QR-коды и возможности их использования при изучении математики
Автор: Земскова Ирина Владимировна
Организация: Филиал НВМУ в г. Мариуполе
Населенный пункт: г. Мариуполь
QR-кодирование возникло из системы кодирования штрих-кодов. В свою очередь изобретение штрих-кода возвращает нас к 30-м годам XX века.
С развитием экономики "традиционная" система кодирования перестала соответствовать требованиям времени.
В начале 1990-х годов известная японская машиностроительная компания DENSO (одна из дочерних компаний концерна TOYOTA) инициировала проект создания нового механизма кодирования информации для нанесения технической информации на детали. Уже в 1994 году была презентована совершенно новая система– QR-кодирование.
QR-код (от англ. quick response-быстрый отклик) - это матричный (двухмерный) код, разработанный инженерами Масахиро Хара и Такаюки Нагая и представленный в 1994 году в Японии. Возведение в степень дало ему два главных преимущества: большая емкость информации и легкое распознавание сканирующим непрофессиональным оборудованием (с помощью фотокамеры мобильного телефона, планшета или ноутбука с видеокамерой, на которых установлена программа для считывания QR).
QR-коды визуально представлены в виде черно-белых квадратов, напоминающих лабиринт. В одном QR-коде можно зашифровать: 7089 цифр, 4296 символов (в том числе кириллицу), 1817 иероглифов. Код может содержать любую текстовую комбинацию, состоящую из цифр и символов. Внутри QR-кода закодирована служебная информация, которая позволяет определить, что именно зашифровано: гиперссылка, текст, адрес электронной почты, номер телефона, географические координаты или другие данные.
Поскольку QR-коды предназначены для считывания непрофессиональными устройствами, камеры которых имеют небольшое разрешение, то QR-коды включают три квадрата, которые предназначены для ориентации и определения границ всего закодированного изображения и отдельные пиксели, которые расположены в области между этими квадратами. Пиксели, собственно, несут закодированное содержание.
Код для декодирования может быть отсканирован горизонтально, вертикально, под углом.
В отличие от штрих-кода, сканирование которого возможно с помощью тонкого лазерного луча, считывание QR-кода происходит с помощью обычной камеры типичного смартфона. Для этого на нем должна быть установлена соответствующая программа-сканер.
Сканирование изображения QR-кода происходит вроде распознавания лица в сети фейсбук.
Так как QR-коды не были лицензированы, каждый желающий может не только использовать, но и создавать их самостоятельно и совершенно бесплатно. Для создания понадобятся только интернет, принтер и камера.
Преимущества технологии QR-кодов:
- возможность кодирования достаточных объемов данных;
- значительно меньший размер для печати по сравнению со штрих-кодами для одинаковых объемов данных;
- возможность восстановления данных при отсутствии определенной части кода;
- возможность декодирования кода при произвольном повороте изображения в его плоскости;
- высокая скорость декодирования (в 10 раз быстрее сравнивая с другими технологиями кодирования);
- возможность декодирования без использования специализированных устройств. Поддержка широкого спектра платформ на которых доступны специальные программы-декодеры;
- возможность разделения одного QR-кода на последовательность кодов меньших размеров.
С 2000 года системаQR-кодирования стала международной. Вектор распространения этой технологии протянулся с востока на Запад. Однако с появлением первых мобильных телефонов с фотокамерой произошел всплеск применения QR-кодов.
Возможность распознавать код без использования специального оборудования, используя только приложение на мобильном телефоне, еще больше способствовала распространению технологии.
QR-коды начали наносить на продукцию вместо / наряду с обычными штрих-кодами, используя в рекламе, в дизайнерских коллекциях модной одежды, QR-код из промышленного стандарта вырос в явление культуры.
Вследствие стремительного распространения мобильных технологий появилась возможность мгновенно заносить в свой телефон текстовую информацию, добавлять контакты в адресную книгу, переходить по web-адресам и тому подобное.
Технологию успешно применяют в электронной документации (существуют электронные QR-билеты, визитные карточки), в интернет-авторизации, торговле, креативной рекламе, музеях и международном туризме. В Японии даже на кладбищах используют QR-коды.
Вариантов использования QR-технологии имеется большое количество.
«Поколение Google», «поколение Z» (рожденные примерно после 2000 года), digital natives (цифровое поколение, рожденные после 2002 – 2003 годов) все эти названия акцентируют внимание на большой роли цифровых технологий в жизни нынешней молодежи и детей.
Опережающее развитие информационных технологий и средств массовой информации, формирование новой генерации поколения выдвигает новые вызовы перед образованием. Новое поколение имеет совсем другие ожидания, именно они должны играть главную роль при внесении изменений в процесс обучения.
Нынешние ученики практически не представляют свою жизнь без гаджетов. С их использованием современными подростками осуществляют большинство повседневных действий: общение в социальных сетях, просмотр фильмов, развлечения, поиск нужной информации, прослушивание музыки и тому подобное. Возникает вопрос, почему этот значимый для учащихся аспект их жизни не перенести в плоскость обучения. Такой точкой соприкосновения процесса обучения и постоянного использования учащимися смартфонов является QR-код – универсальный носитель информации.
Перед современными учителями стоит задача, как преобразовать то, что «мешает» процессу обучения, сделать необходимым перспективным инструментом-помощником, который позволит расширить информационное пространство ученика. Мобильное обучение-это новая образовательная парадигма, на основе которой создается новая учебная среда, в которой учащиеся могут получить доступ к учебным материалам в любое время и в любом месте, что делает сам процесс обучения всеобъемлющим и мотивирует к непрерывному образованию и обучению на протяжении всей жизни. Поэтому целесообразно организовывать процесс обучения с использованием мобильных устройств, показывать ученикам, что гаджеты могут быть помощниками в получении знаний
К составным элементам мобильной информационно-образовательной среды входят мобильные информационно-коммуникационные технологии и средства обучения, к которым можно отнести технологии создания и распознавания QR-кодов.
Учащимся предлагается заранее установить генератор и сканер QR-кодов на собственных мобильных устройствах. Существуют специальные программы, как для создания соответствующих кодов, так и для их мгновенного сканирования.
Так как QR-коды не были лицензированы, каждый желающий может не только использовать, но и создавать их самостоятельно и совершенно бесплатно. Для создания понадобятся только интернет, принтер и камера.
Среди ресурсов для создания QR-кодов следует выделить следующие:
1. GCQR — qrcodeonline.ru
2. Генератор от VK — vkqr.ru
3. STQR — stqr.ru/generator
4. Генератор QR от Tec-It
5. https://code-qr.ru
Для создания кода в окно QR-генератора (веб-сервиса) вводят данные, после чего автоматически генерируется QR-изображение. Некоторые генераторы позволяют выбирать цвет, размер, уровень коррекции ошибок и некоторые другие дополнительные параметры.
В интернет-сети также можно найти большое количество программных QR-сканеров (приложений) для мобильных телефонов.
Использование QR-кодов позволит разнообразить обучение, усилит заинтересованность учащихся к получению знаний, повысит уровень их общей культуры, будет стимулировать познавательный интерес, будет способствовать навыкам самостоятельной активности, создаст условия для систематизации учебного материала, а для педагогов станет удобной формой организации учебного процесса.
QR-коды можно успешно использовать и в процессе обучения математике, что позволит информационно обогатить знания учащихся по математике, расширить кругозор, пробудить активность и заинтересовать математикой, воспитывать навыки прикладного мышления.
Пример использования QR-кодов при изучении математики
Подготовка учителя к уроку.
Учитель математики, готовясь к урокам, может создать для каждой темы урока папку с QR-кодами. Коды будут содержать ссылки на ресурс интернета с дополнительной информацией по теме: расширенные теоретические сведения, видео и аудио фрагментов лекций, электронных версий учебников, презентаций, видеороликов, заданий для контроля знаний учащихся ( самостоятельных и контрольных работ, тестов), нестандартных заданий по теме или задач повышенной сложности и способов их решения, исторической справкой, примерами практического применения.
QR-кодами можно кодировать информацию о собственных наработках по теме. Эти папки можно будет постоянно пополнять новой интересной и нужной информацией.
QR-коды могут использоваться учащимися для более детальной проработки темы и создавать QR-коды самостоятельно для информативного накопления папки.
В классных помещениях можно создать информационную QR-код зону по математике.
С помощью QR-кодов может осуществляться методическое сопровождение учителя, профессиональный обмен информацией между коллегами.
Проведение урока.
Технологию QR-кодов можно использовать на разных этапах урока математики. В QR-кодах можно закодировать ответы к домашним заданиям для самоконтроля учащихся, блоки теоретических вопросов и ответы на них, вопросы для блиц-опроса для актуализации опорных знаний, проекты, практические работы, интерактивные рассказы.
Научить школьников создавать QR-коды и можно забыть о том, что нужно носить с собой стопки рефератов или хранить ряд ссылок на ученические работы, если те выполнялись в сети. Получение сообщения в формате кода и просмотр документа в удобное время и в любом месте-это универсальный способ контроля за выполнением групповой или индивидуальной работы учащихся.
При сопровождении урока с презентацией можно обеспечить учащихся раздаточным материалом с QR-кодами для доступа к интересным приложениям (гиперссылки на мультимедийные источники и ресурсы: видео-, аудио-приложения, сайты, анимации, электронные учебные издания, библиотеки и др.). Можно поместить QR-коды и на самих слайдах презентации. Учащиеся сами смогут отсканировать код и получить дополнительную интересующую информацию мгновенно.
Использование анимированных иллюстраций. С помощью QR-кода можно вставить в печатную книгу анимированные иллюстрации или ссылку на короткий видеоролик, что поможет ученику лучше разобраться с темой. Так в учебниках по математике это могут быть развертки пространственных фигур, пошаговые наглядные построения сечений, преобразование графиков функций, вывод тригонометрических формул, сведения об ученых математиках и тому подобное.
QR-код может содержать скрытую подсказку для тех учеников, которым сложно выполнить упражнение, решить задачу. Это могут быть определения, правила и алгоритмы, образцы выполненных задач и многое другое.
Интересное использование QR-кода можно предложить в организации уроков-квестов. Только правильный ответ позволит перейти к следующему вопросу или задаче, неправильный – заставит вернуться к определенному этапу. Вся нужная информация будет зафиксирована в кодах. Подсказки к квесту тоже будут закодированы.
Применение QR-кода найдет свое место в задачах на соответствие на уроках геометрии. Закодированными могут быть определения, теоремы, свойства геометрических объектов. Картинку с квадратиком QR-кода разделить на две половинки. На одной из половинок с обратной стороны будет предложена геометрическая фигура, а на второй – ее свойства, или начало определения, теоремы, а на второй – варианты окончания. И чтобы считать информацию, нужно правильно соединить две части кода. Если ученик выбрал неправильный вариант, то считывания не произойдет. Это прекрасный вариант для самоконтроля. Учащиеся самостоятельно смогут проверить качество выполненной своей работы.
На итоговом этапе урока чрезвычайно актуальным будет предложенный QR-код с информацией, или со ссылкой на информацию о прикладном, практическом применении данной темы урока.
Для систематизации и обобщения материала по теме можно создать для учащихся карточки, с вопросами для самопроверки, рядом с ними стоит поместить QR-коды со ссылкой на теоретический материал и на задания, выполнение которых позволит систематизировать полученные знания, повторить материал изученной темы и подготовить учащихся к контрольной работе. Также можно представить QR-коды со ссылкой на задания опережающего характера для подготовки учащихся для изучения следующей темы.
Добавить QR-код в домашнее задание. За ним может быть скрыта ссылка на дополнительные материалы, презентация или конспект к уроку, что очень поможет ученикам, которые отстали в работе. Так же таким образом можно записать и предоставить ролик, по которому дети вспомнят материал по предыдущей теме.
Внеклассная работа.
Технология QR-кодов во внеклассной работе может иметь широкий спектр применения. Виртуальная библиотека известных математиков, виртуальный музей развития математической науки, виртуальный архив творческих ученических работ и проектов, если их выполнение предусматривает использование гугл-формы, гугл-диска, виртуальная папка с математическими загадками, викторинами, интересностями, кроссвордами и другими материалами для внеклассных мероприятий и недель математики и тому подобное.
Виртуальная база электронных материалов для внеклассной работы будет постоянно увеличиваться. Пополнять материалы, пользоваться ими смогут как учителя, так и ученики. Это станет неповторимой мозаикой QR-кодов.
Закодировать в QR-коды можно и ссылки на электронные ресурсы с он-лайн тестированием, блогами, вебинарами, для качественной подготовки учащихся к ОГЭ, ЕГЭ по математике.
Для работы с одаренными детьми- это ссылки на источники, которые содержат задания различных математических олимпиад, аудио или видео объяснения способов решения олимпиадных задач.
Как мы убеждаемся, применение различных цифровых приложений способствует персонализации образовательного процесса. Традиционное обучение с цифровыми технологиями это не тренд, а требование времени.
Все изменения, которые происходят в обществе, отражаются в образовании. Настоящее требует от современного педагога использовать в учебном процессе новые подходы, новые методы донесения информации. Учителям следует поощрять использование цифровых технологий в обучении, поскольку это та область, в которой дети хорошо разбираются. Осведомленность педагогов о новых технологиях может стать толчком к более активному вовлечению их в образовательный процесс и более глубокому изучению возможностей.
Использование технологии QR-кодов в образовательном процессе решит проблему доступа к новым источникам информации, позволит повысить эффективность процесса обучения, активизирует самостоятельно-познавательную активность учащихся, будет способствовать осуществлению перехода к непрерывному образованию.