Компьютерная поддержка урока физики
компьютерная программа на тему

Компьютерная поддержка урока физики

Лекция 4. ОБЗОР ППС II УРОВНЯ УСВОЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Этот класс программных педагогических средств развивается наиболее активно, очень вариативен, вызывает интерес разработчиков разных профилей и уровней. Здесь есть место и для ваших собственных проектов, и для методической фантазии. Конечно, в большинстве он пригоден и для последовательного прохождения курса, как и ППС I уровня. Но более всего эти ресурсы рассчитаны на ликвидацию пробелов в знаниях, формирование устойчивых, осмысленных знаний и умений, понимание.

• Тренажёры, репетиторы, электронные задачники и системы контроля знаний

– 1С: Репетитор. Физика: версия 1.5 (разработчик: «1С» – Долгопрудный: Компания «Физикон», 1997). Представляет собой учебник, задачник и справочник, объединённые гипертекстовой структурой. 300 иллюстраций, 100 анимаций и видеофрагментов, 70 интерактивных моделей и схем, 300 тестов и задач для тренинга, а также контрольные тесты и задания по всему материалу в трёх уровнях сложности. Детальное изложение всех разделов школьного курса, демонстрации опытов, биографические сведения о выдающихся учёных. Основные формулы по физике и математике, системы единиц, физические константы, таблицы физических величин. Хорошая подборка задач из фонда пособий для абитуриентов ведущих физических вузов страны. Интерактивный дневник, индексный указатель и глоссарий, возможность пользоваться закладкой. История перемещений пользователя по материалу. Калькулятор, возможность распечатки текста и изображений. Список рекомендуемой учебной литературы и программа вступительных экзаменов по физике в вузы. Имеются «Рекомендации пользователю» объёмом 40 страниц, разъясняющие техническую сторону работы с программой. ППС оптимально для абитуриентов, на уроке использовать его нерационально, тем более что отсутствуют предметные методические рекомендации. Это пособие – одна из первых попыток в России создания учебного CD, использующего возможности мультимедийного ПК и охватывающего все разделы курса физики 7–11-го классов.

– 1С: Школа. Физика. 10–11 классы. Подготовка к ЕГЭ (издатель и разработчик «1С». – Долгопрудный: Компания «Физикон», 2004). Интерфейс – из набора html-страниц, просматриваемых через браузер InternetExplorer6.0 (устанавливается инсталлятором программы). С его помощью можно получить доступ к методической поддержке курса на образовательном портале «Открытый колледж» ( www.college.ru ), учебнику «Открытая физика 2.5» и другим интернет-ресурсам. Выход в интернет для работы программы необязателен: все необходимые файлы находятся на компакт-диске. Пособие содержит разделы: Подготовка – Тренировка – Экзамен – Журнал – Справочник – Поиск – Методика – Помощь. Подготовка – вопросы и задания ЕГЭ по темам электронного учебника (теория – через гиперссылки). Тренировка – 10 вариантов КИМов на основе спецификации ЕГЭ-2004, работа с тестами в режиме тренировки (можно сравнивать свои ответы с правильными). Экзамен – выбор из 10 вариантов КИМов-2004 г., инструкция, 40 заданий (А1–А30; В1–В5; С1–С5), автоматическое отключение через 3,5 ч. Журнал – результаты тестирования (каждый пользователь имеет свои логин и журнал). Справочник – физические постоянные, табличные данные. Поиск – по ключевым словам в предметном и именном указателях. Возможны копирование, печать, пересылка по электронной почте. Допускается вход в программу под другим именем без её перезагрузки. Методика – рекомендации учителю и учащемуся по работе с пособием. Примерно 3000 задач и вопросов (с учётом ресурса «Открытого колледжа»), проверка ответов части С, комментарии к неправильным ответам. Разработаны специальные интерактивные тренажёры по освоению стандартных процедур и обучению решению многоходовых задач, а также задания с использованием анимаций, фотографий и видеофрагментов. Методические рекомендации учителям физики – в [1].

– Видеозадачник по физике: Ч. 1–2. Фишман А.И., Скворцов А.И., Даминов Р.В. (Казанский государственный университет. – М.: Компания «Кирилл и Мефодий», 2004). ППС нового поколения. 47 занимательных физических экспериментов и исчерпывающих их объяснений. Основу составляют фрагментированные видеосъёмки реальных, внешне парадоксальных физических ситуаций (например, «Маятник Жуковского», «Послушная непослушная катушка», «“Отталкивание” света светом», «Узри незримое» и др.). Видеофайлы в системе кодек DivXv.3.1 (сайт www.divx.com.).

Видеозадачи лучше всего предъявлять на большом экране в качестве эмпирического факта при проблемной постановке учебной темы, на занятиях по решению олимпиадных задач, в элективных курсах, а также использовать при индивидуальной работе с одарёнными детьми или как творческое домашнее задание с последующим обсуждением в классе – учащиеся должны обосновать своё решение теоретически. Хорошая помощь учителю в объяснении сложного материала. Качественная видеосъёмка, чёткая речь. К каждой задаче прилагается решение (ответ). Много ситуативных задач по механике, меньше – по молекулярной физике и оптике, очень мало – по электродинамике и практически нет по атомной физике. Авторы приглашают к сотрудничеству в поиске интересных задач (е-mail: Аndrei.skvortzov@ksu.ru). К сожалению, программа не проверена на совместимость с WindowsXP (нужен драйвер MicrosoftWindowsLogoProgram). Выпущена Ч. 3 (М.: NMG, 2006). Охвачены 4 раздела физики, 19 тем, даны 47 видеозадач. Новое: пособие имеет виртуальные инструменты для измерения промежутков времени, угла, громкости звука. Возможен отбор задач по выбранной теме.

– Репетитор по физике Кирилла и Мефодия: Серия «Виртуальная школа КиМ» (разработка компании «Кирилл и Мефодий». – М.: NMG, 2007). Включено более 3200 тестовых заданий по 164 темам школьного курса физики. Три режима тестирования: «Свободный тренинг», «Свободный экзамен», «ЕГЭ». 10 вариантов заданий по ЕГЭ, более 870 медиаиллюстраций, 340 терминов и понятий в справочнике. Есть разъяснение вопросов теории и решения задач, вызывающих наибольшую трудность. Ведётся мониторинг знаний (оценка компетентности). Приведён каталог вузов России. В практике используются и более ранние издания репетитора КиМ с меньшими возможностями: «Репетитор-2005» и «Репетитор-2006».

– Электронная библиотека «Просвещение» (М.: Компания «Просвещение-МЕДИА», 2004). Электронные учебники по основным школьным предметам (их выпуск продолжается). В состав библиотеки входит «Физика. Основная школа. 7–9 классы: ч. 1». Она включает разделы: свет, оптические явления, движение и взаимодействие тел, работа, мощность, энергия. Есть руководство пользователя на 36 страницах с описанием программы, принципа работы и методическими советами. Пособие соответствует обязательному минимуму содержания образования, совместимо с любым современным УМК по физике для 7–9-го классов. Около 100 полноэкранных видеофрагментов физических явлений и процессов, графики с анимацией и свод формул курса с подробным их объяснением, более 50 интерактивных анимаций и трёхмерных моделей процессов и явлений, не доступных непосредственному наблюдению. Практические интерактивные задания разных типов для закрепления нового материала, разнообразные упражнения, тесты с возможностью проверки и работы над улучшением результатов в конце каждого урока (в тестах может быть несколько правильных ответов). Подробный отчёт о результатах выполненных упражнений. Таблицы со справочным материалом, биографии и портреты учёных-физиков. Дикторское чтение выводов (правил и т.п.), а также возможность воспроизведения ответов самих учащихся в целях прочного усвоения. Красочное, эмоциональное оформление, небольшой объём и анимация текста в кадре. Планируется создание частей 2 и 3.

– Физика. Механика, молекулярная физика, электричество (диск 1) и Физика. Оптика, ядерная физика, колебания и волны (диск 2) – репетиторы из серии TeachPro. (М.: Компания «Магнамедиа», 2001.) Весь курс разделён на лекции (главы), лекции – на уроки. Каждый диск содержит около 150 уроков и более 150 задач высокой степени сложности. На начало работы с пособием пользователю нужно зарегистрироваться (чтобы вёлся учёт ответов). Режимы работы: фильм – интерактивная озвученная лекция в сопровождении визуального ряда на экране монитора; шаг – пошаговое чтение лекции (можно прослушать несколько раз); контроль – контрольные вопросы по ходу лекции, на которые надо ответить (программа останавливается), и оценка знаний (решение задач и ответы на вопросы). Продолжительность лекции 15–20 мин, можно включать её фрагменты в школьный урок. Видеофрагментов нет. С программой могут работать одновременно несколько учащихся, по каждому ведётся своя статистика прохождения тем и результатов. Закладки. Темы и научные термины представлены в алфавитной поисковой системе. Копирование материалов затруднительно. Всем задачам сразу же выдаются готовые решения (дикторский текст). Пособие устаревшее, репродуктивного типа, слабо использованы интерактивные возможности для обеспечения разнообразия учебных действий пользователя. Интернет-поддержка:http://www.magnamedia.ru.

– Вся физика. Энциклопедия по физике на трёх CD. (М.: Руссобит-М, 2003), http://www.RUSSOBITM.RU. Для установки на ПК требуется 87 Мб на жёстком диске. Пособие автономное, без связи с интернетом, сочетается с любым УМК по физике. Рассчитано на применение в уроках, элективных курсах, самообразовании. Имеются 5 режимов изучения: Энциклопедия – Учебник – Словарь – Тестирование – Физическая лаборатория. Объём курса может удовлетворить школьника, абитуриента и учителя. Разветвлённая поисковая система обеспечивает быстрый доступ ко всем ресурсам. Представлены видеофрагменты всех основных натурных школьных экспериментов с дикторским пояснением. Возможно копирование и распечатка фрагментов. Ведётся контроль усвоения материала и сохраняются его результаты. Даётся информация о вузах России, материалы по подготовке к ЕГЭ. В целом подобрано более 300 авторских иллюстраций с объяснениями, 400 проверочных тестов и задач, справочные таблицы по всем разделам, включено полноэкранное качественное видео (720  576). Даны биографические сведения об учёных.

В учебнике цветные рисунки, основные термины в тексте выделены, как гиперссылки. В уроках (их всего 31) список уроков с таблицей результатов (приступал/не приступал). Тесты можно выбрать простые и сложные, задать время от 5 мин до 1 ч и более (соответственно выдаётся количество заданий). В дневнике фиксируется время, проведённое в программе, и процент посещения всех разделов. Интересное содержит разнообразный занимательный, исторический и другой познавательный материал. Для учителей физики ресурс прежде всего интересен своими очень качественными видеодемонстрациями.

• Измерительные комплексы. Виртуальная школьная физическая лаборатория

– Виртуальная физическая лаборатория (М.: Дрофа, 2006) – комплект из пяти СD: «Лабораторные работы по физике. 7-й класс», «Лабораторные работы по физике. 8-й класс», «Лабораторные работы по физике. 9-й класс» по учебникам физики Пурышевой Н.С. и Важеевской Н.Е., а также «Лабораторные работы по физике. 10-й класс», «Лабораторные работы по физике. 11-й класс» по учебникам физики Касьянова В.А. Содержат большинство лабораторных работ из перечня обязательных по программе. Кадр представляет собой виртуальное поле интерактивной индивидуальной деятельности ученика. Учебные объекты в поле анимированы, действия с ними – с помощью курсора. Удобное пользование виртуальными измерительными инструментами. Расчёты учащиеся выполняют в своих тетрадях с помощью встроенного непрограммируемого калькулятора. Примеры виртуальных лабораторных работ: «Измерение массы тела на рычажных весах» (7-й кл.), «Регулирование силы тока в цепи с помощью реостата» (8-й кл.), «Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решётки» (11-й кл.), «Изучение взаимодействия частиц и ядерных реакций» (11-й кл.). Навигация понятна даже семикласснику. Возможно увеличение деталей изображения (шкал приборов и т.п.). Информационный объём работ небольшой, они легко копируются.

– Физика. 7–11 классы. Практикум. Козел С.М., Орлов В.А., Гомулина Н.Н., Кавтрев А.Ф. (М.: Дрофа, 2005). Легко устанавливается на ПК. Оглавление содержит разделы:Лаборатории – Конспекты – Видеофильмы – Справочник – Помощь – Учителю – Об авторах. Самым ценным являются краткие, высокопрофессиональные ёмкие методические рекомендации А.Ф. Кавтрева в форме отдельных статей. Лаборатории – виртуальная лаборатория с интерактивными моделями, пошаговыми анимациями, которыми оперирует учащийся. Действия запрограммированы, в случае неудачи – звонок и повтор действий. Конспекты – мультимедийный иллюстрированный конспект теории, простой переход в виртуальную лабораторию. Видеофильмы – видеофрагменты реальных экспериментов и мультипликация. Справочник – основные формулы, константы, табличные данные. Учителю– методические рекомендации по применению компьютерного курса, виды задач к компьютерным моделям, основные трудности работы с ними, примеры моделей для конкретных уроков и др. Помощь – информация об интерфейсе программы, технические требования к ПК пользователя.

Пособие разделено на две части: I – основная школа (7–9-й классы), II – старшая школа (10–11-й классы). При составлении компьютерной поддержки конкретного урока рекомендуется учесть, будет это коллективная работа на базе учительского ПК в сочетании с мультипроектором или индивидуальная деятельность учащихся в локальной сети. Рисунки и фото с диска копируются, выводятся на печать, их можно пересылать по электронной почте, что удобно для дистанционного обучения и составления собственных разработок уроков. Интернет-поддержка: http://www.km.ru.

– Экспериментальные задачи лабораторного физического практикума. Авторы известны по видеозадачнику: Фишман А.И, Скворцов А.И., Даминов Р.В. (Компания «Кирилл и Мефодий». – М.: NMG, 2006). Это принципиально новое мультимедийное пособие по изучению физических явлений путём анализа видеозаписей реальных экспериментов и измерений с помощью виртуальных инструментов. При необычной форме экспериментальной деятельности (сложный эксперимент без материальных затрат) учит проводить исследование, грамотно обрабатывать полученные результаты. Такой способ дистанционного анализа получил широкое распространение в космонавтике, медицине, атомной промышленности и других областях. Пособие предназначено для учащихся 8–11-го классов общеобразовательных школ и студентов первых курсов технических вузов. 24 задачи по темам: «Кинематика», «Законы сохранения», «Механика жидкости и газов», «Гидродинамика», «Механические колебания», «Геометрическая оптика». Достоинства – широкая аудитория пользователей, соответствие ГОС, охват основных разделов физики, богатых экспериментальными исследованиями, формирование мотивации, интереса к физике, эксперименту. Удобный интерфейс, наличие методических рекомендаций учителям и учащимся.

– Цифровая лаборатория по физике «Архимед». Разработка Института новых технологий проходит апробацию в московском лицее № 1502 при МЭИ (с 2004 г. по настоящее время). Позволяет исследовать временные зависимости физических величин с помощью датчиков (силы, расстояния, давления, тока и др.). Запись результатов измерений производится на карманный ПК Palm с программой ImagiProbe с дальнейшей передачей данных на ПК с помощью измерительного интерфейса TriLine и обработкой на базе специального программного обеспечения Multilab. Методическое пособие, подготовленное для учителей физики [2], содержит помимо экспериментальных задач и лабораторных работ практикума план двух вводных занятий, знакомящих с программным обеспечением, правилами пользования датчиками, возможностями программы MultiLab. Использовать ЦЛ «Архимед» можно, начиная с 7-го класса. Разработано изучение движения по наклонной плоскости, колебательного движения, определение скорости звука, получение вольт-амперной характеристики проволочного резистора, лампы накаливания и диода, исследование магнитных полей, дифракции и интерференции света. Обсуждение возможностей ЦЛ «Архимед» – на сайте лицея № 1502 г. Москвы: http://www.fizfaq1502.ru.

– Измерительный комплекс «L-микро» (разработка ПФ РНПО «Роснаучприбор», 1999–2004 гг.). Единая экспериментальная среда, объединяющая демонстрационное оборудование и набор датчиков физических величин (температуры, давления, силы тока, напряжения и др.). Датчики подключаются к компьютерному измерительному блоку (12-разрядный, 4-канальный АЦП), если есть IBM-совместимый ПК. В Руководстве предлагается ряд лабораторных работ школьного курса. Заказ через магазин наглядных пособий.

• Электронные учебно-методические комплексы дистанционного обучения

– Физика. TeаchPro. Distance Learning, 2003 (два CD, разработчик ООО «Мультимедиатехнологии и дистанционное обучение», 2003).

Диск 1 – репетитор для самообразования. Имитация занятия с репетитором подчёркивается способом предъявления материала в форме уроков: теория даётся через дикторский текст, который сопровождается анимированными рисунками и записями на экране монитора. Обучаемому остаётся слушать и смотреть (конспектировать). Допускается многократное повторение урока. Содержание охватывает все разделы школьной физики. Задачи (более 1100), систематизированные по темам, сгруппированы в отдельный блок, доступ к любой задаче – через гиперссылку. Диктор объясняет решение задачи, на экране – рисунки (схемы), формулы, готовые расчёты. В чистом виде репродуктивная технология обучения! Однообразная и монотонная деятельность. Задачи взяты из многократно издаваемых пособий по физике для поступающих в вузы Бендрикова Г.А., Козела С.М. и др. и школьного задачника по физике Рымкевича Л.П. (М.: Просвещение, 1988). Пособие, на наш взгляд, не учит главному – формированию обобщённых, эвристических умений решения задач разного типа, не систематизирует теоретические знания на более высоком уровне, не руководит познавательным процессом. В целом в нём не заложена интерактивность действий пользователя, идеология – потребительская. Нет тренинга в самостоятельном решении задач, задачи не распределены по трудности.

Каждый пользователь регистрируется, получает персональный логин, под которым запоминается история прохождения им всего курса. Статистика пройденных уроков отражает процент пройденного материала и правильность ответов на контрольные вопросы. Выбор порядка изучения тем и решения задач – произвольный. Практически пользователю не предоставляется возможность самостоятельного выполнения заданий: слишком велико искушение сразу же прослушать и увидеть готовое решение.

Диск 2 – решебник задач по физике (326 Мб) из сборников для поступающих в вузы. Повторяются некоторые задачи из диска 1. Решебники по понятной причине не любят учителя, но они популярны среди учащихся, для которых физика – не главный предмет и изучается формально. Разумнее всего решебники использовать как справочник решений.

В целом пособие представляет собой электронный вариант пособий для поступающих в вузы Г.А.Бендрикова, С.М.Козела с расширением объёма теоретического материала и минимумом интерактивности.

Web-страница е-издательства «Мультимедиатехнологии и дистанционное обучение» (ММТ и ДО): http://www.mmtech.ru.

– TeachPro. Физика. Самоучитель по физике. 7–11 классы. (М.: ММТиДО, 2003). Самый объёмный из мультимедийных курсов данной серии. Структура и система навигации – едина для всей серии. Лекции с динамическими иллюстрациями и тремя режимами работы – пошаговым, с контролем усвоения, непрерывного прослушивания. Демонстрация решения задач. По мнению разработчиков, это учебное пособие может заменить школьникам справочник, домашнего репетитора и подготовительные курсы. Самая сильная сторона пособия – выход с диска через интернет на сайт дистанционного обучения ( http://teachpro.ru ). Здесь же можно записаться на платные интернетовские видеокурсы по разным школьным предметам, в том числе и по физике. На этом же сайте можно познакомиться с web-версиями обучающих программ всей серии TeachPro.

• Активные мультимедийные и развивающие среды по физике

Названные выше ППС при всех их достоинствах всё-таки сковывают инициативу учащегося. Его деятельность заранее запрограммирована в содержании и структуре электронных материалов. В этом и состоит их интерактивность. Но в начале 2000-х гг. был адаптирован на русский язык и позже создан в России принципиально новый класс электронных пособий – развивающие среды. В чём их особенность? Рассмотрим на конкретных примерах.

– Живая физика (пер. с англ.) – из серии «Живая школа ИНТ» (М.: Институт новых технологий обра-зования, 2001). Последняя версия 2.5 создана в 2004 г. В пособии создаётся обучающая компьютерная среда для изучения движения в гравитационном, электростатическом, магнитном или любом другом поле, а также движения, вызванного различными взаимодействиями объектов. Достигнут самый высокий уровень интерактивности: схемы экспериментов, модели физических объектов, сред, силовые поля создаются самим пользователем. Работа программы основана на численном интегрировании уравнений движения. В ней быстро «создаются» схемы экспериментов, модели объектов, силовые поля. Способы представления результатов (мультипликация, график, таблица, диаграмма и др.) задаются пользователем в удобном для него редакторе среды. Основа деятельности –Инструменты и Меню: лабораторный шкаф, объекты, связи, рабочее поле, инструкции по проведению экспериментов, использованию формул, проведению расчётов и других операций. Имеется много приложений, разъясняющих детали исследовательских действий. Учащиеся проводят исследования на качественном уровне (упражнения), используют тренажёры, иллюстрации, строят модели для количественных расчётов. По ходу работы создаются Папки ученика (где хранятся его результаты) и учителя (для подготовки к урокам). Правила пользования программой и управление экспериментом занимают более 150 страниц текста. Освоить эту программу и использовать её в учебном процессе удалось немногим учителям физики [3, 4], тем более – учащимся.

– Интерактивные творческие задания. Физика-7–9 (М.: Новый диск, 2007). Включает тесты, викторины, весёлые игры, пазлы, кроссворды и многое другое. Интерес к предмету, наглядность объяснения усилены за счёт использования анимации, красочных иллюстраций, интерактивных схем. Содержание: энергетические ресурсы, электрические цепи, силы и их действия, ускорение, давление и моменты сил, нагревание и охлаждение, магниты и электромагниты, свет, звуки и слух, гравитация и космос, Солнечная система. Интерактивные задания построены в разных жанрах. Это пособие приживётся в любой деятельности: во внеклассной работе, в дидактических играх на уроке, для оформления физических газет и, конечно, дома, особенно, когда ребёнку скучно, нет дела.

– Активная физика. Интенсивный курс физики на ПК (Минск: фирма НПП «БИТпро», 1997). Этот ПМК (программно-методический комплекс) разработан творческой группой Pi-Logic Group, БГПУ в 1993–1997 гг. Составлен комплекс из трёх частей: «Активная физика», конструктор «Оптическая скамья» и викторина Almagest. Предназначен для формирования умений и навыков решения задач и использования физических знаний в разных нестандартных ситуациях. Подобраны более 600 заданий-ситуаций. По структуре и управлению мало отличается от рассмотренных выше ППС, но следует отметить, что именно в этом ресурсе появились первые тренажёры по физике. Полная версия в интернете становится доступной после регистрации и оплаты. Есть Методические рекомендации по организации учебного процесса с использованием ПМК. Ресурс развивается. Пока предложено несколько готовых сценариев обучения: 7-й класс – введение в физику; 8-й класс – электричество, световые явления; 9-й класс – кинематика, динамика, механические колебания; 10-й класс – основы МКТ и введение в физический практикум.

Во Введении много иллюстраций, хороший видеоряд. Использованы методические «находки», нет назидательности, что способствует формированию навыков познавательной деятельности на эвристическом уровне. Но содержание материала для 8–10-го классов не позволяет отнести продукт к электронному учебнику. Уроки – лишь 10–15 небольших компьютерных фрагментов для каждого класса (около 10% времени изучения). Типовой сценарий рассчитан на активную работу учащихся в течение 15–20 мин и содержит 10–12  вариантов основного задания (каждый работает самостоятельно!). Например: «Рассчитать силу давления гидравлического пресса, изображённого на рисунке». Или: «Изобразите плечо силы F1 изогнутого рычага» (7-й класс). К каждому заданию имеется пояснение, реакция компьютера на ответ следует немедленно, накапливается статистика результатов. Пользователь может выбрать стратегию обучения: 1 – справлюсь сам; 2 – покажи лёгкое задание; 3 – предложи следующее задание. Задания – интерактивные (дорисовать, измерить, снять показания приборов, изменить, построить с помощью виртуальных средств). Интересна Статистика результатов для учителя: через 45 мин работы компьютер выдаёт распределение первых оценок, а также информацию об ответах каждого ученика. Введение в физпрактикум (9-й класс) включает две темы: «Измерение линейных размеров. Нониус» и «Обработка результатов измерений».

Особенно интересен Виртуальный конструктор «Оптическая скамья» для создания и редактирования учебных моделей оптических приборов и схем, составленных из базовых элементов: источников света, плоских и сферических зеркал, линз, ширм, индикаторов света. Собранные модели действуют в соответствии с их назначением. Демоверсия пособия демонстрирует три режима работы программы: конструктор, задачник, сценарий. В режиме конструктор появляются активное поле и управляющая панель, позволяющая построить или трансформировать готовую модель путём изменения положения и параметров базовых элементов (Drag-and-Drop). Пример: «С помощью зеркала “зажгите” лампочку за ширмой в доме с зеркальной крышей». В режиме задачник ничего изменять нельзя, правильность решения контролируется. Сценарий предлагает не одну задачу, а целую последовательность на одной общей базе (всего более 6000 задач). УМК хорош в реализации проблемных, игровых ситуаций на уроке (при наличии интернета) и, конечно, для работы на домашнем компьютере, во внеурочной деятельности. Адрес: http://www.cacedu.unibel.by/ (Минск).

– Физика в анимациях. Две версии: DVD (DVD–PAL-RUS) и СD (CD-RUS-4.51), сайт http://physics-animation.com/physics.htm (разработчик и поставщик компания «Силтек», 2004). Анимация физических процессов по темам: «Волны», «Оптика», «Механика», «Термодинамика», «Электричество». Диски содержат высококачественные видеоклипы (4–10 с) в формате AVI 800600 и 420315 точек и трёхмерные gif-анимации формата 420315 точек. Видеоклипы продолжительностью около 1 мин сжаты в формате DVD-видео (mpeg2, PAL720576). Анимации сопровождаются теоретическими объяснениями и ссылками на учебник. Загружаемый файл – компилированный CHM-архив с гипертекстовыми ссылками и возможностью поиска (встроенная система навигации). DVD содержит архив научных форумов ( http://forum.nad.ru ) и баллистический редактор «Орбита 1.5». Возможна подкачка с интернета по мере работы с программой. Ресурс может быть использован школьниками и студентами в качестве учебного пособия.

– Виртуальная физика – активная обучающая СD-среда и одноимённый интернет-ресурс (разработка РЦИ Пермского ГТУ, 1998–2005. – Пермь, 2005). Диски можно заказать через интернет ( http://softkey.ru ).

– Электронный конструктор «Знаток» (производитель ООО «Вита», 2005). На сегодня существует в четырёх вариантах: «180 схем», «320 схем», «999 схем» и «Знаток для образовательных учреждений». Последний используется на уроках физики. Содержит учебно-практическую часть и описание 999 игровых схем. Первая часть включает 21 интерактивное практическое занятие для детей (с 5 лет) и школьников. Каждое занятие содержит 1–2 практических задания, отвечающих ГОСТу и содержанию учебников физики 8–11-го классов. Задания разбиты не по классам, а по трём группам сложности: синий – начальный уровень, зелёный – средний, красный – выше среднего. В наборе конструктора имеются разнообразные элементы: лампочки, источники тока, ключи, наборы электронных блоков и соединений, позволяющие конструировать электрические цепи без пайки. В пособие включены «Методические рекомендации» А.Бахметьева. Экспериментальные задачи составлены по разделам: механические колебания и волны, звук, основы электроники, интегральные микросхемы, цифровая техника, логические схемы, электрические явления, постоянный ток, электрический ток в разных средах, полупроводниковые компоненты, электромагнитные явления, электростатика. Для их решения «собирается» виртуальная модель (схема, установка). Она испытывается «в действии», проводятся измерения, расчёты. Возможны собственные разработки. Варианты управления устройствами: свет, звук, магнитное поле, вода, датчик, электрическое поле. Пособие рассчитано на развитие креативного, эвристического технического мышления школьников и даже студентов. Лучшая область применения – индивидуальная работа с одарёнными детьми. Сайт поддержкиhttp://www.znatokonline.ru.

В последние годы стали создаваться разнообразные образовательные конструкторы и развивающие обучающие игры, способствующие развитию интеллекта и творческих способностей детей, закреплению знаний, побуждающих интерес к школьным предметам. Среди них в целях повышения интереса к физике можно рекомендовать представленные ниже.

– Образовательный конструктор «ЛЕГО» «Машины, механизмы, энергия» – набор для ознакомления с возобновляемыми источниками энергии (солнце, ветер, вода). Изучаются принципы действия этих источников, процесс накопления и переноса энергии, организация систем энергоснабжения. Можно использовать в сочетании с демонстрациями подходящих видео- и анимационных CD-моделей из перечисленных учебных компьютерных пособий.

– Образовательный конструктор «ЛЕГО» «Инженерная механика» – набор из 310 элементов (моторов с блоками, шестерён, балок, осей и др.), 6 сборников технологических карт с подробными инструкциями по выполнению 24 учебных заданий, книги проектов и видеодиск с записью реальных производственных процессов. Работу с конструктором лучше организовать в группах по 2–3 человека во внеурочное время (но можно и на уроке). В России эксклюзивным представителем датской фирмы «ЛЕГО» является Институт новых технологий.

Вопросы для самоконтроля

1. Чем обосновывается разделение программных педагогических средств по физике на I и II уровни?

2. Для каких учебных целей предназначены тренажёры и репетиторы? В чём их отличие от электронных учебников?

3. Готовы ли вы использовать измерительные комплексы в обучении? Чему надо научиться?

3. Каковы возможности виртуальной физической лаборатории? Может ли она заменить реальный физический эксперимент?

4. Назовите известные вам ППС самообразования.

5. Какие развивающие электронные продукты по физике вам известны?

6. Сформулируйте краткое педагогическое резюме по использованию компьютера в преподавании физики. В чём основные трудности на современном этапе?

Рекомендуема литература

1. Гомулина Н.И., Тимакина Е.С. Возможности использования электронных образовательных изданий по физике. – Физика в школе, 2006, № 4.

2. Казанская А.Я., Петрова М.А. и др. Учебно-исследовательский курс «Архимед» (стартовый проект): Три экспериментальные задачи и три лабораторные работы: Методическое пособие: Под ред. А.Я.Казанской. – М., 2005.

3. Галимов Ф.М. Создание интерактивных моделей в обучающей среде «Живая физика». – Физика в школе, 2004, № 4.

4. Дунин С.М. Программа «Живая физика» – возможности новой версии. – http://www.ito.su