Методика использования электронного учебника на уроках физики

ответах на вопросы теста, необходимо вернуться к изучению соответствующих

структурных единиц параграфа.

Последним этапом работы с темой-модулем является контрольное

тестирование, ответы на вопросы которого передаются учащимся в учебный

центр для последующей оценки выполнения задания.

Если количество правильных ответов более 70%, можно считать материал

усвоенным, и учащемуся высылаются материалы следующего модуля. Если же

правильных ответов меньше 70%, изучение данного модуля необходимо

повторить.

Таким образом построенное дистанционное обучение представляет

Педагогическую технологию, целиком построенную на использовании

информационных и коммуникационных технологий.

Анализ содержания электронных учебников по физике. Методические приёмы

их использования в обучении физике

Компьютеры в школе – программное обеспечение и методическая поддержка

Инструментальное использование компьютера в учебной деятельности по

различным школьным предметам успешно реализуется в «модели двух учителей»,

когда учитель технологии-информатики работает вместе с учителем

предметником, помогая и ему, и ученикам работе в конкретной программной

среде.

Но как же выбрать такие программные продукты? На рынке существует

большое количество компьютерных программ, в аннотации которых есть слова

«учебный», «образовательный» и т. п., ряд из них имеет рекомендации

Министерства общего и профессионального образования РФ. Это вызывает

большее доверие к ним, но не гарантирует адекватности учебной программе и

стилю преподавания конкретного учителя. Приводимые в различных каталогах

данные чаще всего не отражают наличие и содержание методических материалов.

Что касается опыта использования этих программ (кроме 2—3 наиболее

распространенных наименований), то он является разрозненным и трудно

обобщаемым.

В течение многих лет занимаясь проблемой использования компьютеров в

дошкольном и среднем образовании, ИНТ придерживался подхода, при котором

каждый программный продукт должен быть поддержан методическими и

справочными пособиями и учебными семинарами. Поэтому в состав программно-

методических комплексов, издаваемых ИНТом, кроме дискет и компакт-дисков

входит учебно-методическая литература. Авторами этих материалов являются,

как правило, сотрудники института, опытные специалисты — профессионалы в

своих областях, а также учителя-экспериментаторы, применяющие новые

технологии в своей практике. Примером такого достаточно полного учебно-

методического комплекта является «Алгоритмика»

В каталоге образовательного программного обеспечения для IBM-

совместимых компьютеров и компьютеров Macintosh, найдете не только

собственные разработки ИНТа, но и наиболее полезные и методически

поддержанные, с нашей точки зрения, продукты ряда российских и зарубежных

фирм.

На сервере ИНТа (www.school.edu.ru/int) открыты странички, на которых

размещаются аннотации и демоверсии программ, тематика и даты проводимых

учебных семинаров, а также открыт почтовый ящик (intsoft.@int.glasnet.ru),

куда можно направить вопросы или информацию об использовании программ в

своем классе. Если этот опыт удачный, можно направить информацию на сайт

ИНТа в конференцию «Учительские находки», а также выступить на заседании

клуба учителей Технология. Это поможет собрать и обобщить весь накопленный

опыт, а также организовать одновременный эксперимент по внедрению и

тестированию новых программных средств.

Все включенные в каталог продукты можно приобрести в ИНТе или заказать

по почте с предварительной оплатой. Особо отметим, что образовательные

учреждения могут приобрести в ИНТе продукты по льготным ценам, причем

скидки могут быть весьма существенны.. Поставки программных продуктов

сопровождаются ознакомительными и учебными семинарами, которые проводятся

как на базе ИНТа и МИПКРО, так и в образовательных учреждениях Москвы и

других российских городов и регионов.

Живая Физика (Interactive Physics)

Knowledge Revolution, русская адаптация ИНТ

Компьютерная проектная среда, ориентированная на изучение движения в

гравитационном, электростатическом, магнитном или в любых других полях, а

также движения, вызванного всевозможными видами взаимодействия объектов.

Работа программы основана на численном интегрировании уравнений движения.

В ней легко и быстро «создаются» схемы экспериментов, модели

физических объектов, силовые поля. Способы представления результатов

(мультипликация, график, таблица, диаграмма, вектор) задаются самим

пользователем в удобном редакторе среды. Программа позволяет «оживить»

эксперименты и иллюстрации К задачам курса физики, разработать новый

методический материал, помогает ученикам лучше понять теорию, решить

задачу, осмыслить лабораторную работу. Она может использоваться для

сопровождения как школьного, так вузовского курса физики. Методическое

сопровождение программы содержит несколько десятков готовых физических

задач и моделей экспериментальных установок.

Категория пользователя: VI—XI классы.

Платформа: Windows, Mac OS.

Носитель: дискеты.

В Комплект входит:

Живая Физика: Справочное пособие. М.: ИНТ, 1995, 1997. 158 с. Содержит

все необходимые пользователю сведения об установке и инструментарии

программы, о способах разработки и проведения экспериментов, а также о

вычислительном методе, лежащем в основе работы программы.

Дополнительные модули:

Комплекты компьютерных экспериментов и учебных пособий — цельная

методическая система, предусматривающая как демонстрации и лабораторные

работы, так и самостоятельное проектное творчество. Они особенно важны на

первых порах знакомства учителя с программой, помогая быстрее её освоить и

вводить в учебный процесс не эпизодически, а как продуманную систему.

Бронфман В. В., Дунин С. М. Живая Физика в VII классе. М.: ИНТ, 1998.

44 с. + дискета. Предлагаемый комплект содержит компьютерные эксперименты в

среде Живая физика; самостоятельные задания для учащихся; компьютерные

иллюстрации; ориентировочный список «проектов». Рекомендуется для работы в

компьютерном классе или в кабинете физики, оборудованном компьютером с

большим дисплеем или с проектором.

Бронфман В. В., Шапиро М. А. Начала кинематики. IX класс. М.: ИНТ,

1996. 23 с. + дискета. Комплект предназначен для поддержки изучения темы

«Общие сведения о движении» в курсе физики IX класса.

Бронфман В. В., Дунин С. М., Шапиро М. А. Колебания. М.: ИНТ, 1997. 63

с. + дискета. Комплект состоит из 91 учебного компьютерного эксперимента и

методического руководства. Предназначен для использования при изучении

колебаний в курсе физики средней школы, обеспечивает практически каждый шаг

изучения темы не только в рамках базового курса, но и на кружковых и

факультативных занятиях. Описаны особенности использования комплекта в

классах с одним компьютером, т. е. в режиме демонстраций.

Бронфман В. В., Шапиро М. А. Электростатика. М.: ИНТ, 1997. 17 с.+

дискета. Комплект предназначен для использования при изучении

электростатики в средней школе. Не являясь последовательной поддержкой

курса, он поможет учителю заинтересовать этой темой детей, лучше объяснить

некоторые сложные для понимания вопросы, организовать исследования, которые

невозможно провести в условиях обычной школьной лаборатории.

Изучаем движение (Measurement in Motion)

Learning in Motion Inc., русская адаптация ИНТ

Компьютерная среда для изучения движений реальных объектов, записанных

обыкновенной видеокамерой. Это новый инструмент для подготовки и проведения

учебных исследований по физике, биологии и другим предметам

естественнонаучного цикла. Программа позволяет измерить характеристики

движения в кадрах фильма и проанализировать результаты, широко используя

графики и таблицы.

Категория пользователя: для V класса и старше. Платформа: Mac OS.

Носитель: дискеты, компакт-диск.

В комплект входит:

Изучаем движение: Справочное пособие. М.: ИНТ, 1998.27 с. Пособие

относится непосредственно к программе и описывает подробно инструментарий и

методику работы.

Компакт-диск, содержащий около 50 фильмов и упражнений (на английском

языке).

Репетитор Физика 1C

Мультимедийный электронный учебник для школьного курса физики,

содержащий демонстрацию физических явлений методами компьютерной анимации,

компьютерное моделирование физических закономерностей, видеоматериалы,

демонстрирующие реальные физические опыты, набор тестов и задач для

самоконтроля, справочные таблицы и формулы.

Категория пользователя: старшеклассники и абитуриенты.

Платформа: Windows.

Носитель: компакт-диск.

Физика для школьников и абитуриентов

Интос

Компьютерное пособие для поступающих в вузы. Может быть использовано

для индивидуальной подготовки, для проведения групповых занятий в

компьютерных классах гимназий, школ, лицеев, а также подготовки к

вступительным экзаменам в вуз. Категория пользователя: старшеклассники и

абитуриенты.

Платформа: Windows.

Носитель: компакт-диск.

Серия электронных учебников фирмы «Физикой»

Физика в картинках, Физика на Вашем PC

Содержат справочные сведения по физике, сопровождаемые изображениями

интерактивных экспериментов, а также справочник формул, таблицы физических

величин, калькулятор. В программу включены вопросы и задачи, предусмотрена

возможность ввода ответов и их проверки.

Категория пользователя: VI—XI классы.

Платформа: MS-DOS.

Носитель: дискеты («Физика в картинках»), компакт-диск («Физика на

Вашем PC»).

Открытая физика I, Открытая физика II

Новое поколение программы «Физика на Вашем PC», в котором используется

интерфейс Netscape. Содержит сборник компьютерных экспериментов по всем

разделам школьного курса физики. Для каждого эксперимента представлены

компьютерная анимация, графики, численные результаты, пояснение физики

наблюдаемого явления, видеозаписи лабораторных экспериментов, вопросы и

задачи. Категория пользователя: VI—XI классы.

Платформа: Windows.

Носитель: компакт-диск.

Варианты построения уроков с использованием электронного учебника

1. Электронный учебник используется при изучении нового материала и его

закреплении (20 мин. работы за компьютером). Учащихся сначала

опрашивают по традиционной методике или с помощью печатных текстов.

При переходе к изучению нового материала ученики парами садятся у

компьютера, включают его и начинают работать со структурной формулой и

структурными единицами параграфа под руководством и по плану учителя.

2. Электронная модель учебника может использоваться на этапе закрепления

материала. На данном уроке новый материал изучается обычным способом,

а при закреплении все учащиеся 5-7 мин. под руководством учителя

соотносят полученные знания с формулой параграфа.

3. В рамках комбинированного урока с помощью электронного учебника

осуществляется повторение и обобщение изученного материала (15-

17мин.). Такой вариант предпочтительнее для уроков итогового

повторения, когда по ходу урока требуется «пролистать» содержание

нескольких параграфов, выявить родословную понятий, повторить наиболее

важные факты и события, определить причинно следственные связи. На

таком уровне учащиеся должны иметь возможность поработать сначала

сообща (по ходу объяснения учителя), затем в парах (по заданию

учителя), наконец, индивидуально (по очереди).

4. Отдельные уроки могут быть посвящены самостоятельному изучению нового

материала и составлению по его итогам своей структурной формулы

параграфа. Такая работа проводится в группах учащихся (3-4 человека).

В заключении урока (10 мин.) учащиеся обращаются к электронной формуле

параграфа, сравнивая её со своим вариантом. Тем самым происходит

приобщение учащихся к исследовательской работе на уроке, начиная с

младшего школьного возраста.

5. ЭУ используется как средство контроля усвоения учащимися понятий.

Тогда в состав электронного учебника входит система мониторинга.

Результаты тестирования учащихся по каждому предмету фиксируются и

обрабатываются компьютером. Данные мониторинга могут использоваться

учеником, учителем, методическими службами и администрацией. Процент

правильно решённых задач даёт ученику представление о том, как он

усвоил учебный материал, при этом он может посмотреть, какие

структурные единицы им усвоены не в полной мере, и впоследствии

дорабатывать этот материал. Таким образом, ученик в какой-то мере

может управлять процессом учения.

Учитель, в свою очередь на основе полученной информации также имеет

возможность управлять процессом обучения. Результаты класса по содержанию в

целом позволяю учителю увидеть необходимость организации повторения по

этой или иной структурной единице для достижения максимального уровня

обученности. Рассматривая результаты отдельных учащихся по структурным

единицам, можно сделать аналогичные выводы по каждому отдельному учащемуся

и принять соответствующие методические решения в плане индивидуальной

работы. Наконец, Можно проследить динамику обучения ученика по предмету.

Стабильно высокие результаты некоторых учеников даёт учителю возможность

выстроить для них индивидуальную предметную траекторию.

Методическим объединениям и кафедрам учителей чаще интересны

результаты мониторинга по содержанию. Они получают полную информацию об

усвоении каждой структурной единицы учениками всей параллели. На основе

таких данных выявляется материал, который вызвал затруднения у учащихся,

что позволяет на заседаниях кафедр и в рамках творческих групп

разрабатывать методические рекомендации по преодолению этих трудностей.

Администрации школы система педагогического мониторинга позволяет

отслеживать уровень знаний учеников по предметам, видеть его динамику,

активизировать методическую работу педагогов по конкретным проблемам

содержания образования, контролировать оптимальность учебного плана и на

основе данных педагогического мониторинга осуществлять его корректировку.

Информационная технология открывает для учащихся возможность лучше

осознать характер самого объекта, активно включиться в процесс его

познания, самостоятельно изменяя как его параметры, так и условия

функционирования. В связи с этим, информационная технология не только может

оказать положительное влияние на понимание школьниками строения и сущности

функционирования объекта, но, что более важно, и на их умственное развитие.

Использование информационной технологии позволяет оперативно и объективно

выявлять уровень освоения материала учащимися, что весьма существенно в

процессе обучения.

Учёными было рассмотрено применение электронной техники для

составления контрольных работ, моделирования физических процессов и

явлений, компьютеризации физического эксперимента, решения задач и

проведения количественных расчетов, разработки учащимися алгоритмов и

программ действий на базе компьютеров, осуществления самоконтроля и

стандартизированного контроля знаний.

Проблема темпа усвоения учащимися материала с помощью компьютера

(проблема возможной индивидуализации обучения при классно-урочной системе).

В результате использования обучающих ППС происходит индивидуализация

процесса обучения. Каждый ученик усваивает материал по своему плану, т.е. в

соответствии со своими индивидуальными способностями восприятия. В

результате такого обучения уже через 1-2 урока (занятия) учащиеся будут

находиться на разных стадиях (уровнях) изучения нового материала. Это

приведет к тому, что учитель не сможет продолжать обучение школьников по

традиционной классно-урочной системе. Основная задача такого рода обучения

состоит в том, чтобы ученики находились на одной стадии перед изучением

нового материала и при этом все отведенное время для работы у них было

занято. По-видимому, это может быть достигнуто при сочетании различных

технологии обучения, причем обучающие ППС должны содержать несколько

уровней сложности. В этом случае ученик, который быстро усваивает

предлагаемую ему информацию, может просмотреть более сложные разделы данной

темы, а также поработать над закреплением изучаемого материала. Слабый же

ученик к этому моменту усвоит тот минимальный объем информации, который

необходим для изучения последующего материала. При таком подходе к решению

проблемы у преподавателя появляется возможность реализовать

дифференцированное, а также разноуровневое обучение в условиях

традиционного школьного преподавания.

При сопоставлении вариантов будем исходить из того, что обучение

осуществляется преимущественно по дедуктивной схеме, т.е. путем

дифференциации некоторой «относительно примитивной, но целостной основы».

На этане введения знаний учащийся переходит от полного отсутствия знаний но

подлежащей изучению теме к овладению ими в первом приближении. С учётом

упомянутой схемы этот переход должен осуществляться таким образом, чтобы у

учащегося сложился общий, не дифференцированный каркас требуемого знания,

некоторое общее представление о теме. Основная форма усвоения — вербальная,

часто в виде учебных правил, решение задач играет преимущественно

вспомогательную иллюстративную роль. Этап проходит при максимальной помощи

со стороны учителя.

На этапе тренировки, состоящем в решении задач, вербальное знание

переходит в умение и навык, приобретает четкость, определенность. Решение

задач вращается в главное средство обучения происходит дифференцирование

исходного знания, оно наполняется частными, деталями. Этот этап,

значительно превосходящий первый по трудности длительности, осуществляется

при минимальной помощи со стороны учителя или даже при полном ее

отсутствии.

Компьютерное обучение возможно в принципе на обоих этапах, но

целесообразно. Ho чаще всего на втором.

Решающим аргументом является тот факт, что личность учителя играет

при введении знания огромную стимулирующую роль, для которой никакого

эквивалента при компьютерном введении знаний не существует и в обозримом

будущем принципиально не может появиться. База данных (память), на которую

опирается учитель и которая включает не только знания, приобретенные в

результате внешне организованного и, в известной мере, стандартизованного

обучения, но также и неосознаваемый опыт, включающий продукты

непроизвольной психической деятельности, несопоставимо богаче той, что

может быть в распоряжении компьютера. На этапе тренировки, где преобладает

самостоятельная работа учащихся, значимость этого фактора близка к нулю.

Компьютерная тренировка позволяет устранить давно известный недостаток

школьного обучения, состоящий в том, что оно часто остается более или менее

незавершенным, поскольку осуществляется преимущественно на уровне этапа

введения знания. Учебный процесс строится обычно по принципу матрешки, т.е.

усвоение последующей темы требует уверенного владения предыдущей, вплоть до

умения решать задачи. Но школьных ресурсов на тренировку не хватает, и для

многих учащихся обучение сводится к порождению цепочки не полностью

усвоенных тем.

Весьма существенно, что автоматизация тренировки позволяет

гарантировать усвоение адекватного знания и исправление ошибок, возникших

на предыдущем этапе. При изучении физики для этого может использоваться

методика диагностирования психологических причин ошибок, применимая,

возможно, и для других предметов.

По этим соображениям, говоря в дальнейшем о компьютеризации обучения,

будем иметь в виду преимущественно этап тренировки и, следовательно, те

предметы, усвоение которых предполагает выполнение многочисленных

упражнений. Таковы, например, физика, математика, языки и т. п.

Проблема тренировки давно находится на периферии научных интересов

исследователей, что обусловило ее низкую психолого-педагогическую

освоенность. Отметим в этой связи два ее аспекта.

Во-первых, это недостаточность имеющейся информации для организации

рациональной тренировки даже в рамках традиционного школьного обучения.

Отсутствует, например, научно обоснованная методика подбора тренировочных

задач. В школьной практике наборы таких задач составляются, как правило,

эмпирически на уровне интуиции составителей и индивидуально для каждого

конкретного случая. Не получил выхода в практику и не исследуется описанный

П. А. Шеваревым феномен отрицательного воздействия на обучение связи между

структурами учебного знания и учебных задач.

Второй аспект теоретической неосвоенности тренировки — это

неисследован-ность ее специфически компьютерной стороны и, как следствие, —

отсутствие научных критериев и методов оценки обучающих компьютерных

программ (ОКП), а также нормативной базы их производства. Закономерно

поэтому, что предоставляемые сегодня рынком ОКП (государственное их

производство отсутствует), — как правило, продукты интуиции, лишенные

научного обоснования, и неудовлетворительность их качества давно уже

отмечается в литературе. Высказываются, например, мнения о доминировании в

производстве ОКП интуиции программистов, о недопустимости «захламления

школы бессодержательными, хотя внешне эффектными обучающими программами», о

необходимости внедрения в образование не новых информационных технологий

вообще, а только их прогрессивных вариантов, поскольку «не всякое новое

заслуживает внедрения, тем более — в такой деликатной сфере, как

образование.

Поэтому для успешного внедрения в школу компьютерного обучения

необходим научный подход, «серьезный (систематический анализ "знаний и

умений” с точки зрения содержащихся в них свёрнутых умственных действий и

операций являющихся внутренней основой этих "знаний и умений", которую как

раз и нужно развернуть в программах pa6оты учебных компьютеров».

При этом будем иметь в виду, компьютерное обучение — новый способ

формирования знаний, воздействие которого на учащихся может быть только

положительным, но и отрицательным, т.е. при определенных условиях оно может

приводить учебный процесс к негативным результатам и наносить вред психике

учащихся.Соответственно будем говорить в дальнейшем об экологически опасных

и экологически безопасных ОКП. Экологически опасными могут быть в

частности, ОКП, при составлении которых игнорируется упомянутый выше

феномен.

Сегодня в педагогике и психологии большое внимание уделяется вопросу

развития в процессе обучения творческих способностей учащихся. Здесь мы

исходим из того, что тренировка — один из необходимых и важнейших средств

обеспечения высокий эффективности обучения и развития творческого

потенциала учащихся.

Для решения проблемы соотношения “компьютерного” и “человеческого”

мышления необходимо наряду с информационными методами обучения применять и

традиционные. Используя различные технологии обучения, мы приучим учащихся

к разным способам восприятия материала: чтение страниц учебника, объяснение

учителя, получение информации с экрана монитора и др.. С другой стороны,

обучающие и контролирующие программы должны предоставлять пользователю

возможность построения своего собственного алгоритма действий, а не

навязывать ему готовый, созданный программистом. Благодаря построению

собственного алгоритма действий ученик начинает систематизировать и

применять имеющиеся у него знания к реальным условиям, что особенно важно

для их осмысления.

Информационная технология позволит учащимся осознать модельные

объекты, условия их существования, улучшая, таким образом, понимание

изучаемого материала и, что особенно важно, их умственное развитие. Следует

отметить, что компьютер, как педагогическое средство, используется в школе,

как правило, эпизодически. Это объясняется тем, что при разработке

современного курса физики не стоял вопрос о привязке к нему информационной

технологии. Применение компьютера, поэтому, оказывается целесообразным лишь

при изучении отдельных тем, где имеется очевидная возможность

вариативности. Для систематического использования информационной технологии

в процессе обучения необходимо переработать (модернизировать) весь школьный

курс физики.

При планировании уроков необходимо найти оптимальное сочетание таких

программ с другими (традиционными) средствами обучения. Наличие обратной

связи с возможностью компьютерной диагностики ошибок, допускаемых учащимися

в процессе работы, позволяет проводить урок с учетом индивидуальных

особенностей учащихся. Контроль одного и того же материала может

осуществляться с различной степенью глубины и полноты, в оптимальном темпе,

для каждого конкретного человека. Таким образом, предполагается, что

информационную технологию наиболее целесообразно применять для

осуществления предварительного контроля знаний, где требуется быстрая и

точная информация об освоении знаний учащимися, при необходимости создания

информационного потока учебного материала или для моделирования различных

физических объектов.

Запуск программы и заставка

Меню выбора

(установочный блок)

|Демонстрационная |Имитационно-моделирующая|

|составляющая: мультфильмы,|составляющая |

|справочные материалы, | |

|физические и | |

|математические формулы и |Задание. Ввод данных |

|т.д. согласно заранее |НЕТ |

|разработанному сценарию |Обработка данных |

| |ДА |

| |Моделирование и вывод на|

| |экран |

| | |

| |Формирование |

| |заключительных |

| |кадров |

| |Сообщение |Сообщение |

| |ученику |учителю |

| | |(статистика) |

Схема. 2. Структура обучающей функции ППС.

Методические аспекты сочетания традиционной и информационной

технологий в обучении позволяют отобрать учебные темы традиционного курса,

изучение которых можно проводить с использованием ПЭВМ.

первый вид - это совокупность материальных объектов (явлений,

процессов), которые необходимо проанализировать и систематизировать ученику

для уяснения изучаемого материала.

второй вид - это набор различных условий и параметров, которые

подбираются (задаются, вводятся учеником или учителем, программистом) с

целью получения определенного результата (выполнения задания) компьютерного

эксперимента.

Наглядность I рода - это все то, что учащиеся видят непосредственно в

результате проведения реальных физических экспериментов (внешний и

внутренний облик зданий, цехов различных физических производств и т.п).

1. Наглядность II рода - это символьная (модельная) запись проводимых или

демонстрируемых физических процессов и явлений,

2. Наглядность III рода - это мультимедийная наглядность, которая

позволяет не только сочетать в динамике наглядности I и II рода, но и

значительно расширить и обогатить их возможности введением фрагментов

мультимедиа благодаря использованию информационной технологии.

Отличительной особенностью III типа наглядности является возможность

объединения реального физического объекта и его сущности на разных

уровнях. Наряду с этим компьютер предоставляет возможность пользователю

(ученику или учителю) активно подключаться к демонстрациям, ускоряя,

замедляя или повторяя, по мере необходимости, изучаемый материал,

управлять и моделировать сложными физическими процессами,

систематизировать, классифицировать и фиксировать на экране монитора

необходимую информацию и т.п.

Наглядные средства

Наглядность I рода Наглядность II рода

Наглядность III рода

Схема 3. Классификация наглядных средств.

Из классификации наглядных средств и предложенных выше определений

видно, что наглядность III рода позволяет с высокой эффективностью изучать

и моделировать физический объект и условия его существования, способствует

повышению умственного развития учащихся.

Таким образом, очевидно, что применение информационной технологии в

процессе обучения физики по традиционным программам возможно лишь

эпизодически, при изучении отдельных тем. Для более полного и

систематического применения информационной технологии в процессе обучения

физики необходимо переработать школьные программы в соответствии с учетом

возможностей компьютера и разработанных нами критериев отбора и

структурирования содержания. При работе с компьютерными программами следует

различать термины “информация” и “поток информации”. Обучение учащихся в

среде потока учебной информации и является информационной технологией

обучения.

Рассмотрим применение электронного учебника 1С:РЕПЕТИТОР ФИЗИКА

(Версия 1.5)

Предлагаемое изложение школьного курса физики является первой в России

попыткой создания учебного пособия, использующего уникальные возможности

современного мультимедийного ПК и охватывающего все разделы физики 9—11

классов.

При подготовке этого пособия учебный материал был специально подобран

в соответствии с программой по физике для общеобразовательных школ. В

основу настоящего пособия были положены самые распространенные в России

учебники по физике:

И. К. Кикоин, А.К. Кикоин. Физика–9. Изд. 3-е. М.: Просвещение,

1994.

Г. Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. Физика–10, 11. Изд. 3-е. М.:

Просвещение, 1994.

Для удобства пользователя названия тем, вошедших в данное пособие,

практически совпадают с соответствующими параграфами указанных учебников. И

проработка этого пособия очень похожа на повторение всего школьного курса

физики на уровне требований общеобразовательной школы. Однако в некоторых

вопросах материал все же выходит за рамки базовых требований, а некоторые

вопросы, обсуждаемые в цитированных учебниках, в пособии опущены. Некоторое

смещение акцентов в изложении материала по сравнению с базовым курсом

связано с желанием авторов представить материал максимально сжато, но без

потери основных идей.

На повторение одной темы достаточно отвести один день. Таким образом,

полное повторение всего школьного курса физики возможно за два месяца

работы с пособием. Работа с настоящим пособием (“живая” работа за

компьютером, решение тестов и задач) также предполагает работу с

учебниками.

Структура пособия такова. Пользователь может начать работу над одним

из шестидесяти конкретных вопросов по пяти основным разделам школьной

физики: механика, молекулярная физика, электричество и магнетизм,

электромагнитные волны и оптика, теория относительности и квантовая физика.

В каждом вопросе пользователь найдет:

Текст с формулами, содержащий объяснение темы (иногда минимально

необходимое, для более сложных вопросов — развернутое).

Рисунки и графики, относящиеся к теме и включающие элементы

анимации, а также обязательный элемент взаимодействия с пользователем,

позволяющий во многих случаях менять параметры в формулах для физических

закономерностей и немедленно отслеживать результат этих изменений на

экране.

Биографические сведения о некоторых ученых, внесших важный вклад в

развитие физики.

Тесты на усвоение материала темы (при желании предоставляется

возможность увидеть полное правильное решение первого теста; второй тест

дает только правильный ответ).

Задачи по теме (первая задача приводится с полным решением, для

второй — дается только ответ).

Возможность вызова в любой момент справок, касающихся системы

единиц, фундаментальных физических постоянных, таблиц численных значений

ряда физических величин.

Возможность вызова “шпаргалки”, содержащей основные формулы физики.

Возможность вызова справочника основных формул школьного курса

математики.

Возможность вызова калькулятора.

Контрольные тесты и задачи по каждому из разделов курса физики,

разделенные на три уровня сложности. Часть задач реально давалась при

поступлении в московские вузы (МАДИ, Физфак МГУ).

Кроме того, в пособие включены видеофрагменты реальных экспериментов.

При изложении вопросов не придерживались строгой последовательности и

использовалось там, где это казалось оправданным, сведения из курса,

например, 11-го класса при обсуждении темы, которая формально проходится в

9-м классе. Это же касается задач и тестов: в ряде случаев их формулировки

содержат сведения, относящиеся к последующим разделам курса. При изложении

вопросов механики, молекулярной физики и электромагнетизма широко

использовали математические приемы (в частности, дифференцирование и

интегрирование), которые проходятся в последнем классе. Подчеркнем, что

предлагаемое пособие не предназначено для последовательного изучения физики

школьниками 9-го и 10-го классов. Пользователь — это школьник 11-го класса,

выпускник профтехучилища или любой другой человек, который желает за

сравнительно короткий срок эффективно повторить весь школьный курс физики

на уровне, позволяющем достойно сдать выпускные экзамены и выдержать

приемный экзамен по физике в большинство технических вузов страны.

При изложении отдельных тем допущены следующие серьезные отклонения от

содержания базового учебника. Включен вопрос “Теорема Гаусса” в раздел

электростатики, вопрос “Геометрическая оптика. Линзы” в раздел оптики.

Полностью переработан и существенно расширен материал, касающийся теории

относительности и квантовой теории. Это связано убеждением, что именно

вопросы физики ХХ в. наиболее слабо отражены в действующих учебниках и

требуют иных подходов в изложении. В то же время опустили (по крайней мере,

в данной версии пособия) обсуждение вопросов электропроводности металлов и

полупроводников, так как, излагать их следует с привлечением минимальных

сведений из квантовой механики или на том “филологическом” уровне, который

принят в стандартном учебнике и который вполне может быть освоен при чтении

этого учебника.

При составлении текста биографий ученых авторы использовали сборник Г.

М. Голина и С. Р. Филоновича “Классики физической науки”, а также книгу Ю.

А. Храмова “Физики”. Помощь в составлении таблиц оказали “Справочник по

элементарной физике” Н. И. Кошкина и М. Г. Ширкевича и “Энциклопедия

элементарной физики” С. В. Громова.

В составлении пособия принимали участие:

А. В. Берков, канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры теоретической

физики МИФИ—общий план пособия, структура вопросов, составление текстов

вопросов, составление биографических справок и приложений.

В. А. Грибов, канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры квантовой

статистики и теории поля Физического ф-та МГУ — составление тестов и задач.

Е.С. Объедков, Заслуженный учитель России, канд. педагогических

наук, лауреат премии мэрии Москвы, учитель физики школы-комплекса № 548

"Царицыно" – постановка и проведение демонстрационных экспериментов.

Задачи находятся в конце каждой темы (первая задача приводится с

полным решением, для второй – дается только ответ);

в тех задачах, которые предусматривают получение численного ответа,

предусмотрен контроль правильности ответа с заданной в условии точностью

(при получении численного ответа следует иметь в виду, что величина

ускорения свободного падения была принята равной 9,81 м/с2, а величина

скорости света была принята равной 3·108 м/c);

тесты собраны в конце каждого раздела (для первого теста по данной

теме приводится решение, для второго – только ответ).

Пользователь может получить краткую справку о том или ином физическом

термине в Глоссарии и при желании немедленно попасть в раздел, где этот

термин обсуждается.

В пособии создана разветвленная система вложенных гиперссылок,

позволяющая вести поиск в отдельной статье, во всем материале и поиск

внутри статей, на которые указывают гиперссылки.

В процессе работы над пособием пользователь может также:

делать закладки на темах, к которым он предполагает вернуться. В

принципе, система закладок позволяет построить последовательность вопросов,

которые требуют вторичного изучения;

воспользоваться "Историей перемещений", где указаны последние 64

раздела (включая тесты и задачи, биографии и справочные материалы), к

которым обращался пользователь во время данного сеанса работы с пособием;

посмотреть дневник работы, где запоминаются все сведения о работе

пользователя над пособием (общее время работы с программой, время,

потраченное на изучение каждого вопроса, и т. п.). В дневник заносятся

сведения о правильно решенных тестах и задачах (для которых имеется

возможность ввести ответ), при этом фиксируется только решение, достигнутое

с первой попытки в данном сеансе работы с пособием;

воспользоваться Альбомом, в котором собраны все слайды данного

пособия (включающие иллюстрации, анимации, видеоопыты, интерактивные

иллюстрации, задачи и тесты). По желанию, можно просматривать альбом

подряд, возвращаясь в тот раздел, где данная иллюстрация использована, или

рассматривать слайды, собранные по темам.

Отдельный раздел пособия "Подготовка в вуз" включает обязательный

минимум образования по физике для базовой школы, действующую программу по

физике для поступающих на Физфак МГУ со ссылками на разделы пособия, список

федерального комплекта учебников и рекомендуемой литературы, а также

контрольные тесты и задачи, предлагавшиеся на вступительных экзаменах МГУ и

МАДИ, со ссылками на соответствующие разделы пособия.

Можно привести пример урока в 8 классе по теме «Закон Ома для участка

цепи».

Сажаем детей по парно за компьютеры, объясняем как работает данная

программа. Затем дети самостоятельно знакомятся с теорией.

[pic]

Затем с помощью интерактивных анимаций, где можно изменять различные

параметры, дети используют этот закон в различных соединениях.

[pic]

В завершение теоретического курса видеоролик с лабораторной работой

«Зависимость силы тока от напряжения»

[pic]

Для проверки напоследок предлагается решить две задачи. Ели дети их

решают без проблем, то тему они усвоили хорошо.

[pic]

Заключение

Современная степень развития коммуникационных ресурсов открыла перед

разумным человечеством новые горизонты на поле образовательной

деятельности, но при этом поставила и новые задачи.

Бурное развитие информационных технологий, медленное, но неуклонное

превращение компьютера из сакрального предмета, доступного лишь узкому

кругу посвященных, в явление повседневной обыденности, появление Internet и

т.д. – все это рано или поздно должно было затронуть и такую традиционно

консервативную область, как отечественное образование. В последние годы все

мы стали свидетелями появления сначала англоязычных, а затем и

отечественных электронных энциклопедий, предоставляющих пользователям

принципиально новые "степени свободы" нежели их традиционные, "бумажные"

аналоги. Отсюда уже один шаг оставался до попыток создать принципиально

новые учебные пособия – электронные учебники. В настоящее время, когда

процесс создания таких учебников уже вышел за рамки отдельных частных

экспериментов, когда предпринимаются активные попытки внедрить их в учебный

процесс, и на этом пути уже накоплен некоторый опыт, можно, наконец,

говорить о том, что определение самого термина "электронный учебник" и его

концепция, которую первопроходцы-энтузиасты нащупывали практически вслепую,

начинает, наконец, проясняться.

В итоге в выше изложенном материале были сформулированы требования к

системе «электронный учебник, проанализировано содержание электронных

учебников, в частности «1С-Репетитор Физика», предложены методические

приёмы и их использование в рамках традиционного обучению физике. Приведён

примерный конспект урока по изучению нового материала.

Страницы: 1, 2