Архив Галактики

Цифровая экология: полевой эксперимент в модели 1 ученик: 1 компьютер

Alexxki / 02.11.2012

В течение 3-х летних сезонов на базе полевого учебно-исследовательского стационара «Сережа» (с.Пустынь Арзамасского р-на Нижегородской области) МОУ СОШ № 44 были организованы и проведены профильные экологические лагеря "Цифровая Пустынь".
Полевой стационар располагает следующей материально-технической базой: 35 полевых нетбуков Classmate Intel, 35 портативных нетбуков OLPC XO, GPS-навигаторы, физико-химико-биологическая цифровая лаборатория NOVA 5 000, телескопы, микроскопы, туристическое оборудование, веб-сервер, сеть Wi-Fi на территории лагеря и пр.

Нами была организована исследовательская деятельность в области экологии и естественных наук с применением современных цифровых устройств и мобильных технологий, разработаны и закартированы экспедиционные маршруты по территории Пустынского заказника; выполнены групповые проекты по экологической тематике; проведены экологические экскурсии и экспедиции с практическими заданиями и углублением знаний по ботанике, зоологии, биологии, экологии; сформированы навыки и приемы работы у школьников с цифровой техникой и мобильными устройствами в полевых экологических исследованиях; освоены навыки спортивного туризма; создана веб-страница каждой смены.

Важно было апробировать и проанализировать результаты экологической учебно-исследовательской деятельности школьников в условиях цифровой мобильной оснащенности, которые, как нам известно, более нигде в России пока еще не обеспечены. Пилотность проекта была связана также и с исследованием возможностей и перспектив сетевого взаимодействия (как полевого, так и послеэкспедиционного) всех его участников.

Материалы, собранные учащимися во время проведения экспедиции, традиционно используются для подготовки практических работ, которые затем предъявляются на НОУ и экологических олимпиадах, в учебном процессе, в различных интернет-проектах.

В деятельности экспедиции мы выделяли три основных направления.
Первое: организация и проведение учебно-исследовательских экскурсий, семинаров, практикумов с использованием мобильных цифровых устройств и технологий. Эти занятия занимали по времени основную часть каждого рабочего дня.
Второе: самостоятельная работа школьников с личными ноутбуками OLPC XO и Classmate PС Intel над своими тематическими проектами (включая консультации преподавателей, работу с литературой и медиа-ресурсами, в т.ч. в малых группах). Ей отводились специальные часы после обеда и вечером каждого дня. В заключение была организована итоговая Конференция, где группы выступали с результатами своих Проектов, и было организовано их обсуждение.
Третье: оздоровительные и социально-культурные мероприятия (туризм, работа с местным населением, организация концертов, выставок и пр.). Для них отводилось специальное время, в том числе - отдельный день.
В конце каждого рабочего дня был организован общий сбор по подведению итогов «Дня экспедиции» и сведения накопленного за день материала на сервер мобильного Интранет.
При этом экспедиционеры осуществляли следующую деятельность:
1. осваивали знания по ориентированию на местности с помощью астрономических и биологических ориентиров и технологии спутниковой навигации;
2. осваивали приемы и методики работы с цифровым оборудованием;
3. осваивали начальную туристическую подготовку: работа с географическими картами, организация бивуака, ознакомление с туристическим снаряжением, основы пешего и водного туризма;
4. изучали и вели цифровую документацию водных и наземных биоценозов;
5. проводили картирование, фотографирование и изучение видов растений и животных, занесенных в Красную книгу Нижегородской области;
6. осваивали методы фиксации, обработки и демонстрации результатов исследований;
7. осваивали формы сетевого взаимодействия посредством локальной беспроводной сети компьютеров, а также освоения сетевого общения с родителями и удаленными экспертами.

Вся деятельность в проекте была ориентирована не на узкое направление экологического образования, а на понимание жизни природы и жизни в природе, взаимодействия человека и природы в условиях современного информационного общества. Эта деятельность объединяла изучение методов исследования природы, методов жизнеобеспечения человека в природе, методов экологического просвещения и методов работы с информацией.

Получая в свой арсенал новые достижения в сфере ИК-технологий и медиа-средств, современные экологическая наука и образование (ЭО) выходят на принципиально новый уровень развития. Этот уровень складывается, по сути, из трех взаимосвязанных аспектов:
1. Расширение возможностей обучения и развития навыков в ЭО.
2. Увеличение точности исследований в экологической науке и в ЭО.
3. Развертывание новых методов визуализации (демонстрации), коммуникации и распространения результатов исследований и достижений ЭО.
Расширение возможностей – ключевое в этом перечне качество, меняющее в значительной степени взгляды на современное ЭО. В условиях технически оснащенных школ, вузов, организаций дополнительного образования, экологических лагерей, экспедиций, полевых учебно-исследовательских баз и стационаров получение опыта и знаний происходит уже не только и не столько в стенах аудиторий и с помощью «мастера» - педагога, сколько в реальной жизни, не связанной с формальным процессом образования. Поэтому настоятельно требуют изучения вопросы наличия в арсенале современного ЭО мобильных устройств и программных средств, расширяющих возможности восприятия, памяти, коммуникаций и фиксации информации. Примером таких средств могут служить следующие:
• портативные цифровые фотоаппараты, видеокамеры и диктофоны, расширяющие возможности восприятия и осмысления увиденного и услышанного, GPS-навигаторы, дающие восприятие локуса (привязанности к географической точке);
• гаджеты (IPOD и др.), мобильные средства доступа к интернет-ресурсам, "менеджеры знаний", ультрапортативные компьютеры, позволяющие обращаться к информации «актуально реальной» ситуации, в том месте и тогда, когда она потребовалась;
• сотовые и спутниковые телефоны, полевые рации и др. - как средства коммуникаций и расширения возможности переноса информации;
• SMS-чаты, блоги, видеоконференции - как формы возможных коммуникаций во внеаудиторных «повсеместных» условиях.

Все перечисленное дает возможность выйти современному ЭО на принципиально новый уровень своего развития. Этот уровень не является только отражением нового технического состояния (оснащения) полевого экообразования. Он характеризуется, прежде всего, следующими качественно значимыми моментами:
1. Прецизионность. Использование цифровых устройств и мобильных технологий повышает точность получаемых данных. Так, физико-химико-биологическая портативная лаборатория (например, NOVA 5000), хорошо зарекомендовавшая себя в полевых условиях, позволяет проводить достаточно сложные и многоплановые эксперименты, результаты которых достаточно достоверны и могут быть использованы для серьезной аналитической обработки. Цифровая метеостанция (например, Heavy Weather) способна автоматически «сопровождать» деятельность экспедиции, снабжая последнюю точными метеоданными и прогнозами. Всевозможные веб-камеры позволяют проводить интересные и точные видеонаблюдения (включая мониторингового характера) на объектах и с объектами, которые ранее были недоступны.
2. Повсеместность и мобильность. Цифровые устройства и мобильные технологии расширяют границы образовательного пространства, позволяя вести исследовательскую и обучающую деятельность где угодно и когда угодно. Образование в этом случае «теряет стены», перестает традиционно классно-урочным, а также и перестает быть привязанным к определенному «учебному» времени.
3. Пользование широким спектром информационных ресурсов. Учебный и исследовательский процесс в современном ЭО уже немыслим без обеспечения мощными информационными ресурсами. В большинстве случаев их принято называть ЦОР – цифровыми образовательными ресурсами. Они включают в себя электронные и интерактивные учебники, пособия, программы, определители, аудио- и видеофайлы, смарт-объекты, специальные порталы и сайты Интернета и прочие медиа-средства. Наличие, например, на полевой базе точки доступа к Интернету позволяет школьникам и студентам- экспедиционерам пользоваться огромным информационным массивом, параллельно создавая и выкладывая в сеть собственные цифровые образовательные ресурсы.
4. Коллективное творчество. Среда WikiWiki предназначена для групповых форм работ, когда все участники (от класса или студенческой группы до лагеря или экспедиции), обладающие личными полевыми ноутбуками (типа OLPC XO или Intel ClassmatePC, модель «1:1») и посредством их связанные в информационную сеть, осуществляют совместную деятельность, создавая гипертексты, ведя общие проекты (например, дневник экспедиции), обмениваясь файлами и пополняя общие цифровые коллекции природных объектов.
5. Сетевое взаимодействие. Под сетевым взаимодействием мы понимаем широкий спектр информационно-коммуникационных приемов и технологий – от обмена файлами школьниками во время экскурсий с помощью ультрапортативных персональных ноутбуков в сети WiFi, до дистанционных коммуникаций нескольких школ, участвующих в большом экологическом проекте. Так, в условиях летних форм «полевого» ЭО осуществляется функционирование нескольких сетей: персональные ноутбуки (типа OLPC XO) с антеннами (нетбуки) создают, так называемую мэш-сеть, Wi-Fi - обеспечивают доступ в беспроводную локальную сеть, а имеющийся сервер дает возможность выхода в Интернет, пополнения сайта и поддержания внешних связей. При этом, например, как новую «расширяющую» возможность, следует отметить появляющиеся формы общения удаленных от мегаполиса экспедиционеров с родителями посредством интернет-сайта, форума или личных блогов.

Экспедиции «Цифровая Пустынь» еще раз показали, что практическая работа на природе, поддержанная техническим оснащением, поднимает экологическое образование и воспитание на более высокий уровень, способствует закреплению полученных знаний, формированию субъектного, нравственно-эмоционального отношения к природе. Кроме того, без целостного представления природы, без практического понимания взаимосвязей между природными объектами, человеком и человеческой деятельностью трудно представить экологически грамотною и воспитанную личность.

Целостное видение природы гораздо эффективнее вырабатывается в полевых условиях, когда учащиеся наблюдают и звездное небо, учатся ориентироваться на местности с помощью астрономических, географических и биологических методов, изучают природные объекты с различных сторон, осознают себя в природе, отслеживают «экологический след» человека. Знание природы края, включая практическую деятельность в области изучения животных и растений, включенных в Красную Книгу Нижегородской области, также является актуальным в настоящее время, когда школьники зачастую природу заграничных курортов знают лучше, чем природу своей области. Использование цифровых технологий и мобильных устройств в полевых условиях позволяет быстрее и эффективнее решать эти задачи.