Технология компьютерных симуляций

Технология компьютерных симуляций

В данной работе описываются компьютерные симуляции как новый инструмент в изучении многочисленного класса явлений в различных областях наук и образования. Эти симуляции выступают основным механизмом моделирования в эволюционной системе идей и концепций, которые противостоят неоклассике как исследовательской парадигме. Методологическая значимость данного приема заключается в том, что он позволяет адаптировать к современному языку непростые методологические проблемы в образовании.
Основная цель применения компьютерных технологий состоит в повышении качества обучения.
С помощью компьютерных технологий симуляции решаются следующие задачи:
- Постоянное самообразование и повышение педагогического мастерства.
- Формирование "новой грамотности", предполагающей высокую самостоятельность учащихся в работе с информацией.
- Внедрение индивидуализации образования за счёт дифференцированного подхода. Это касается учащихся трудностями в обучении, требующих особых форм предъявления материала, а также одарённых детей.
- Изменение форм и методов учебной деятельности.
- Интеграция урочной и внеурочной деятельности.
- Организация воспитательной деятельности на более высоком информационном уровне.
Компьютерные симуляции применяют в исследовании таких явлений, которые в результате необъяснимого взаимодействия элементов обращаются непосредственно к исходным характеристикам этих элементов. Ранее знания добывались эмпирическим и теоретическим методами. На данный же момент существует радикально новый способ получения знаний с помощью инструмента, такого как компьютерные симуляции.
Впервые компьютерными симуляциями с анализом их исследования и последующем применением в управленческой деятельности заинтересовались такие ученые, как: Дж. Бенкс, Н. Гилберт, Д. Тополевский, Г. Шелер и другие.
Симуляция – это помещение людей в «фиктивные, имитирующие реальные» ситуации для обучения или получения оценки проделанной работы, иначе это обучение действием или в действии.
Образовательная симуляция – это структурированный сценарий с подробно разработанной системой правил, заданий и стратегий, которые созданы с совершенно определенной целью: сформировать специфические компетенции, которые могут быть прямо перенесены в реальный мир.
Компьютерные симуляции - это моделирование учебной ситуации и последовательное ее проигрывание с целью решения на компьютере.
Симуляции представляют некоторую часть окружающей действительности, они позволяют изучать те аспекты действительности, которые не могут быть изучены другим способом по соображениям безопасности, этики, высокой стоимости, необходимого технического обеспечения или масштаба изучаемого явления.
Симуляции помогают наглядно представить абстрактные понятия. Также компьютерная симуляция позволяет преподавателю оценить уровень освоения обучающимися теоретического материала, умения применять его на практике. Обучающиеся, самостоятельно работая с компьютерной симуляцией, осваивая тему, которой она посвящена, смогут углубить свои знания по дисциплине, лучше разобраться в теме; научатся применять знания в практической деятельности, анализировать практические ситуации, вырабатывать (принимать) наиболее эффективные решения для достижения необходимого результата.
В компьютерной симуляции выделяются основные компоненты:
- рабочая модель профессиональной среды или структурно-организационная схема;
 - сценарий (сюжет) процесса симуляции, направленный на применение знаний, развитие интуиции, поиска альтернативного нестандартного пути решения проблемы.
Компьютерное моделирование, применяемое в образовании, может быть разбито на следующие категории:
- компьютерные текстовые симуляторы;
- компьютерные графические симуляторы;
- симуляторы с использованием оборудования;
- симуляторы виртуальной реальности.
- обучающие тренажеры (электронные учебники, программы построения таблиц и т.д.
- контролирующие тренажеры (тестирующие программы, программы проверки усвоенных знаний и приобретенных умений)
Для организации занятия с применением компьютерных симуляций можно использовать следующие средства:
1) виртуальные лаборатории – программно-аппаратный комплекс (электронная среда), позволяющая проводить опыты без непосредственного контакта с реальной установкой, лабораторией, оборудованием или при полном их отсутствии (например, проведение лабораторных работ, физических, химических опытов и т.п.);
2) виртуальные (компьютерные) тренажеры – электронная среда для выполнения профессиональных задач, отработки практических умений;
3) компьютерные модели изучаемого объекта – замещение объекта исследования, конкретных предметов, явлений с целью изучения их свойств, получения необходимой информации об объекте.
Предмет «Окружающий мир» в начальной школе - сложный, но очень интересный и познавательный. И для того, чтобы интерес к предмету не угас, необходимо сделать урок занимательным, творческим. Здесь на помощь приходят технологии компьютерных симуляций. Например, для изучения космоса, строения планет в Солнечной системе можно использовать симулятор солнечной системы, где также можно рассмотреть некоторые созвездия. Также, для изучения строения Земного шара применяют симуляторы.
Проводить занятие с применением этой технологии лучше на практических и лабораторных занятиях, при небольшом количестве одновременно работающих студентов – около 15 человек или в группах до 5 человек. Это позволит преподавателю оперативно и качественно оказывать необходимую помощь обучающимся, консультировать каждого студента или группу по возникающим вопросам. Также компьютерные симуляции применимы в дистанционном обучении, где связь с преподавателем, его консультации по возникающим вопросам реализуется на расстоянии. В таком случае ограничение по количеству участвующих обучающихся отсутствует.  Время, необходимое для применения данной технологии, может быть разным, в зависимости от поставленной цели, учебных ситуаций.