Скрипка Ганна Володимирівна

старший викладач кафедри теорії і методики середньої освіти КЗ "КОІППО імені Василя Сухомлинського"

Використання мобільних додатків для проведення навчальних досліджень

901t5yep_embeded_image_1

Пошук оптимальних шляхів мотивації  учнів до навчально-пізнавальної діяльності, підвищення їхньої розумової активності, формування вмінь практичного і творчого застосування здобутих знань є одним з актуальних завдань природничо-математичної освіти. Сьогодні вчитель повинен вміти використовувати такі педагогічні та інформаційно-комунікаційні технології,  які сприяли б розвитку в учнів навчально-пізнавальної активності, самостійності, а також формуванню та розвитку ключових компетентностей. Серед таких технологій є технологія мобільного навчання з використанням додатків для мобільних пристроїв. Більшість підлітків мають у своєму розпорядженні мобільні пристрої (смартфони, планшети), проте використовують їх переважно для розваг чи спілкування з однолітками в соціальних мережах. Проте мобільний пристрій може стати інструментом для навчання, оскільки допомагає у проведенні навчального дослідження як в школі, так і за межами класу. Як можна використати мобільні пристрої для проведення навчальних досліджень при вивченні предметів природничо-математичного циклу? У наукових дослідженнях останніх років теоретичні аспекти мобільного навчання розв’язують такі науковці, як В. М. Кухаренко, С. Г. Литвинова, Н. В. Рашевська та інші. Однак ґрунтовний аналіз науково-педагогічних джерел свідчить, що практичний аспект використання мобільних пристроїв для проведення навчальних досліджень не був предметом окремого дослідження та висвітлений недостатньо. Метою статті є висвітлення можливих шляхів використання мобільних пристроїв для проведення навчальних досліджень при вивченні предметів математично-природничого циклу. Використання нового покоління засобів навчання є одним з вирішальних чинників модернізації системи освіти [6]. Досягнення цієї мети передбачає створення та використання в навчальному процесі елементів мобільного навчання. Мобільне навчання проходить незалежно від місця знаходження і відбувається при використанні портативних технологій і таким чином  зменшує обмеження із здобуття освіти по місцезнаходженню за допомогою мобільних пристроїв [6]. Ідея мобільного навчання заснована на використанні навчальних можливостей, що надаються мобільними технологіями. Такий метод найбільш актуальний, коли учень не знаходиться у заздалегідь визначеному місці і навчається, використовуючи ситуативний підхід і доступні йому ресурси. Мобільне навчання також дозволяє учням легко змінювати обстановку і умови навчання та поєднувати навчання в декількох навчальних закладах [5]. Сучасні смартфони та планшети – це  потужні і складні пристрої з безліччю схем, плат і датчиків. Саме використання датчиків й може допомогти учням у проведенні навчальних досліджень. Мобільний пристрій дозволяє навчити школярів не просто вимірювати різні параметри навколишнього середовища, а й проводити аналіз і статистичну обробку результатів з допомогою спеціальних додатків. Сенсори сучасних мобільних пристроїв можна умовно розділити на три категорії: датчики руху, датчики положення і датчики навколишніх умов. До першого типу відносяться акселерометр і гіроскоп, до другого – магнітометр, GPS і датчик наближення, до третього – датчик освітленості. Перевірити,  які  датчики  знаходяться  у  смартфоні чи планшеті,  можна  за  допомогою  програми  Sensor Kinetics (http://goo.gl/gTLJyC). Акселерометр (Accelerometer) Термін «акселерометр» утворився від двох слів: латинського accelero – «прискорюю» і грецького metréō – «вимірюю» [1]. Його ще називають G-сенсором. Наявність цього інерційного датчика в планшеті чи смартфоні є важливою, оскільки дозволяє виміряти прискорення одночасно в декількох площинах (уздовж осей X, Y, Z). Це допомагає визначати положення пристрою в просторі, встановлюючи кут його нахилу відносно поверхні Землі. Завдяки акселерометру гаджет реагує на перевертання: альбомна орієнтація перетворюється на книжкову і навпаки. Крім того, пристрій реагує на струшування або удар. Прикладом використання такого датчику у навчальній дослідницькій діяльності може бути використання програми Sleep as Android (рис.1) для дослідження фаз сну у курсі біології в 9 класі (Тема 13. Формування поведінки і психіки людини). Акселерометр мобільного пристрою, який знаходиться поруч із людиною під час сну, реагує на рухи та визначає фази сну, фіксуючи дані в додатку та включаючи будильник у найбільш комфортний для пробудження час. Додаток для Android можна завантажити за адресою http://goo.gl/ayZRl2, аналогічний додаток для пристроїв на базі iOS – http://goo.gl/Dc2a7h.

 рис 1

Рис.1. Програма Sleep as Android для визначення фаз сну на Google Play

 Гіроскоп (Gyroscope) Альтернативою акселерометра є гіроскоп. Він також є інерційним датчиком. Його назва походить від двох давньогрецьких слів: γῦρος – «коло» і σκοπέω – «дивлюся». Гіроскоп – це пристрій, який здатний реагувати на зміну кутів повороту навколо трьох осей координат X, Y, Z, при цьому відстеження переміщення відбувається відносно трьох площин одночасно. Гіроскоп дозволяє визначити орієнтацію пристрою в просторі і пов’язує ці дані з віртуальним світом [3]. Використовується цей датчик при роботі програми Smart Measure (рис.2), призначенням якої є вимірювання висоти та відстані до об’єкта. Цей додаток (http://goo.gl/sYPG4g) можна застосовувати як на уроках математики (в 5 класі при вивченні теми «Натуральні числа і дії з ними. Геометричні фігури і величини» в процесі дослідження розмірів будівель свого населеного пункту; у курсі геометрії 8 класу при вивченні теми «Розв’язування прямокутних трикутників» для дослідження співвідношення кутів та сторін прямокутних трикутників в оточуючому середовищі), так і в курсі географії у 6 класі (Розділ 2. Земля на плані і карті) для визначення відстаней між об’єктами на місцевості.

 рис 2

Рис.2. Програма Smart Measure для вимірювання висоти та відстані до об’єкта на Google Play

 Барометр (Barometer) Нарівні з акселерометром, гіроскопом і деякими іншими сенсорами в переважній більшості мобільних пристроїв є барометр. Ця назва виникла від давньогрецьких слів βάρος – «тяжкість» і μετρέω – «вимірюю». Цей датчик придатний для вимірювання атмосферного тиску, завдяки чому можна спрогнозувати погоду [2]. Для пристроїв з таким датчиком передбачено низку додатків (рис.3), які дозволяють не лише вимірювати атмосферний тиск, але й аналізувати виміри, будуючи графіки по днях і по годинах та прогнозуючи зміни погоди або самопочуття людини (http://goo.gl/vfUcHG). Подібні додатки доцільно використовувати в дослідницькій діяльності учнів 6 класу на уроках географії (тема «Атмосфера» розділу «Оболонки Землі»), фізики у 8 класі (тема «Барометри. Залежність тиску атмосфери від висоти» розділу «Взаємодія тіл»).

 рис 3

Рис.3. Програми Barometer для вимірювання атмосферного тиску на Google Play

GPS (Global Positioning System)

Визначити місце розташування об’єкта можна по вишкам стільникового зв’язку, по Wi-Fi і за допомогою GPS. Приймач GPS корисний тим, що його можна використовувати не тільки для навігації або визначення координат місцевості, а можна сфотографувати місцевість і вказати її GPS-координати (геотеги). Також, знаючи, де користувач знаходиться в даний момент, програми для роботи з GPS мають функцію перегляду прогнозу погоди даної місцевості. Функціональність GPS можна використовувати в різних додатках, таких як My Tracks (http://goo.gl/KaZLTu), TraceMyTrack і подібних їм (рис.4). За допомогою цих програм запам’ятовується пройдений користувачем маршрут, швидкість руху, визначається відстань і витрачений час, а потім ця інформація прив’язується до карти. Такі функції можна використовувати на уроках географії у 8 класі при вивченні теми «Сучасні навігаційні системи», а також для дослідження фізичних навантажень на організм людини під час вивчення теми «Опора і рух» у курсі біології 9 класу. Останнє можливе завдяки наявності спеціальних Bluetooth-датчиків у смартфоні, що допомагають вимірювати пульс під час руху, та розраховувати надалі індивідуальний маршрут і швидкість руху, звіряючись зі своїми особистими показниками.

 рис 4

Рис.4. Програма My Tracks для відслідковування переміщення об’єкта на Google Play.

 Магнітометр (Magnetometer)

Це слово походить від грецького magnetis – «магніт». Датчик вимірює силу магнітного поля уздовж осей X, Y і Z, а також магнітні властивості матеріалів [4]. Використовувати такі датчики можна в процесі досліджень рівня магнітного поля під час вивчення курсу фізики в 9 класі (Розділ 3. Магнітне поле). Вимірювання можна здійснювати в різних місцях – в школі, вдома, на вулиці в різних куточках населеного пункту чи поза ним. Для цього доцільно використовувати один із додатків MetalDetector для Android (http://goo.gl/ihpS6e), зображених на рис.5.

 рис 5

Рис.5. Програми MetalDetector на Google Play

Також магнітному датчику можна знайти й інше застосування, наприклад, використовувати як компас, здійснюючи навчальне дослідження з географії у 6 класі  в процесі вивчення теми «Орієнтування на місцевості» розділу «Земля на плані та карті». Для цього доцільно використовувати програму Compass для Android (рис.6), яку можна знайти за адресою http://goo.gl/TjdljF.

 рис 6

Рис.6. Програми Compass на Google Play

 Датчик освітленості (Light sensor)

Цей сенсор автоматично регулює яскравість екрану, встановлюючи найбільш підходяще значення в залежності від умов освітлення навколо. Якщо гаджет знаходиться в темному приміщенні, то яскравість дисплея зменшується, щоб зайвий раз не дратувати очі. В результаті чого можна не тільки підвищити комфорт при роботі, але і збільшити час роботи батареї. У той же час при використанні пристрою в сонячну погоду, яскравість буде вищою, для того щоб інформація з екрану була зручна для читання. Датчики освітленості можна використати для дослідження рівня освітленості приміщення при вивченні курсу фізики в 7 класі (Розділ 3. Світлові явища). Для такої роботи можна використати такі додатки (рис.7), як Lux Metr, Light Meter, Luxmeter (http://goo.gl/jEhXcA) для пристроїв на базі ОС Android.

 рис 7

Рис.7. Програми для визначення рівня освітленості на Google Play

 Отже, використання мобільних пристроїв дозволяє значно урізноманітнити навчання учнів та допомогти у здійсненні навчальних досліджень при вивченні предметів природничо-математичного циклу. Смартфон чи планшет разом із вбудованими у нього датчиками дозволяє здійснювати обчислення та аналізувати дані, отримані в результаті дослідження, а додатки, які при цьому використовуються, доступні для завантаження будь-якому користувачеві і є, переважно, безкоштовними. Ринок додатків для мобільних пристроїв, оснащених датчиками, активно розвивається, проте більшість користувачів використовують їх для розваг або ж  у повсякденному житті. Проте переважну більшість можливостей мобільних пристроїв разом із програмним забезпеченням можна використовувати для здійснення навчальних досліджень на уроках природничо-математичного циклу. Вчителям на допомогу прийдуть датчики руху, положення, навколишніх умов разом з десятками програм для їх використання у процесі навчання. Перспективними напрямками подальших досліджень можна вважати питання створення власних додатків для мобільних пристроїв, призначених для використання у процесі здійснення дослідницької діяльності. Список використаної літератури 1.      Акселерометр. [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BA%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80.

2.      Барометр. [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80.

3.       Гіроскоп.  [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%96%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF

4.      Магнітометр. [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D1%96%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80.

5.      Мобільне навчання для якісної освіти та соціальної інтеграції. Аналітична записка інституту ЮНЕСКО по інформаційним технологіям. [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://iite.unesco.org/pics/publications/ru/files/3214679.pdf/

6.     Мобільне навчання. [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B1%D1%96%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D1%87%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F.

Джерело: “Комп’ютер в школі і сім’ї” №3, 2015.

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *


9 + три =

Скрипка Ганна Володимирівна © 2014 Frontier - Бодибилдинг