Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
Сегодня трудно представить современный образовательный процесс без применения информационных технологий. Пример их неординарного использования в образовании═≈ учебники, созданные творческим производственным объединением ╚Северный очаг╩. В═разработке мультимедийных учебников и пособий активно участвуют школьники и выпускники ╚Лаборатории непрерывного математического образования╩ под руководством И.═А.═Чистякова.
Главный редактор ╚КИ╩ О.═Андронова и научный редактор Н.═Каранина обратились к руководителю ТПО ╚Северный очаг╩ проф. С.═И.═Кублановскому и его заместителю Ж.═Ю.═Проваторовой с просьбой представить нашим читателям учебники, выпущенные их фирмой, и рассказать о том, как организована работа с подростками.
В.═Как была создана ваша фирма?
О.═С 1997 года в рамках ТПО ╚Северный очаг╩ объединились преподаватели, ученые и методисты. В═настоящее время костяк фирмы составляют молодые талантливые программисты, аспиранты Санкт-Петербургского и Балтийского Университетов, а также известные ученые═≈ специалисты в области математики, физики и образования. Среди них Михаил Георгиевич Иванов, директор Физико-технического лицея при Физтехе; Станислав Исаакович Кублановский, профессор, ген. директор ТПО ╚Северный очаг╩; Юрий Владимирович Матиясевич, чл.-корр. РАН и заведующий лабораторией математической логики СПб отделения Математического института РАН; Иосиф Соломонович Понизовский, профессор кафедры высшей математики Российского Гидрометеорологического Университета.
В.═Откуда появились школьники?
О. В 1997 году к нам обратился И.═А.═Чистяков, который тогда возглавлял Аничков лицей, и рассказал о своей идее привлекать тех, кто занимается реальной наукой, для работы со школьниками. На вопрос, о какой работе идет речь, он ответил═≈ о научной. В═основе была идея═≈ привлекать к научной работе талантливую молодежь со школьной скамьи. Необходимо было наладить систему семинаров, не связанную с олимпиадным движением и получением каких-то грамот и дипломов, а связанную с вхождением ребят в науку. Пусть перед ними будут ставиться конкретные научные задачи. При этом И.═А.═Чистяков выдвинул довольно жесткие требования═≈ в течение года написать работу. Мы сначала отнеслись к этому со скепсисом. Традиционно считается, что для того, чтобы вести научную работу, нужно отучиться в школе, в вузе, затем в аспирантуре. А═выяснилось, что вовсе не обязательно тянуть человека через все эти этапы. Можно выбрать задачу, связанную не с большим объемом знаний, а с талантом, способностью неординарно мыслить, а такие задачи в математике, особенно в алгебре, есть. Это не значит, что каждый школьник может получать научные результаты. У═нас был достаточно большой отсев: из 50 человек оставалось 3-4. Но это те, которые прошли все этапы от школы до аспирантуры, имеют уже несколько научных работ и полноправно работают с нами дальше. Теперь каждый год новая порция школьников у нас непрерывно на входе. И.═А.═Чистяков ╚поставляет╩ таланты, а мы выбираем тех, кто может систематически работать в математике. Из этих ребят и получаются программисты высокого класса.
В.═Над чем работает ТПО ╚Северный очаг╩?
О.═С 1997 года мы разрабатываем учебники по двум основным направлениям═≈ физика и математика. Математика с первого до девятого класса, физика═≈ с седьмого по одиннадцатый. Адресаты═≈ школьники и их родители, которые вечером с удовольствием пообщаются с компьютером, пытаясь объяснить что-то ребенку из учебной программы. В═мае 1999 года мы выпустили первую обучающую программу ╚Физика (версия 2.0)╩.
Среди последних проектов центральное место занимает UMS═≈ Универсальный математический решатель. Эта программа позволяет пользователю получить не только ответ введенного примера (взятого из любого источника или придуманного), но и его полное решение со звуковыми комментариями. Посмотреть, как он работает, можно на нашем сайте http://www.umsolver.com в разделе UMS on-line.
С нами начала сотрудничать группа психологов, занимающихся методиками развития и тренировки интуиции. И═мы эту методику в первом приближении реализовали в виде игры. Она воссоздана на нашем сайте в разделе ИНЛОИ. Люди любят учиться играя, а не просто работать. В═этой игре вы оцените свою интуицию. Компьютер выступает как средний интуитивный игрок: вы можете у него выиграть или проиграть.
В.═Как построены ваши учебники по физике?
О.═Программа по физике возникла из той идеи, что молодежь любит игры, зрелища, мультипликацию, голос, музыку. А═традиционные учебные программы═≈ это гипертекстовая книжка с картинками. Но если школьники не читают бумажные книги, то надеяться, что они с энтузиазмом будут листать страницы учебника на экране═≈ это утопия. Государство продолжает тратить бешеные деньги и объявлять тендеры на концепции электронных учебников, а реального выхода нет. Мы поняли, что за гипертекстовый учебник школьников не посадить. Гипертекстовые учебники нужны для процесса их создания, а не для ребят.
Мы решили создать мультимедийный курс физики, в основе которого будет компьютерный фильм. Вспомните, как раньше в школах раз в месяц показывали на уроке кино на проекторах типа ╚Украина╩. Фильмы из учебного коллектора были черно-белыми, но ребята смотрели их с интересом. Наша студия научно-популярных фильмов делала блестящие ленты. Сейчас ничего этого нет. А═сам Бог велел использовать компьютер для этих целей. Компьютерные технологии позволяют сделать красивую управляемую мультипликацию с узнаваемыми героями мультиков и фильмов. Формулы возникают тогда, когда надо, все содержимое анимировано и движется. Нет ощущения, что изучение физики═≈ тяжелая и скучная работа.
Сила √ вектор
Кадр из фильма: Кавендиш находит большое G
В.═Каков сейчас объем учебника по физике?
О.═За 5 лет мы сделали 19 серий компьютерных фильмов по 30-50 минут, содержащих первую часть механики. Они готовятся к выпуску осенью. Всего мы планируем записать более 60 серий. Они поместятся на DVD. Диск, посвященный решению задач, уже выпущен. В═него вошли первые 6 фильмов по 25 минут каждый.
В.═Был у вас заказчик?
О.═Не было. Когда мы сделали первую версию, ее купил Комитет по образованию для двух районов города. Это нас поддержало. Теперь ее используют в большем количестве мест: в школах Москвы, Казани, Сибири, Дальнего Востока, в странах ╚ближнего зарубежья╩,═≈ так как учителя и школы получили возможность сами закупать обучающие программы. С═1997 года мы проводили семинары для учителей, регулярно участвовали в выставках, поэтому о нас знают.
В нынешней ситуации нам стало сложнее, потому что непонятен механизм принятия решений. Нет понятия в официальных документах ╚покупка готового продукта╩, есть понятие ╚разработка продукта╩. А═мы продукт уже сами сделали. И═вообще, создавать программы и реализовывать их═≈ это вещи несовместные.
В.═Как создаются учебники?
О.═Мы разработали программу, которую назвали ╚Конструктор лекций╩. Она позволила нам синхронизировать голос и звук. Мы не воспользовались готовыми решениями, нам нужно было иметь возможность полностью управлять компьютерными фильмами, то есть понадобились новые решения, отвечающие таким запросам.
В.═Какие стандартные средства использованы?
О.═Язык программирования═≈ Delphi, и 3DMAX для создания графических фрагментов.
В.═Кто и как руководит процессом разработки ПО?
О.═Ядро ТПО, его научное руководство═≈ это несколько профессоров математики и физики.
В.═Это постановщики задач?
О.═У нас нет разделения на постановщика и программиста, как в старое доброе время. У═нас часто он в одном лице, задачу получает не формализованную, и постановочную часть делает сам. И═мы отбираем ребят именно по способности сделать саму постановку и довести до конечного результата.
В.═Алгоритмы пишут они?
О.═По физике задача состоит не столько в алгоритмической части, сколько связана с методикой преподавания и содержанием. Что касается математики, то там нужна научная помощь. Но некоторые задачи по силам нашим молодым участникам и они их доводят до конца.
В.═Кто и как оценивает качество конечного программного продукта?
О.═Трудный вопрос. Каждая лекция является предметом большой дискуссии. Участвуют в обсуждении все. У═нас есть понятие ╚авторский коллектив╩. Любой член коллектива имеет право голоса, и он равен голосу члена-корреспондента.
В.═Кто разрабатывал алгоритмы решения задач по различным разделам алгебры в математическом проекте?
О.═Они разрабатывались нашим научным коллективом.
В.═Если решение задачи можно поручить компьютеру, есть ли смысл преподавать ее в школе? Может проще сразу преподать алгоритм решения?
О.═Алгоритмов очень много. Речь идет не о том, чтобы дать единый рецепт, а о правиле оптимального выбора: надо распознать, какой метод мы должны применять, почему он приведет к успеху. Универсальность UMS состоит в том, чтобы препарировать любую школьную математическую задачу любой степени сложности. Для этого нужно было создать модуль, который базируется не только на школьных, но и на современных научных методах.
В.═Разработанный вами алгоритм решения школьных задач достаточно рационален и прост. Захотят ли после этого школьники утруждаться такого рода задачами?
О.═Все зависит от позиции преподавателя. Раньше учителя требовали наличия решенного домашнего задания. Теперь для многих учителей главное═≈ умеет ли ученик объяснить решение. Компьютер снимает некоторые проблемы, связанные с коммуникабельностью. Например: не решается пример, дома помочь не могут, к учителю обратиться школьник стесняется, учителю некогда, и компьютер безотказно будет объяснять═≈ для тех, кто хочет. Если ученики уважают учителя, они будут учить предмет.
В.═Вы можете заменить учителя?
О.═Эти опасения высказывают все. Мы не заменяем учителя, мы даем ученику еще одну возможность узнать что-то новое. Любое событие несет как положительное, так и отрицательное, и от человека зависит═≈ какую сторону явления выбрать. Мы создали инструмент═≈ вопрос в его использовании. И═этот вопрос не совсем к нам. Виртуальный учитель или говорящий компьютер, робот, в конце концов, который будет беседовать на разные темы, должен быть и будет создан.
Мы в некотором смысле препарировали логику школьного мышления. Нам интересно было научить компьютер думать как очень хороший школьник или очень хороший учитель. И═эта ситуация сама по себе совершенно не тривиальна═≈ определить, что такое мышление, и каковы его законы. Эти алгоритмы не являются ценностями, взятыми отдельно от контекста. Мы решали конкретную задачу: научить компьютер решать любые школьные задачи, и нам кажется, что это должно быть востребовано (не только с точки зрения ╚халявы╩).
В.═Каковы ваши планы на будущее?
О.═К программе ╚Универсальный математический решатель╩ мы относимся, как к своему основному продукту. Мы хотим научить решатель выполнять любое задание по алгебре и математическому анализу школьного курса и первых курсов вузов. На это, мы думаем, уйдет еще не менее двух лет. Программа по математике, в отличие от физики, носит интернациональный характер. На другие языки физику переводить не просто, там нужен не переводчик, а человек, живущий в двух средах, с хорошим мышлением. С═математикой проще: можно обойтись вообще без языка. Для комментариев к решениям нужно не более 200 предложений, которые на европейские языки переводятся довольно просто. Восточные языки═≈ сложнее, но это тоже возможно. Мы активно ищем людей с предложениями совместной работы, чтобы внедрять наши программы в разных странах.
В.═Ваши продукты должным образом защищены?
О.═У нас защищен сервер хитрой системой кодирования.
В.═Система безопасности разработана вашими же сотрудниками?
О.═Нашими. Они же математики. А═криптография═≈ это один из разделов математики. Поэтому в этом плане мы спокойны. Мы планируем выпускать и диски, а если здесь будет пиратство, мы будем рассматривать этот шаг как рекламу.
В.═Есть ли у вас какие-то планы по привлечению талантливых юных программистов?
О.═К нам обращаются многие с просьбой принять талантливых детей. Для нас очень важно, чтобы будущий член нашего коллектива пришел к нам как можно раньше. Мы хотим сами его вырастить. С═готовыми программистами сложнее.
В.═Не хотите ли вы использовать выращенный коллектив под другие задачи?
О.═Нет. В═этом случае мы потеряем свою уникальность. В═этой сфере мы монополисты, как ╚Вольфрам╩ (см. ╚КИ╩ ╧═2/2002 ≈ Прим. редакции).
А═╚Вольфрам╩ занимается еще более узкой частью═≈ формированием ответов на задачи, а мы занимаемся формированием решений. Поэтому в этом плане мы гораздо шире. На конференциях нам часто задают вопрос: ╚Странно: у вас лучшие математики и программисты в России, а программы продает ╚Вольфрам╩?
В.═Вы сказали, что сами выращиваете своих программистов. Есть ли у вас собственные методики по обучению? Или это эмпирический процесс?
О.═Нет, не эмпирический. У═нас есть действующий семинар по современной алгебре в Педагогическом университете им.═Герцена, который посещают все, от мала до велика: и школьники, и студенты, и аспиранты. Ведь мы готовим не программистов, на самом деле основное═≈ это математика. Если у человека хорошее математическое мышление, то он справится с любой программной задачей. Отсюда и направление на математическое исследование. Лучшие программисты═≈ это математики. От нас уходят те, кто не видит этого, кого интересуют только программные вещи.
В.═То есть, прикладное графическое программирование═≈ это не к вам?
О.═Если это не связано с творческой математической моделью, это не наше. Наша сила в том, что наши ребята могут сами себе поставить задачу, структурировать ее, создать модель, найти оптимальное решение. И═мы готовы конкурировать с любыми фирмами, которые создают обучающие программы.
Известна формула: T2 = (4p2R2):GM, по которой рассчитывают период обращения спутника вокруг планеты массой M и радиусом R (вблизи поверхности планеты). Можно посмотреть на эту формулу и с другой точки зрения, отвлекаясь от способа ее получения. Слева в этой формуле стоит время, справа═≈ размер и масса. А═что, если применить эту формулу к какому-нибудь другому телу, не к планете, а, например, к человеку? Возьмем средние характеристики юноши 14-15 лет: масса═≈ 53═кг, рост═≈ 175═см, и подставим в нашу формулу. После несложных подсчетов получим период, равный 86482 секундам. Это же количество секунд в сутках! Поразительное совпадение. Ведь в формуле, по которой был рассчитан ╚гравитационный период╩ человека, не было никакого упоминания о Земле. Что это? Случайность? Попробуем применить эту формулу не к человеку, а к животным, например, к киту. Подставив средние характеристики кита, получим┘ тоже сутки! Гравитационный период кита равен человеческому. Интересно, что и средняя продолжительность жизни кита равна человеческой! Опять случайность, или некая неизвестная закономерность кроется в этих совпадениях?! Мы считаем, что это, безусловно, закономерность, ее можно использовать, например, применяя к себе, любимому. Выразим из нашей формулы массу M через время T и размер R, будем подставлять вместо времени═≈ сутки, а вместо R═≈ половину роста, таким образом мы вычислим ╚идеальную╩ для нас массу. Если реальная масса отличается от идеальной, то период нашей жизнедеятельности будет отличаться от суток, и наше тело будет требовать иногда сна днем или еды ночью┘
Обо всем этом вы сможете узнать, посмотрев компьютерный фильм ╚Закон всемирного тяготения╩.
Проект реализован на средства гранта Санкт-Петербурга
КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ Анкета || Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка
Главная страница
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл ╧ 77-4461 от 2 апреля 2021 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 118-6666, 118-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул. Коли Томчака, д. 9
e-mail:
Для пресс-релизов и новостей