и в публикациях прессы (причем размещенный в Интернете отчет о проведении семинара «Новые технологии в образовании» сопровождается видеоматериалами, демонстрирующими учебную работу с КПК). Наконец, Московский Институт Открытого Образования (МИОО, http://www.mioo.ru) организовал в 2004 г. в числе методических мероприятий для учителей физики начальный и базовый курсы по использованию цифровых лабораторий «Архимед» в учебном процессе, тем самым выводя тематику применения КПК в отечественной системе образования на «официально признанный» уровень.
5. Использование цифровых лабораторий на уроках физики
При изучении физики информационные технологии становятся эффективным вспомогательным средством, которое помогает повышать качество знаний обучающихся и качество самих уроков. Информационные технологии на уроке физики - это:
реализация межпредметных связей физики с другими учебными предметами;
проведение виртуальных практикумов и лабораторных работ;
проведение предметных тестирований и диагностик;
поиск и обработка информации в рамках изучаемого материала с использованием сети Интернет;
использование электронных таблиц для решения задач;
использование мультимедиа-технологий при изучении учебного материала.
На уроках физики можно применять следующие виды информационных технологий:
мультимедиа презентации;
видеоролики и видеофрагменты;
анимации, моделирующие физические процессы;
обучающие программы;
цифровые лаборатории;
программы-тренажеры (для подготовки к ГИА и ЕГЭ);
работа с интернет-сайтами
Особый акцент хотелось бы сделать на применении оборудования цифровой лаборатории для физики, химии и биологии и мобильного компьютерного класса, которые наша школа получила в рамках программы модернизации образования.
Цифровая лаборатория включает в себя оборудование и программное обеспечение для проведения демонстрационного и лабораторного эксперимента, позволяет использовать широкий спектр цифровых датчиков для сбора и анализа данных экспериментов (датчики силы, расстояния, давления, температуры, тока, напряжения, освещенности, звука, магнитного поля и др.). Применение компьютера как измерительного инструмента позволяет расширить границы школьного физического эксперимента и проводить физические исследования; значительно повышает наглядность как в процессе исследования, так и при обработке результатов благодаря новым измерительным приборам, входящим в комплект лаборатории физики. Цифровая лаборатория играет ключевую роль при выполнении исследовательских работ обучающимися, позволяет им не только собирать данные, но и обрабатывать, анализировать и систематизировать их. Наличие различных цифровых датчиков позволяет выполнять достаточно обширные исследовательские работы, которые не только хорошо теоретически обоснованы, но и подтверждены экспериментально самими обучающимися, что является немаловажным фактором для развития исследовательских навыков обучающихся.
Мобильный компьютерный класс состоит из ученических ноутбуков, одного учительского и планшета, что позволяет использовать его на любом уроке из предметов естественного цикла. Мобильный компьютерный класс и оборудование цифровой лаборатории применяется на различных этапах урока (компьютерные демонстрации, лабораторно-компьютерные практикумы, интегрированные курсы, компьютерное моделирование физических процессов, компьютерное тестирование и т.д.) и позволяет проводить измерения в «полевых условиях», экономит время учеников и учителя, побуждает учеников к творчеству, давая возможность легко менять параметры измерений. Физика - это наука, при изучении которой проводится огромное количества опытов, экспериментов, выводятся формулы, законы. Использование информационных технологий на уроках физики позволяет насытить эти уроки богатейшим иллюстративным материалом, интерактивными анимациями, физическими видеоэкспериментами и т.д.
Изучение физики не может происходить без лабораторных работ, кроме того, многие явления не могут быть продемонстрированы в условиях школьного кабинета (явления макромира, быстро протекающие процессы и т.д.). В курсе физики неизменно присутствуют темы, требующие не только повышенного внимания при восприятии, но и немалого воображения (электромагнитные колебания, физика атомного ядра, квантовая физика и т.д.). Цифровая лаборатория и виртуальные лабораторные работы позволяют решить указанные проблемы. Использование цифровой лаборатории позволяет формировать у обучающихся и метапредметные универсальные учебные действия (опыт работы с современной техникой, компьютерными программами, опыт взаимодействия исследователей, опыт информационного поиска).
Мобильный компьютерный класс можно использовать не только на уроках физики, но и на предпрофильных и элективных курсах. Мной разработан предпрофильный курс для 9-го класса «Построение моделей физических явлений в программной среде «Живая физика». Данный курс вызывает интерес обучающихся, привлекает их к проектной деятельности, позволяет им создавать собственные модели физических явлений и проводить численный эксперимент с автоматическим отображением процесса ввиде компьютерной анимации, графиков, таблиц, диаграмм, векторов. Самостоятельная работа обучающихся с этой программами способствует развитию познавательной активности. На уроке также применяются интерактивные модели «Живая физика», которые позволяют показывать опыты при объяснении нового материала. Работа с такого рода программой дает возможность заглянуть вглубь явления и рассмотреть процессы, которые невозможно наблюдать в «живом» эксперименте.
Отдельный интерес вызывает у обучающихся проведение на уроках физики виртуальных лабораторных работ. Ученики могут ставить необходимые компьютерные эксперименты для ответов на поставленные вопросы, для проверки собственных соображений или при решении задач.
Одной из задач повседневного учительского труда является необходимость осуществлять контроль знаний обучающихся. Формы контроля, применяемые учителями, разнообразны, но наиболее часто используются письменный или устный опросы. Данные формы контроля не лишены недостатков (относительно большая затрата времени урока при небольшом количестве выставляемых оценок, много времени уходит на проверку). Тестирование как эффективный способ проверки знаний находит в школе все большее применение. Электронные варианты тестов наиболее привлекательны, так как позволяют получить результаты практически сразу по завершении теста. С помощью программы MyTestX возможна организация и проведение тестирования, как с целью выявить уровень знаний по предмету, так и с обучающими целями. MyTestX это - система программ для создания и проведения компьютерного тестирования, сбора и анализа результатов, выставления оценки по указанной в тесте шкале. Мной разработаны многоуровневые тесты по физике для 8-9 классов в программной среде MyTestX. На мой взгляд, данная программа легка и удобна в использовании, позволяет экономить время учителя на проверку работы и интересна обучающимся как нестандартный вид проверки знаний, позволяет быстро оценить результаты работы, определить темы, по которым имеются пробелы в знаниях. Мобильный компьютерный класс позволяет проводить одновременное тестирование обучающихся на уроке, раздав всем тесты по локальной сети. При решении тестов и задач повышенного уровнях локальная сеть позволяет учителю со своего ноутбука следить за ходом решения задач того или иного ученика. При необходимости результаты работы могут быть выведены на интерактивную доску.
Литература
1. И.Г. Захарова. Информационные технологии в образовании. Учебник М.: «Академия». 2010. 192 с.
3. Бычков А.В. Метод проектов в современной школе. - М., 2000 г.
3. URL: http://www.int-edu.ru
4. URL: http://mytest.klyaksa.net
5. Федорова, Ю.В. О применении цифровых лаборатории «Архимед» в школе / Ю.В. Федорова // Лаборатория знаний. - 2010. - № 5.
6. Минаков, Д.В. Использование цифровой лаборатории «Архимед» в образовательном процессе школы [Электронный ресурс] / Д.В. Минаков.
7. Дунин С.М., Федорова Ю.В. “Живая физика” плюс цифровая лаборатория “Архимед” (материалы Педагогического марафона - 2005) // Физика. Приложение к газете “Первое сентября”. - 2005. - № 11.
8. Цифровая лаборатория Архимед 4.0. Справочное пособие. Перевод и издание на русском языке ИНТ (Институт новых технологий). Москва 2009.
9. Ханнанов Н.К., Федорова Ю.В., Панфилова А.Ю., Казанская А.Я., Шаронова Н.В Компьютер в системе школьного практикума по физике. Книга для учителя. Фирма “1С”. 2007.
10. Ю.В. Федорова, А.Я. Казанская, А.Ю. Панфилова, Н.В. Шаронова, Лабораторный практикум по физике с применением цифровых лабораторий. Книга для учителя. Москва “Бином”. 2012.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Формы представления грамматического материала в учебном процессе. Организация работы по формированию и совершенствованию речевых грамматических навыков учащихся с помощью лингвистического корпуса. Методические рекомендации для учителей иностранного языка.
курсовая работа , добавлен 26.12.2014
Сущность познавательного интереса школьников. Использование демонстрационного эксперимента в школьном курсе химии. Использование демонстрационного эксперимента в режиме on-line или в записи на CD-ROM. Подготовка и показ демонстрационных опытов.
курсовая работа , добавлен 04.02.2013
дипломная работа , добавлен 24.06.2011
Формирование технических умений и навыков у дошкольников в процессе изобразительной деятельности. Ознакомление детей с анималистическим жанром и обучение способам изображения животных. Психологические особенности детей среднего дошкольного возраста.
курсовая работа , добавлен 05.12.2013
Использование информационных технологий в учебном процессе. Специфика курса ИТ в вузе. Основные вопросы методики разработки и проведения занятий. Ход лекции в традиционном и ИТ вариантах. Поиск информации в Интернете с использованием поисковых систем.
дипломная работа , добавлен 22.10.2012
Реализация здоровьесберегающих образовательных технологий в учебном процессе. Их особенности на уроках химии как фактор повышения мотивации обучения учащихся. Технологии оптимальной организации учебного процесса и физической активности школьников.
дипломная работа , добавлен 05.08.2013
Духовно–нравственное воспитание, его методы и механизмы в системе обучения. Воспитание патриотизма, культуры межнационального общения, гуманизма. Нравственно-волевое воспитание учащихся в процессе трудового обучения, использование компьютерной поддержки.
курсовая работа , добавлен 04.12.2009
Использование информационных технологий в учебном процессе, анализ компьютерных программных материалов по физике. Разработка и реализация методики преподавания электронного лабораторного практикума; апробация мультимедийного курса "Открытая физика".
дипломная работа , добавлен 26.08.2011
Совершенствование умственного развития учащихся и самостоятельное добывание знаний в процессе выполнения лабораторного практикума по ботанике. Значение и методика проведения лабораторных занятий по ботанике. Использование метода беседы в обучении.
курсовая работа , добавлен 17.02.2011
Анализ особенностей целевой организации стимулирования и мотивации учащихся к учению. Метод познавательных игр, опирающийся на создание в учебном процессе игровых ситуаций. Требования, предъявляемые к учебной мастерской. Организация практических занятий.
На сей день у нас нет понимания того, что выборные (электоральные) технологии и компьютерные технологии - одна и та же сфера, и публичные попытки найти точки соприкосновения этих двух внешне различных феноменов редко идут дальше разговоров о методиках и схемах подсчета голосов. На самом же деле ни в какую другую область социального бытия компьютерные технологии не «впаяны» так сильно, как в процедуры предвыборной борьбы. Но об этом у нас мало говорят. Пока. Да и за рубежом масс-медиа обходят эти вопросы стороной. Получается парадокс. Есть два феномена, связанных между собой, целые армии специалистов и компаний занимаются их синтезом. Но при этом публика, к которой применяется результат такого синтеза, ничего не знает. Давайте разберемся, о чем и почему предпочитают умалчивать.
Трудно представить, насколько разработаны современные методы оперирования сознанием телезрителя (читателя, слушателя). Например, хорошо известно, как работать с психикой на уровне образного ряда, каким образом «впихивать» в мозг мегабайты информации и т.д. Не будет преувеличением сказать, что продать сейчас можно практически любой товар, лишь бы была проведена мощная рекламная атака. Допустим, вы выпустили новый напиток «Дрибудан». Вложите в его рекламу нужные миллионы долларов, и народ будет говорить (искренне веря), что «Дрибудан» ничем не хуже «Кока-колы». Примеров тому не занимать - и «RC Cola», и пиво «Спартак», и ныне пропагандируемое пиво «Красный Восток» в больших пластиковых бутылках. (Я не могу понять одного: как в пластиковой таре может сохраниться вкус такого напитка, как пиво? Ведь, по-хорошему, его нужно наливать только из дубовых бочек, как и делают в Чехии, а на крайний случай - продавать в стеклянных бутылках. Но я отвлекся.)
Исследования (и в России, и за рубежом) показали следующее. Если правильно подобрать образный ряд, можно обойти вербально-логические фильтры левого полушария, стоящие на информационном входе мозга. При этом практически любую информацию можно, обходя фильтры, «закачать» в правое полушарие. Причем, как показывают исследования медиков, в мозгу формируются устойчивые нейронные цепочки. То есть происходит прямое программирование людей. Этот метод гораздо эффективнее пресловутого 25_го кадра, и посему им уже активно пользуются.
Пример - рекламные ролики по телевидению. Проведите самоэксперимент: попробуйте одновременно и погрузиться в рекламу, и понаблюдать за собой. Как работает хороший ролик? Образные ряды сначала привлекают внимание, затем полностью его захватывают и отключают фильтры. После такой «артподготовки» в финале ролика нужная марка и/или товар буквально впечатывается в мозг зрителя. Несколько методичных повторов, и человек уже точно знает, что «Дрибудан» -- самый лучший напиток. Но почему, ответить не может. Вместо «Дрибудана» можно преподнести и партию, и движение, и конкретного кандидата. Эффект «знаю, но почему - не скажу, потому что не знаю» сохранится.
Кроме технологий прямого побуждения людей к использованию того или иного товара, далеко ушла и наука о рынке. Сегодня активно используются достижения таких ее областей, как target marketing и chum management. Предметом target marketing являются способы привлечения групп потребителей к товару. Churn management дает ответ на вопрос о том, как удержать своих клиентов и заодно заполучить потребителей конкурирующего товара. И там, и там активно используются специальные компьютерные технологии, в которые на Западе вкладываются миллиарды долларов. Ведь здесь требуется сложный анализ колоссального объема числовых данных с целью поиска скрытых (и иногда парадоксальных) закономерностей. И уже несколько лет назад феноменальные успехи в областях target marketing и churn management были получены с помощью таких компьютерных технологий, как data mining («промывание» данных), OLAP (OnLine Analytical Processing, многомерный анализ данных в режиме реального времени) и др.
Но что мы все о рекламе? Да потому, что задача предвыборной борьбы - это задача продажи кандидата (конечно, не кандидата, а надежды, проецируемой на его имидж, и не за деньги, а за отдаваемый голос). И технологии здесь работают точно те же, что и при рекламе «Кока-колы».
Итак, есть три группы компьютерных технологий, которые применяются в предвыборной борьбе (в развитых странах, разумеется):
Технологии телевизионной (как самой эффективной) рекламы, которые позволяют преподнести товар (кандидата) в самом замечательном виде;
Приложения target marketing и churn management на базе data mining и других методик;
Компьютерный анализ эффективности воздействия на общественное мнение.
Теперь рассмотрим более подробно последнюю группу. В предвыборной кампании часто возникает необходимость оперативной оценки эффективности телепередач с целью коррекции их содержания. И здесь на вооружение берутся средства мониторинга поведения телезрителей. И на Западе, и в России сегодня используется оборудование, позволяющее регистрировать, кто, когда и на какой канал переключил свой телевизор. Для этого в квартирах репрезентативной группы (например, 1 тыс. человек) устанавливается похожий на видеомагнитофон прибор, позволяющий с помощью специального дистанционного пульта (причем индивидуального для каждого члена семьи) переключать телеканалы. Прибор собирает информацию и автоматически передает ее по обычной телефонной линии. Конечно, его можно «обмануть», но поверьте, не всякому человеку (особенно в цивилизованных странах) это придет в голову. Тем более что люди участвуют в эксперименте добровольно и за определенное (и немалое) вознаграждение. Накопленные данные позволяют подсчитать, насколько эффективным оказалась та или иная передача, как сработали вложенные средства. Причем можно «мониторить» не только телевидение, но и любое другое электронное СМИ. Так, сейчас начинают осуществлять мониторинг посетителей Интернета (а это можно делать и без уведомления наблюдаемой группы, и почти бесплатно). И технологии мониторинга развиваются очень быстро.
Итак, сегодня в развитых странах любой политической группе, вступающей в предвыборную борьбу, доступно все необходимое технологическое вооружение. Таким образом, теоретически исход борьбы определяется суммой вкладываемых в предвыборную кампанию средств. Грубо говоря, если социально-демократическая партия вложит один миллиард долларов, а демократо-социалистическая - два, то с большой вероятностью последняя и выиграет. Ситуация оказывается на грани абсурда. Поэтому существуют определенные добровольные ограничения (в основном финансовые). Так что отработанные компьютерно-электоральные технологии применяются на неком согласованном уровне в условиях известного политического паритета (прямая аналогия с ядерной гонкой вооружений). Именно так наверняка будут проходить ближайшие президентские выборы в США.
Вообще, именно выборы 1996 года в США заставили кардинально пересмотреть технологическую базу предвыборной кампании. Профессионалы стали обращать внимание на то, как подавать новости и аналитические программы, и даже как должна проходить «выборная ночь» (подсчет голосов в телевизионном онлайне, по азартности похожий на многочасовой футбольный матч).
Всего в период с 1996-го по 1999 год в развитых странах прошло несколько десятков крупных выборов. И каждые новые выборы оттачивали технологическую базу (это хорошо видно при ретроспективном просмотре записей предвыборных передач). В итоге сейчас сложился комплекс процедур, прописанных так четко, что они похожи на современные протоколы передачи данных. Технология строго определяет, как и что подавать, как и что анализировать, как и что корректировать. Если смотреть предвыборные телепередачи, «закрыв глаза» на национальную конкретику (язык, названия партий), то не сразу поймешь, о какой стране идет речь. Технологии стали универсальными, магистральными.
Что позволяют современные технологии предвыборной борьбы, наглядно иллюстрирует реальный пример. Очередные дебаты кандидатов в одной из студий одного из американских штатов. Обычно кандидат вещает в камеру, а народ - смотрит и слушает, и все. В рассматриваемом же примере была задействована обратная связь.
На первом этапе использовалась простейшая обратная связь (она применяется и в известных российских программах): люди звонили и высказывали свое мнение. Далее была организована виртуальная студия: в амфитеатре рассадили виртуальный электорат. Причем в зависимости от мнения зрителей менялось поведение персонажей. Одни начали чесаться, другие слушать с интересом, в общем, недвусмысленно выражать свое отношение. На третьем этапе устроителями эксперимента были сформированы виртуальные группы. У избирателей спрашивали не только мнение, но и социальные параметры (белая домохозяйка, черный преуспевающий бизнесмен). Таким образом, в студии появились не абстрактные персонажи, а более или менее реальные типажи.
И, наконец, последний этап: изображение «предъявили» на мониторе выступающему. Теперь кандидату видно, что студенты вот-вот засвистят, а домохозяйки, напротив, очень даже согласны. Прошло шесть циклов таких передач. Итог - интереснейший. По оценке независимых агентств, смысл речей некоторых кандидатов изменился радикально. Они стали говорить совсем другое. Вот роль обратной связи (с помощью компьютерных технологий обращенная в действенную форму), значение которой оценил еще старик Винер.
