книги2 / 175
.pdf
использования технологии дополненной виртуальности, можно указать на школьный курс информатики, который может стать ключевой дисциплиной, в рамках которой учащиеся осуществят знакомство с аппаратным и про- граммным обеспечением, развитие которых связано с активным распростра- нением и внедрением технологий дополненной виртуальности. Школьный курс информатики в текущей ситуации уникален поскольку в нем информа- ционные технологии в целом являются и средством обучения, и объектом изучения. А поскольку технология дополненной виртуальности является примером информационной технологии, то изучением таких технологий должно быть дополнено содержание школьного курса по информатике. При этом важно, чтобы подготовка школьников в области информатики и ин- формационных технологий включала наиболее актуальные, новейшие тен- денции в области развития технологий. Обучение любым информационным технологиям, в том числе технологии дополненной виртуальности должно происходить на протяжении всего курса информатики, его следует вводить, расширять и углублять на протяжении целого курса, затрагивая различные разделы и темы.
В настоящее время обучении школьному курсу информатики направ- лено на овладение учащимися фундаментальных основ информатики и фор- мированию у них информационной культуры. Содержание курса информа- тики основано на шести содержательно- методических линиях (рис. 2.5).
Рис. 2.5. Содержательно-методические линии школьного курса информатики
61
Согласно Федеральному государственному образовательному стандар- ту и примерной рабочей программе основного общего образования по ин- форматике и информационным технологиям выделяются следующие содер- жательные направления, разделы и темы по дисциплине, представленные в таблице 2.4. Изучение содержания курса информатики показывает, что для достижения планируемых результатов обучения и повышения качества обу-
чения школьников технология дополненной виртуальности может выступать в ряде тем, как объект изучения; существуют темы, в которых целесообразно погружение объектов реального мира в виртуальное пространство для взаи- модействия в нем - в них технология выступает, как средство обучения. При этом выделено ряд тем, в которых происходит переход технологии от объек- та изучения к средству.
Таблица 2.4
Содержательные направления, разделы и темы школьного курса информатики
62
63
Таким образом, согласно данным, приведенным в таблице 2.4, среди тем школьного курса информатики, которые могут быть подвергнуты транс- формации, расширению с целью включения в них нового содержания, по- священного изучению различных аспектов технологии дополненной вирту- альности, а также за счет часов, входящих в резерв учебного времени, выде- ленных на изучение курса информатики в школе, можно выделить целый ряд тем, относящихся ко всем содержательно- методическим линиям. Более под- робно такое содержание представлено в таблице 2.5.
Подход к изучению технологий дополненной виртуальности может быть классическим, включающим в себя традиционные этапы изучения тех- нологий в школьном курсе информатики. Изучение различных аспектов тех-
нологии дополненной виртуальности в школьном курсе информатики может быть организовано аналогично изучению других информационных техноло- гий. За основу может быть выбран подход, предложенный Левченко И.В.
64
[28] Этапы организации изучения технологий дополненной виртуальности в рамках школьного курса информатики представлены на рисунке 2.6.
Таблица 2.5
Расширение содержания школьного курса информатики, дополненное изучением различных аспектов технологии дополненной виртуальности
Темы школьного курса информа- |
Возможное содержание, практиче- |
||||||
тики, которые могут быть допол- |
ские работы, связанные с изучением |
||||||
нены изучением различных аспек- |
различных аспектов технологии допол- |
||||||
тов технологии дополненной вир- |
ненной виртуальности |
|
|
||||
туальности |
|
|
|
|
|
|
|
Информация. Свойства информа- |
Содержание обучения: способы вос- |
||||||
ции |
Информационные |
объекты |
приятия и виды информации. |
|
|||
различных видов. |
|
Задача. Сравните виды информации и |
|||||
|
|
|
способы ее восприятия, учитывая воз- |
||||
|
|
|
можности современных технических и |
||||
|
|
|
программных средств по работе с вир- |
||||
|
|
|
туальной реальностью, |
дополненной |
|||
|
|
|
реальностью и дополненной виртуаль- |
||||
|
|
|
ностью |
|
|
|
|
Информационные процессы |
Содержание обучения: технология до- |
||||||
|
|
|
полненной виртуальности как разно- |
||||
|
|
|
видность информационных технологий. |
||||
|
|
|
Визуализация |
информационных |
про- |
||
|
|
|
цессов. |
|
|
|
|
|
|
|
Задача. Выясните, каковы возможно- |
||||
|
|
|
сти технологий дополненной виртуаль- |
||||
|
|
|
ности для визуализации информацион- |
||||
|
|
|
ных процессов в различных сферах |
||||
|
|
|
деятельности |
человека |
(образование, |
||
|
|
|
медицина, маркетинг, медиа, развлече- |
||||
|
|
|
ния, реклама) |
|
|
|
|
Измерение информации. |
Подходы |
Содержание |
обучения: |
алфавитный |
|||
к измерению информации. Едини- |
подход измерения информации. Еди- |
||||||
цы |
измерения количества инфор- |
ницы измерения |
информации: |
бит, |
|||
мации |
|
байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, те- |
|||||
|
|
|
рабайт. |
|
|
|
|
|
|
|
Практическая |
работа. |
Используя |
||
|
|
|
цифровую камеру и устройство для за- |
||||
|
|
|
писи звука, осуществите сбор инфор- |
||||
|
|
|
мации о погоде вашего региона в бли- |
||||
|
|
|
жайшие три дня, использовав вирту- |
||||
|
|
|
альную метеорологическую станцию. |
||||
65
Темы школьного курса информа- Возможное содержание, практиче- тики, которые могут быть допол- ские работы, связанные с изучением нены изучением различных аспек- различных аспектов технологии допол- тов технологии дополненной вир- ненной виртуальности
туальности
Представьте результаты сбора инфор- мации в текстовом файле. Произведите
расчет объема полученного звукового и текстового файла в Тб.
История развития вычислительной Содержание обучения: знакомство с техники. Поколения ЭВМ. Архи- аппаратным (шлемы, очки виртуальной тектура компьютера и дополненной реальности, 3D- проекторы, панорамные 3D-дисплеи, акустические системы и др.) средств
дополненной виртуальности.
Задача. Приведите примеры техниче- ских средств дополненной виртуально- сти. В чем их особенности?
Содержание обучения: аппаратное обеспечение современного персональ- ного компьютера.
Задача. Изучить реальные и виртуаль-
ные компоненты материнской платы персонального компьютера, исследо- вать взаимосвязи ее элементов, проана- лизировать варианты поломок с ис-
пользованием технологии дополненной виртуальности.
Практическая работа. Изучение со-
единения блоков, внутренних и внеш- них устройств компьютера через приз- му исторического развития средств вы- числительной техники.
Программный принцип |
работы |
Содержание |
обучения: знакомство с |
компьютера. Программное обеспе- |
программным |
обеспечением средств |
|
чение, его структура. Операцион- |
дополненной виртуальности. |
||
ные системы, их функции. |
|
Задача. Приведите примеры про- |
|
|
|
граммных средств дополненной вирту- |
|
|
|
альности. Для каких сфер деятельности |
|
|
|
человека преимущественно разрабаты- |
|
|
|
вается подобное программное обеспе- |
|
|
|
чение? Сравните найденные программ- |
|
|
|
ные продукты. |
|
66
Темы школьного курса информа- |
Возможное содержание, практиче- |
||||
тики, которые могут быть допол- |
ские работы, связанные с изучением |
||||
нены изучением различных аспек- |
различных аспектов технологии допол- |
||||
тов технологии дополненной вир- |
ненной виртуальности |
|
|
||
туальности |
|
|
|
|
|
|
Задача. Приведите примеры про- |
||||
|
граммных средств дополненной вирту- |
||||
|
альности для сферы образования. По- |
||||
|
думайте, какие на ваш взгляд новые |
||||
|
возможности несет подобное про- |
||||
|
граммное обеспечение для педагогов и |
||||
|
для школьников? |
|
|
||
|
Практическая работа. |
Использование |
|||
|
виртуальной графической |
операцион- |
|||
|
ной системы для планирования и орга- |
||||
|
низации |
личного информационного |
|||
|
пространства |
|
|
|
|
Технологии создания и обработки |
Содержание обучения: типы сканеров: |
||||
текстовой информации. Сканиро- |
ручной, листовой, планшетный. Прин- |
||||
вание и распознавание «бумажно- |
ципы работы сканера. Типы принтеров: |
||||
го» текстового документа Печать |
матричный, |
|
струйный, |
лазерный. |
|
текстового документа |
Принципы работы принтера. |
|
|||
|
Практическая |
работа. |
Изучение |
||
|
принципов |
формирования |
текстового |
||
|
документа |
посредством |
разных типов |
||
|
принтеров и сканеров. Выбор устройст- |
||||
|
ва с учетом типа решаемой задачи. |
||||
Технологии создания и обработки |
Содержание обучения: |
компьютерная |
|||
графической информации. Растро- |
графика, в том числе динамическая |
||||
вая и векторная графика |
трехмерная |
компьютерная |
графика. |
||
|
Построение 3D-моделей, в том числе с |
||||
|
использованием иммерсивных техноло- |
||||
|
гий. |
|
|
|
|
|
Задача. Построение 3D-модели персо- |
||||
|
нального компьютера будущего, дета- |
||||
|
лизация его элементов, применение |
||||
|
специальной маски или шлема вирту- |
||||
|
альной реальности для просмотра по- |
||||
|
лучившихся моделей |
|
|
||
|
Практическая |
работа. |
Особенности |
||
|
формирования графического изображе- |
||||
|
ния в виртуальном пространстве |
||||
Мультимедийные технологии. Тех- |
Содержание обучения: технология до- |
||||
67
Темы школьного курса информа- |
Возможное содержание, практиче- |
||
тики, которые могут быть допол- |
ские работы, связанные с изучением |
||
нены изучением различных аспек- |
различных аспектов технологии допол- |
||
тов технологии дополненной вир- |
ненной виртуальности |
|
|
туальности |
|
|
|
нические приемы записи звуковой |
полненной виртуальности как техноло- |
||
и видео информации |
гии мультимедиа. |
|
|
|
Задача. Что такое мультимедиа? При- |
||
|
ведите примеры мультьмедийных про- |
||
|
дуктов. Выясните, почему технология |
||
|
дополненной |
виртуальности является |
|
|
мультимедийной технологией? |
||
|
Практическая |
работа. |
Организация |
|
работы цифровой студии звукозаписи |
||
|
(видеомонтажа) с включением голосо- |
||
|
вого ввода информации в режиме ре- |
||
|
ального времени и использованием му- |
||
|
зыкальной клавиатуры |
|
|
Технологии создания и обработки |
Содержание обучения: Типы данных в |
||
числовой информации. Диаграммы |
табличном процессоре. |
Диаграммы и |
|
и графики. |
графики в табличном процессоре: виды |
||
|
и принципы построения. Технологии |
||
|
дополненной виртуальности в форми- |
||
|
ровании диаграмм и графиков. |
||
|
Практическая работа. Сбор, анализ и |
||
|
динамическая визуализация числовых |
||
|
данных социологического опроса, ор- |
||
|
ганизованного средствами дополнен- |
||
|
ной виртуальности |
|
|
Компьютерное представление тек- |
Содержание обучения: таблица коди- |
||
стовой, графической, звуковой и |
ровки - понятие, виды (ASCII, Unicode), |
||
числовой информации. Таблицы |
структура. Пиксель. Глубина цвета. |
||
кодировок. |
Практическая работа. Изучение дис- |
||
|
кретного представления различных ви- |
||
|
дов информации в компьютерной сис- |
||
|
теме. |
|
|
|
Практическая |
работа. |
Особенности |
|
формирования палитры цветов при ис- |
||
|
пользовании RGB-модели в графиче- |
||
|
ском редакторе. |
|
|
Системы счисления. Классифика- |
Практическая работа. Изучение ме- |
||
ция систем счисления. Представле- |
ханизма представления числовых дан- |
||
ние числовой информации в раз- |
ных и особенностей работы калькуля- |
||
68
Темы школьного курса информа- |
Возможное содержание, практиче- |
|
тики, которые могут быть допол- |
ские работы, связанные с изучением |
|
нены изучением различных аспек- |
различных аспектов технологии допол- |
|
тов технологии дополненной вир- |
ненной виртуальности |
|
туальности |
|
|
личных системах счисления. |
тора с ними при переводе чисел в раз- |
|
|
личные позиционные системы счисле- |
|
|
ния |
|
Этапы разработки программы |
Содержание обучения: создание и |
|
|
описание блок-схем в среде дополнен- |
|
|
ной виртуальности |
|
|
Практическая работа. Визуализация |
|
|
этапов разработки программы, содер- |
|
|
жащей оператор ветвления, (цикла, |
|
|
подпрограмму, одномерный массив) |
и |
|
иллюстрирующей автоматизацию |
ре- |
|
альной деятельности человека средст- |
|
|
вами дополненной виртуальности |
|
Понятие формализации, модели, Содержание обучения: моделирование моделирования. Примеры модели- в среде дополненной виртуальности, рования объектов и процессов. особенности моделирования различных Компьютерное моделирование. Ви- процессов (физических, химических и ды информационных моделей. т.д.) при использовании иммерсивных Двухмерная и трехмерная графика. технологий. Создание моделей средст- Диаграммы, планы, карты. Таблица вами дополненной виртуальности.
как средство моделирования Задача. Выясните, каковы возможно- сти технологий дополненной вирту- альности для моделирования физиче- ских, химических, биологических процессов. По возможности, реализуй-
те один из таких процессов вместе с педагогом.
Практическая работа. Постановка и проведение межпредметного экспери- мента в виртуальной компьютерной ла-
боратории
Практическая работа. Построение и исследование компьютерной модели, реализующей анализ результатов изме-
рений и наблюдений с использованием системы программирования (с исполь- зованием динамических таблиц)
69
Темы школьного курса информа- |
Возможное содержание, практиче- |
||
тики, которые могут быть допол- |
ские работы, связанные с изучением |
||
нены изучением различных аспек- |
различных аспектов технологии допол- |
||
тов технологии дополненной вир- |
ненной виртуальности |
|
|
туальности |
|
|
|
Компьютерные сети. Локальная и |
Содержание обучения: компьютерные |
||
глобальная компьютерная сеть. Ти- |
сети, типология компьютерных |
сетей. |
|
пология компьютерных сетей |
Представление типологии локальной |
||
Информационные ресурсы и серви- |
компьютерной сети в среде дополнен- |
||
сы компьютерных сетей |
ной виртуальности. Всемирная паутина |
||
|
и ее представление в среде дополнен- |
||
|
ной виртуальности. |
|
|
|
Задача. Осуществить сборку оборудо- |
||
|
вания, подключение всех элементов се- |
||
|
ти, запуск компьютерной сети в вирту- |
||
|
альной среде. Если сборка верна, мо- |
||
|
дель визуально имитирует работу ком- |
||
|
пьютерной сети, то на следующем эта- |
||
|
пе осуществить реальную сборку. |
||
|
Практическая работа. Организация и |
||
|
участие в командном путешествии по |
||
|
Всемирной паутине для решения обра- |
||
|
зовательных (научных, исследователь- |
||
|
ских, коммуникационных) задач |
|
|
Социальная информатика. Инфор- |
Содержание обучения: технология до- |
||
мационная безопасность |
полненной виртуальности в образова- |
||
|
нии, науке, искусстве, архитектуре, ме- |
||
|
дицине, маркетинге и других областях |
||
|
Задача. Приведите примеры, использо- |
||
|
вания технологий дополненной вирту- |
||
|
альности в образовании, науке, искус- |
||
|
стве, архитектуре, |
медицине, |
марке- |
|
тинге. Насколько актуально и интерес- |
||
|
но, на ваш взгляд, использование тех- |
||
|
нологий дополненной виртуальности в |
||
|
указанных областях. |
|
|
|
Содержание обучения: Влияние тех- |
||
|
нологий дополненной виртуальности на |
||
|
различные аспекты жизни человека (в |
||
|
том числе негативное влияние). |
|
|
|
Задача: как вы понимаете фразы «по- |
||
|
зитивное влияние современной техно- |
||
|
логии», «негативное |
влияние |
совре- |
70