ПЕРЕХОД К БЕЗБУМАЖНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ: ЭЛЕКТРОННЫЙ ЖУРНАЛ, РЕАЛИЗОВАННЫЙ СРЕДСТВАМИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ "NetSchool"

Переход к безбумажным технологиям: электронный журнал, реализованный средствами информационной системы «NetSchool».Ушаков А.А.// Международная научно-практической  конференция ИТО-2008. - Москва. 2008 URL. http://ito.edu.ru/2008/Moscow/V/V-0-7941.html

Последние несколько лет мы можем наблюдать достаточно интенсивный процесс информатизации среднего образования. Отрицать это трудно, еще недавно, в 2001-2002 году, когда в большинство российских школ поступили новые компьютеры для кабинетов информатики, заменив Ямахи, Корветы и другие компьютеры, прослужившие по десять и более лет, это казалось чудом, грандиозным достижением. Однако сейчас школы могут обладать не одним компьютерным классом с современными компьютерами, а несколькими. Компьютеры теперь можно встретить не только в специально оборудованном классе, но и в обычном предметном кабинете. В школах появились интерактивные доски, цифровые лаборатории. Стало нормой иметь несколько мультимедийных проекторов. Школы получили безлимитный доступ к сети Интернет.

Ответить на вопрос – «как такое стало возможно»,  достаточно сложно, действует сразу несколько факторов – увеличение финансирования, общее увеличение благосостояния страны, смена приоритетов в образовании, грантовая система поощрения инициативных школ, снижение цен на электронное оборудование и т.д. Важен результат – вычислительная, цифровая техника действительно стала доступнее и ее количество в школах в последние годы резко возросло.

«Доступность информационных технологий», «осознание необходимости компьютерной грамотности», согласно профессору У. Мартину являются критериями информационного общества. По социальным, экономическим критериям Россия еще далеко не информационное общество, однако очевидно, что процесс модернизации российского образования идет именно в информационном направлении.

В связи с этим представляет интерес проводимый в Алтайском крае эксперимент по созданию единого информационного пространства всех общеобразовательных школ. После выхода на плановый уровень функциональности будет создана информационная система, реализующая на электронном уровне весь основной школьный документооборот. И не только на уровне школы, а в масштабе всей краевой системы среднего образования. Уже сейчас школы могут использовать электронные классные журналы, электронные дневники учащихся, получать автоматически созданные отчеты за учебный период. С помощью внутрисистемной электронной почты учащиеся, родители, учителя могут обмениваться электронными письмами. Поддерживается обмен информацией между школами края. Функционал информационного образовательного пространства основан на возможностях программного продукта «Сетевой город», известного так же в младшей версии как NetSchool. После завершения процесса включения в систему всех школ края, в процесс обмена информацией сможет полноценно включиться и краевой комитет по образованию, который сможет получать объективную информацию о состоянии образовательного процесса в каждой школе, районе и края в целом.

Барнаульская Гимназия №42, как школа, уже четвертый год активно и полноценно использующая систему в версии NetSchool, накопила богатый опыт, который позволяет не только оценить результат общекраевого внедрения «Сетевого города», но и вести исследования перспектив дальнейшего развития системы и направления информатизации ею заданного.

Анализируя компьютеризацию российских школ, стоит рассматривать не только материальный фонд школ, количество компьютеров, наличие компьютерной сети, но и то, как эти средства используются. Если рассматривать образовательный процесс, то можно вести учет количества уроков с использованием интерактивных досок и мультимедийных технологий, количество конкурсов по информационным технологиям, на которых учителя защищали свои разработки. Но школа это не только чистый образовательный процесс, это еще и административный документооборот. И оценивая процесс информатизации образования нужно не забывать подвергать анализу, как имеющаяся компьютерная техника повлияла на управленческий процесс, стал ли он более мобильным и эффективным после появления в школе достаточного количества компьютеров?

Гимназия №42 с данной точки зрения выглядит достойно – 100% заместителей директоров используют вычислительную технику в повседневной работе, каждый из них имеет на рабочем месте персональный компьютер, черновики разрабатываемых документов существуют и циркулируют среди представителей администрации в подготовительный период преимущественно в электронном виде, ведется работа с электронной почтой.

Всегда существовала проблема компьютеризации другого уровня управленческого цикла: документооборота между администрацией и рядовым учителем. Учитель обязан регулярно предоставлять школьной администрации целый ряд отчетов, это и количество учащихся в классе, отличники и отстающие класса, процент успеваемости и качества знания и т.д. Сложно создать систему, которая бы помогала учителю в выполнении его обязательных обязанностей, решая его проблемы, а не создавая их. Как мне кажется, разработчикам Сетевого города[1] удалось найти взвешенное решение этой проблемы, они создали информационную систему по принципу «единого окна». Войдя в систему, можно решать множество задач в рамках своих должностных обязанностей.

Функционал и логика работы достаточно выверены, например, решена проблема рутинной отчетности учителя, чтобы получить отчеты за четверть учителю достаточно ввести в систему четвертные оценки. Уверенный, грамотный учитель тратит на это не более 10-15 минут. Стоит отметить, что все больше учителей признают, что замечают экономию времени, которую они получили в результате использования NetSchool.

Четвертные оценки, внесенные в NetSchool, впоследствии используются многократно, для построения сравнительного анализа успеваемости класса, годовой отчетности, генерации общешкольной отчетности для школьной и краевой администрации. Родители и школьники так же имеют возможность работать с этими данными, просматривая их в виде диаграмм и таблиц.

Система становится все более популярной, в 2007/2008 учебном году NetSchool зафиксировала 5767 входов пользователей, из них 2635 входов осуществили учащиеся. В 2006/2007 учебном году было 4146 и 1226 входов соответственно. Рост  - 28% для учителей и 53% для учащихся.

Однако следующий шаг сделать сложнее. Президент Российской федерации при рассмотрении Стратегии развития информационного общества в РФ отметил, что убирать бумажные дневники и журналы еще рано, однако имеет смысл внедрения в школах их электронных аналогов. Действительно, бумажный журнал основной документ, с которым работает учитель, и отказаться от него пока сложно, слишком много традиций, привычек и регламентирующих документов с ним связано. Однако NetSchool уже включает реализацию электронного журнала и дневника, и для школы, интенсивно использующей эту систему, будет логичным попробовать использовать их в учебном процессе. Одновременная работа с бумажной и электронной версией журнала может показаться неэффективной тратой сил, но это не совсем так, для школы с большим количеством активных пользователей, информация о текущих оценках может стать дополнительной обратной связью между учителем и учащимися с их родителями. Если текущие оценки в электронном журнале просматривает не менее 50% родителей и учащихся, то затраты на их внесение в базу данных уже окупаются за счет повышения контроля за успеваемостью учащихся.

 Опыт нашей гимназии показывает, что для работы в NetSchool с текущими оценками, кроме желания учителя и поддержки его усилий со стороны администрации, требуется обеспечить наличие в кабинете компьютера. Все учителя гимназии, которые попробовали работать с текущими оценками в электронных журналах и не забросили эту работу, имеют в своих кабинетах персональные компьютеры. Таких кабинетов в гимназии теперь большинство, и NetSchool имеет к этому косвенное отношение, как и к пропаганде необходимости учителю компьютерной грамотности. Опыт показал, компьютер должен быть установлен не просто в кабинете, а как можно ближе к основному рабочему месту учителя, желательно на его рабочем столе.

Что делает учитель с бумажным журналом на уроке? Сидит за своим столом и ведет опрос, оценивает работы в тетрадях учащихся. Компьютер на столе учителя в таком случае создает условия для работы с электронным журналом никак не хуже. Учитель получает возможность ставить несколько оценок за урок, оценки сразу после попадания в журнал становятся доступными родителям, учитель может просматривать графики успеваемости учащихся. При правильном использовании электронный журнал NetSchool дает больше возможностей, чем обычный журнал.

Однако учитель может на уроке, и пройтись с журналом по классу, и  стоять с ним у доски, выставляя в него по мере необходимости оценки. Электронный журнал на стационарном компьютере таких условий создать не может.

Желание сделать электронный журнал мобильным, дать возможность учителю получать всю необходимую информацию в любом месте гимназии привел к серии экспериментов с целыми классами мобильных электронных устройств.

Для работы электронного журнала NetSchool нужно, чтобы мобильное устройство могло работать с сетью Интернет. Для этой цели в здании гимназии работает беспроводная сеть, которая охватывает все кабинеты. Нужно чтобы браузер на мобильном устройстве поддерживал ряд популярных стандартов. Оказалось, что данным требованиям отвечает большое количество современных телефонов, смартфонов, карманных компьютеров, мобильных игровых приставок. Многие из этих устройств удобны только в режиме просмотра информации, поэтому они в первую очередь рекомендуются учащимся для контроля своей успеваемости. Для учителя более удобными оказались карманные компьютеры и ноутбуки. Отсутствие достаточного количества устройств данного класса не позволило провести в гимназии массовый эксперимент, однако практическая проверка на единичных устройствах показала, что картина входящего в класс учителя, который несет в руке не бумажный журнал, а ноутбук, взятый в учительской до конца смены, вполне реальна. Так же как и картина с учителем физкультуры, который на стадионе рядом со школой работает с электронным журналом с помощью карманного компьютера, подключенного к системе через беспроводную школьную локальную сеть.

Последний год внес коррективы в эту модель, появился новый класс вычислительных устройств – недорогие субноутбуки eeePC 701. Практика использования в Гимназии №42 мобильных устройств показала, что карманные компьютеры для некоторых учителей слишком малы, а ноутбуки слишком тяжелы, чтобы они чувствовали в них комфортную замену бумажному журналу. eeePC 701 является компромиссом между весом и размером. Этот микроноутбук не тяжелее обычного классного журнала, а размерами точно соответствует среднему школьному учебнику. После практической проверки мы пришли к выводу, что эти ноутбуки и класс ноутбуков, которые они представляют, обладают всеми характеристиками для внедрения в качестве материальной основы электронных журналов. В настоящее время ведется подготовка к покупке для гимназии достаточно большой партии этих ноутбуков. Результаты полномасштабного эксперимента по их внедрению в учебный и административный процесс будут опубликованы позже.

 

 

Тезисы для конференции-выставки «Информационные технологии в образовании».

6-9 ноября 2008 г.

---

[1] В тексте термин «NetSchool» соответствует Сетевому городу на уровне школы.

Исполнители Lego Mindstorm, как средство раннего обучения программированию

Ушаков А.А., Гимназия №42

22 сентября 2008 года президент Российской федерации подписал указ N 1383 “О проведении в Российской Федерации Года молодежи”, главными задачами Года станут «развитие творческого, научного и профессионального потенциала молодежи, ее активное привлечение к проведению социально-экономических преобразований в стране, воспитание патриотизма и гражданской ответственности».

Руководитель Федерального агентства по делам молодежи Василий Якеменко, отвечая на вопрос о целях, которые преследуют проекты Года молодежи, сказал, что долгосрочная цель - изменение мышления и образа жизни целого поколения молодых людей, в том числе поддержка инновационного поведения и проектного мышления, высокого профессионализма и т.д. Программа мероприятий направлена на создание инновационной экономики, превращение России в лидера XXI века.

Особое внимание уделяется развитию системы конкурсов, которые должны стать «социальным лифтом», механизмом по отбору и формированию интеллектуальной элиты общества. Одним из направлений являются фестивали научно-технического творчества молодежи.

В рамках этого направления Федеральное агентство по делам молодежи поддерживает программу выявления и продвижения перспективных кадров для высокотехнологических отраслей “Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России”, целью которой является привлечь внимание талантливой молодежи к сфере высоких технологий. Сайт программы и первого Всероссийского робототехнического фестиваля http://robosport.ru/

Рассмотренные мероприятия подчеркивают актуальность исследовательской работы по изучению образовательного потенциала робототехнических конструкторов Lego, которая проводится в Гимназии №42.  Школьная информатика включает в себя кибернетику, которую Большая российская энциклопедия определяет кибернетику как науку об управлении, связи и переработке информации.

Кибернетические системы имеют рецепторы (датчики), воспринимающие сигналы из внешней среды и передающие их внутрь системы, а также входные и выходные каналы, по которым они обмениваются сигналами с внешней средой. Выходные сигналы системы передаются во внешнюю среду через эффекторы (исполнительные устройства).

Конструктор Lego Mindstorm является типичной кибернетической системой. В наборе имеются датчики для сбора информации, вычислительный блок, который может выполнять программы по обработке собранной информации, моторы, которые позволяют кибернетической системе реагировать на сигналы внешнего мира.

Конструктор соответствует запросам и самой информатики как науке. Одно из определений информатики – информатика это область научно-технической деятельности, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения и представления информации, решением проблем создания, внедрения и использования информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

С этой точки зрения кибернетический конструктор позволяет наглядно демонстрировать процесс обработки информации, собирать автоматические системы, решающие те или иные задачи.

То, что роботехнический конструктор может использоваться для изучения не только информатики, но и кибернетики, как одной из тем школьной информатики, не является случайным, т.к. эти две науки взаимосвязаны друг с другом,  и математикой, которая дает им инструмент для решения своих задач.

Роботы, кибернетические системы, собранные из конструктора,  могут быть использованы для изучения 80% тем, необходимых для успешной сдачи единого экзамена по информатике – информация и ее кодирование, алгоритмизация и программирование, основы логики, моделирование и компьютерный эксперимент,  технология программирования.

Однако в Гимназии 42, наибольшей привлекательностью обладает перспектива использования роботов в качестве исполнителей алгоритма. Курс информатики начальной школы во многом основан на концепции исполнителя. Исполнитель - объект, который выполняет алгоритм. Назначение исполнителя точно выполнить предписания алгоритма, подчас не задумываясь о результате и целях, т.е. формально. Идеальными исполнителями являются машины, роботы, компьютеры...

Понятие исполнителя является базовым при изучении алгоритмизации и программирования. Существует множество учебных исполнителей: Черепашка, Робот, Чертежник, Кенгуренок, Пылесосик, Муравей, Кукарача, исполнитель АЛГО, исполнитель для языка Pascal ABC, исполнители Роботландии и д.р.

В 5 – 6 классах гимназисты изучают учебный язык программирования Лого. Лого закладывает основы алгоритмического мышления, подготавливает к изучению более сложных концепций программирования. Исполнителем языка программирования Лого является Черепаха, робот способный перемещаться по плоскости, выполняя программу, заложенную в него учащимся.

Между Черепахой и роботом, собранным из конструктора Lego Mindstorm не просто много общего – это одна технология обучения, реализующая педагогические идеи Симура Пейперта. Симур Пейперт, разработчик Лого, общепризнанного языка программирования для детей. Симур Пейперт математик, программист, профессор (The Media Lab, Lego Professor of Learning Research Director, Epistemology and Learning Group), один из пионеров внедрения компьютеров в образование.

При достаточном количестве конструкторов их можно применять  для индивидуальной работы на уроке информатики, однако в начале экспериментальной проверки предполагается использовать их на уроках  шестых классов только для ввода понятия исполнителя и демонстрации его работы. Основным направлением будут факультативные занятия, которые позволят в игровой форме провести ребенка от учебного языка программирования Лого к профессиональному языку Java. Один конструктор, при групповой работе, достаточен для обучения шести детей. Соответственно можно рассчитать минимальное количество конструкторов для всех видов работ: для факультативных занятий – минимум один конструктор, уроков на которых конструктор является наглядным пособием – один конструктор, уроков информатики по изучению программирования – два или три конструктора на группу из 12-18 человек.

Первый этап по апробации использования данных конструкторов в 2008/2009 учебном году уже проведен, и экспериментально подтвержден тезис о том, что данный конструктор упрощает понимание ребенком таких базовых понятий программирования  как «переменная», «цикл», «ветвление», «массив».