Научная статья на тему 'Формирование у учащихся общих подходов к работе с учебной информацией по физике, представленной в виртуальной предметной среде'

Формирование у учащихся общих подходов к работе с учебной информацией по физике, представленной в виртуальной предметной среде Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
1157
80
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Оспенникова Е. В., Оспенников А. А.

В статье обсуждается проблема организации деятельности учащихся с "готовым" учебным знанием, представленным в виртуальной информационной среде. Рассматриваются вопросы методики формирования у учащихся обобщенных умений в работе с гипертекстом, объектами цифровой графики, аудиои видеоматериалами, компьютерными моделями. Статья будет полезна преподавателям и студентам педагогических вузов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Оспенникова Е. В., Оспенников А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Формирование у учащихся общих подходов к работе с учебной информацией по физике, представленной в виртуальной предметной среде»

МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ИКТ В ОБУЧЕНИИ

Е.В. Оспенникоеа, А.А. Оспенникое

ФОРМИРОВАНИЕ У УЧАЩИХСЯ ОБЩИХ ПОДХОДОВ К РАБОТЕ С УЧЕБНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ ПО ФИЗИКЕ, ПРЕДСТАВЛЕННОЙ В ВИРТУАЛЬНОЙ ПРЕДМЕТНОЙ СРЕДЕ

В статье обсуждается проблема организации деятельности учащихся с "готовым" учебным знанием, представленным в виртуальной информационной среде. Рассматриваются вопросы методики формирования у учащихся обобщенных умений в работе с гипертекстом, объектами цифровой графики, аудио- и видеоматериалами, компьютерными моделями. Статья будет полезна преподавателям и студентам педагогических вузов.

В современных условиях эффективным является такое образование, в результате которого у подрастающего поколения формируется не только готовность к самообучению и самосовершенствованию, но и потребность в такой деятельности. В этом случае учащийся по собственной инициативе и вполне самостоятельно начинает строить свою учебную работу, добывая необходимую информацию из различных источников.

Основную часть учебной информации школьники приобретают в "готовом" виде. Ведущим источником такой информации была и ныне остается традиционная учебная книга. Новым (дополнительным) источником "готового" знания является теперь и виртуальная информационная среда, которая стремительно отвоевывает у полиграфических учебных изданий свое "место под солнцем".

Как в традиционной полиграфической книге, так и цифровом учебном издании используются общие для этих двух источников формы представления предмета учения: текст, рисунки, фотоиллюстрации, графики, таблицы и т.п. Кроме того в виртуальной среде обучения задействованы и весьма специфические для нее формы предъяв-

ления учебного материала: гипертекст, анимация, демонстрационные и интерактивныге модели, элементы1 "виртуальной реальности” (тренажерыг, конструкторыг, симулято-рыг), аудиоинформация и видеосюжетыг и пр.

Использование одинаковых способов представления предмета учения в классической учебной книге и виртуальной информационной среде определяет необходимость формирования у учащихся общих подходов к работе с учебной информацией, представленной в одном и том же формате. Тип носителя не должен влиять на процесс ее потребления. Наряду с универсальными умениями важно сформировать у учащихся и специальные умения, содержание которых определяется специфическими для виртуальной среды способами представления предмета учения.

Эта задача становится в настоящее время весьма актуальной, т.к. количество цифровых учебных ресурсов на образовательном рынке России уже достаточно велико и продолжает неуклонно увеличиваться. На решение этой задачи нас ориентируют требования к уровню подготовки выпускников школ, сформулированные в стандарте основного и среднего (полного) общего образования.

Изучение физики на профильном уровне

© Оспенникова Е. В., Оспенников А. А., 2009

среднего (полного) образования должно быть направлено на "... самостоятельное приобретение информации физического содержания и оценку ее достоверности, использование современных информационных технологий с целью поиска, переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации по физике" [1].

Ранее (в "докомпьютерную эпоху" развития средней общеобразовательной школы) проблеме формирования у учащихся опыта самостоятельной работы с книгой уделялось значительное внимание. В отечественной педагогической науке уже разработаны основы теории и методики формирования у учащихся умений и навыков работы с учебной и научно-популярной литературой. В частности в методике преподавания физики этому вопросу посвящены исследования

А.В. Усовой, В.В. Завьялова, З.А. Вологодской, А.А. Боброва, И. С. Карасовой, Е.В. Оспенниковой, А.А. Шаповалова и др.). Данная методика базируется на использовании в учебном процессе обобщенныгх планов изучения элементов системы научного знания. Применение этих планов обеспечивает необходимую полноту представления и усвоения учебного материала, системность приобретаемых знаний, способствует более глубокому пониманию учащимися сути физических явлений и законов их протекания. Результативной составляющей данной методики обучения является становление у учащихся обобщенныгх познавательныгх умений в работе с книгой.

Методика формирования у учащихся обобщенных умений работы с учебной и дополнительной литературой по физике многократно апробирована и может быть с успехом использована при организации их ра-боты с цифровыми учебными изданиями и образовательными интернет-ресурсами. Это обусловлено, как отмечалось выше, наличием в виртуальной среде и учебной книге сходных учебных объектов. Вместе с тем новый носитель информации стимулирует дальнейшее развитие данной методики, в

частности становление специфической составляющей опыта применения данной методики в виртуальной среде, связанной с появлением в ней учебных объектов нового типа.

Значительная часть ИКТ-умений, необходимых для успешной работы учащихся в предметной виртуальной среде, отрабатывается в курсе информатики. В предметной среде обучения эти умения в процессе своего применения конкретизируются и закрепляются, в ряде случаев идет процесс их дальнейшего развития. Ниже приведен состав основных ИКТ-умений, необходимых учащимся для эффективной работы с предметными цифровыми учебными изданиями. Это умения и навыки работы:

- с гипертекстом и гиперграфикой;

- таблицами, графиками, схемами, диаграммами, в том числе интерактивными;

- рисунками, фотоснимками, объектами компьютерной графики, в том числе интерактивными;

- аудио- и видеоинформацией;

- компьютерными моделями;

- компьютерными тестовыми системами;

- навигацией, поисковыми системами цифровых пособий и сети Интернет;

- ПО и инструментами создания в виртуальной среде собственных документов, презентаций, Web-страниц, аудио- и видеофайлов.

Рассмотрим содержание данныгх умений и основныге положения методики их формирования в процессе преподавания школьного курса физики.

1. Работа с гипертекстом

Работа с текстом в виртуальной среде отличается от работы с его традиционным аналогом за счет гипертекстовой архитектуры "упаковки" учебной информации. Главной особенностью этой работы является ее "нелинейный" характер, предполагающий различную степень "разветвленности" познавательной деятельности по содержательным линиям учебного материала. Нелинейные характеристики гипертекста опреде-

ляют новые условия и обеспечивают иные возможности для поиска, чтения, осмысления, систематизации и фиксации прочитанного. Для того чтобы работать с такими документами, учащийся должен научиться самостоятельно "путешествовать" по тексту, пользуясь системой более сложных ориентиров, чем те, которыми он привык руководствоваться, работая с обычным полиграфическим учебником.

Вместо традиционной схемы изучения материала "страница за страницей", "параграф за параграфом", определяемой автором учебника (или учителем), в виртуальной среде благодаря наличию общего и локальныгх "навигаторов", внешних и внутренних гиперссылок школьник может выстраивать собственную логическую цепочку потребления информации. Это обстоятельство определяет его более активную познавательную позицию в планировании учебной деятельности в виртуальной среде. Работа с гипертекстом приучает школьника (хочет он того или нет) к предварительному планированию своей работы, развивает самостоятельность и критичность его мышления, способствует формированию организованности в деятельности.

Многие умения, сформированные ранее в работе с традиционным учебным текстом, оказываются востребованными и в виртуальной информационной среде. Ведущим из них является умение выгделять в тексте главное (существенное) в опоре на обобщенные модели элементов системы научного знания. Ранее приобретенный в работе с традиционным учебником опыт работы с информацией с применением обобщенных планов позволяет учащимся быть активными и сознательными ее потребителями и в условиях гипертекстовой архитектуры организации учебного материала.

Важным требованием к построению текстов в виртуальной учебной среде является их информационная "полнота”. По каждому элементу системыг учебного знания (факту, понятию, закону и т.д.) должна быть представлена вся необходимая информация для

учащихся данной возрастной группы. Это достигается только при условии использования группой разработчиков "контента" цифрового учебного пособия обобщенных моделей элементов системы научного знания. Именно в соответствии с этими обобщенными моделями (или обобщенными планами: изучения научныгх фактов, физической величиныг, закона, теории и т.д.) должно конструироваться содержание учебного текста и отчасти и его гиперархитектура. Следует отметить, что этому требованию удовлетворяют далеко не все полиграфические учебные пособия, а также пособия на СБ и учебные тексты Интернет.

К сожалению, использование обобщенных моделей представления материала в цифровых учебных изданиях, а также обучение школьников работе с учебным текстом и гипертекстом на основе применения обобщенных планов пока не получило должного распространения в школьной практике. В условиях обучения на основе традиционной книги это не так чревато негативными последствиями, как в условиях обучения в виртуальной информационной среде. Авторы полиграфического учебного пособия достаточно "жестко" управляют вниманием учащегося и содержанием его работы с учебным текстом. При работе с гипертекстом сложной архитектуры на учебном СБ учащийся может часто терять "путеводную нить". В условиях же работы с гипертекстом в Интернете он может просто "заблудиться" и не найти "дорогу домой". Именно поэтому разработанная еще в 70-е годы прошлого века методика организации самостоятельной работы с учебными текстами на основе применения обобщенных моделей учебного знания становится в настоящее время чрезвычайно актуальной.

Рассмотрим содержание основным этапов формирования у учащихся умения самостоятельно работать с учебным гипертекстом (ГТ).

На первом этапе школьники получают начальные представления о гипертекстовой архитектуре организации учебного материала

в цифровом издании по предмету. Им дается необходимая информация об основных способах ориентировки в структуре цифрового учебного пособия, разъясняется назначение общей и локальной навигации по учебному материалу. Они знакомятся со способами организации главного "меню" и вложенных в него рубрикаторов. Учитель поясняет учащимся необходимость и порядок использования при работе с текстом системы внешних и внутренних ссылок.

На этом этапе внимание учащихся обращается на необходимость планомерного подхода к изучению материала пособия. Ориентиром для плановой работы с текстом служат вопросы, поставленные учителем, или вопросы и задания, включенные в содержание учебного пособия. Основное внимание в этот период обучения должно быть сосредоточено на работе с одной исходной линией "простого " учебного текста (т.е. текста, содержащего описание одного элемента системы научного знания: факта, понятия, закона или др.). Допускается лишь краткое обращение к гиперссылкам поясняющего и справочного характера. Преимущественно это внутренние ссылки. Всякий раз после получения по ссылке дополнительной информации учащийся должен возвращаться к изначально выбранной исходной "линии" чтения. "Блуждание" по ссылкам третьего, четвертого и прочих уровней не рекомендуется.

Второй этап обучения учащихся умению работать с ГТ связан с анализом представленной в нем учебной информации на основе соответствующего обобщенного плана. Обобщенный план подбирается учителем. Содержание и последовательность пунктов ОП определяют общую логику работы учащегося с гипертекстом.

На этом этапе работа по-прежнему организуется с "простым" текстом. В центре внимания, как и на первом этапе обучения, остается только одна исходная "линия" чтения. При этом благодаря использованию планов обобщенного характера возникает необходимость целенаправленного обращения к дос-

таточно большому объему дополнительной учебной информации. Ориентация на поиск учебного материала к каждому пункту обобщенного плана определяет возросшую частоту использования меню, систем внешней и внутренней навигации, увеличение числа используемых внутренних и внешних гиперссылок. В этих условиях своевременное и последовательное фиксирование найденной информации в собственных файлах становится важным условием эффективной работы учащихся в виртуальной среде. Полезно порекомендовать им перед началом чтения создать шаблон собственного документа, в котором будет размещаться по ходу работы отобранная информация (рис. 1). Заполнение шаблона и последующая обработка учебного материала составят основу для подготовки устного или письменного отчета по результатам самостоятельной работы учащихся в гипертекстовой информационной среде.

Анализ содержания учебных текстов предметной виртуальной среды показывает, что необходимой информации в этих текстах для того, чтобы полно и точно описать содержание элементов системы научного знания (фактов, понятий, законов и пр.) на основе их обобщенных моделей, как правило, недостаточно. Практически всегда для уточнения и дополнения содержания отобранного материала возникает необходимость обращения к другим источникам. Наряду с традиционными источниками дополнительной учебной информации (полиграфическими справочниками и энциклопедиями) на этом этапе учащиеся в некоторых случаях могут использовать и образовательные интернет-ресурсы.

На третьем этапе обучения школьники продолжают работать с одной исходной "линией" простого учебного текста. Однако теперь в своей работе они могут использовать уже два или три цифровых учебных издания. Логической основой, определяющей содержание работы с гипертекстом, по-прежнему, остается соответствующий обобщенный план. Обобщенный план к учебному тексту

7

9

Рис.1. Шаблон для отбора и редактирования информации при подготовке письменного и устного отчета о самостоятельной работе с учебным текстом

учащиеся подбирают теперь уже самостоятельно. Начиная с этого этапа, обращение к дополнительным полиграфическим ресурсам и образовательным интернет-источникам для поиска нужной информации является одинаково активным. Параллельная работа с полиграфическими материалами чрезвычайно важна, т.к. позволяет учащимся более точно отслеживать оригинальные авторские работы, правильно оценивать найденную инфор-мацию, взвешенно и критично подходить к ее отбору.

Четвертыгй этап обучения связан с организацией работы учащихся с двумя (или тремя) исходныгми "линиями” цифрового текста. Такая необходимость возникает при изучении сложного учебного материала,

включающего описание двух или трех элементов системы знания. Учащиеся должны разбить сложный текст на части и подобрать к каждой части соответствующий обобщенный план. На этом этапе учитель помогает школьникам в определении состава исходных "линий" цифрового текста. В результате работы учащиеся строят в собственном файле план-конспект ответа по сложному учебному тексту.

Пятыый этап обучения - этап закрепления и совершенствования опыта работы учащихся со сложными цифровыми текстами. Число и состав необходимых исходных линий изучения материала учащиеся на этом этапе определяют самостоятельно. Они могут использовать различные цифровые пособия

на СБ. Недостающий материал может быть найден на образовательных сайтах сети Интернет. При фиксировании учебного материала в собственных документах для быстрой ориентировки по тексту учащиеся могут сами организовать необходимые закладки и гиперссылки.

Шестой этап обучения ориентирован на формирование у школьников опыта работы с неадаптированными ГТ, представленными в сети Интернет. Этот уровень работы предназначен для увлеченных предметом ребят. Задания для учащихся на этом этапе носят индивидуальный характер. Обычно это осуществляется в рамках научного тьютирования.

Нередко в рамках этого этапа организуется групповая и коллективная работа учащихся по выполнению учебно-исследовательских проектов, связанных с поиском, обработкой и систематизацией информации, представленной в цифровой предметной среде.

Итак, готовность учащихся к работе с ГТ определяется уровнем сформированности умений разрабатывать и реализовать общую схему рационального информационного потребления, фиксировать добытую информацию в собственных файлах, выполнять ее систематизацию и самостоятельно создавать по результатам работы собственные гипертекстовые "конструкции". В основе рационального планирования учебной деятельности с ГТ лежит умение различать в тексте элементы системы научного знания, а также видеть структуру каждого из этих элементов, пользуясь соответствующими обобщенными планами. Деятельность такого рода, безусловно, будет иметь своим результатом полное извлечение и системное усвоение учебной информации, ее рациональную фиксацию в сознании учащихся и на различных носителях, в том числе цифровых.

Основныге стадии развития умения работать с ГТ.

1. Находить ответы на вопросы, выполняющие роль опорных пунктов при выделении наиболее существенного в учебном гипертексте (работа с простым текстом). Пользо-

ваться в работе с ГТ системой навигации, внутренними и внешними гиперссылками.

2. Анализировать простые гипертексты на основе обобщенных планов, предложенных учителем. Разрабатывать план-конспекты или опорные конспекты (традиционные, цифровые) для устных ответов на основе обобщённого плана (планов).

3. Работать с различными виртуальными источниками учебной информации (цифровыми учебными изданиями на СБ, интернет-сайтами) при изучении какого-либо элемента системы научного знания. Сравнивать содержание изложения материала в данных источниках, используя соответствующий обобщенный план (ОП для анализа текста подбираются учащимися самостоятельно).

4. Работать со сложными учебными текстами. Самостоятельно подбирать к ним соответствующие обобщенные планы. Находить, используя различные источники, информацию, необходимую для полного изложения вопроса в соответствии с обобщенными планами. Составлять итоговый план-конспект (опорный конспект: традиционный, цифровой) для ответа на поставленный вопрос.

5. Самостоятельно работать с неадаптированными гипертекстами, представленными в сети Интернет, с целью изучения различных элементов системы научного знания. Находить и отбирать источники информации. Составлять план-конспект, конспект или опорный конспект изложения вопроса на основе самостоятельно подобранных обобщенных планов.

Приведенные стадии развития умения в работе с ГТ дают нам представление о системе заданий, которые нужно последовательно предъявлять учащимся на различных этапах обучения.

2. Работа с таблицами и графическими объектами предметной виртуальной среды

В виртуальной информационной среде получают развитие умения школьников в

работе с таблицами, графиками, диаграммами, рисунками и фотоснимками. В большинстве случаев эти учебные объекты, будучи включенными в цифровые ресурсы как простые копии своих полиграфических версий, ничем от них не отличаются. Поэтому в виртуальной среде характер работы учащихся с этими объектами в сущности не меняется. Вместе с тем в ряде случаев эти объекты могут быть реализованы в новой среде обучения с помощью специального ПО. Благодаря этому они оказываются наделенными новыми дидактическими свойствами и функциями.

Интерактивные графики и таблицы

Интерактивные графики и таблицы -сравнительно новые для учащихся учебные объекты. В современных образовательных ресурсах они представлены в разных версиях и достаточном количестве. Как правило, их включают в состав различных интерактивных моделей и связывают с изучением вполне конкретных физических ситуаций (рис. 2, 3).

Работа с такими графиками и таблицами повышает уровень наглядности изложения, позволяет учащимся анализировать более широкий ряд вариаций одного и того же физического процесса, отслеживать динамику развития явления при различных условиях его протекания, дает в итоге возможность получать более полную информацию по изучаемому вопросу и соответственно более глубоко усваивать учебный материал.

Интерактивные графики. Важными особенностями интерактивных графиков являются: анимация процесса построения графика, динамический характер отображения функциональных связей на координатной плоскости, одновременное отображение на плоскости нескольких кривых, возможность выбора (изменения) пользователем обозначений координатных осей и масштаба построения графика, варьирование условий протекания физических процессов, повторное наблюдение за ходом физического процесса и пр. В

Рис. 2. Модель "человек в лифте" (Открытая физика. 2.5, ООО "Физикон)

Рис. 3. Модель опыта Гей-Люссака (историческая версия). ИИСС "История научного эксперимента" (версия для апробации, ООО "Физикон")

Рис. 4. Физическая лаборатория: "STRATUM - 2000"

/ Д.В. Баяндин, О.И. Мухин, РЦИ ПГТУ.- г. Пермь (http://www.stratum.ac.ru)

цифровой среде график благодаря указанным свойствам становится информационно более насыщенным, в нем закодирован значительно больший объем информации. Учащиеся должны уметь грамотно "читать" графики (рис. 4.). Скорость такого чтения должна быть достаточно высокой. Следует вести речь о формировании навыка беглого чтения графиков.

Есть основание предполагать, что в уже в недалеком будущем интерактивный график в цифровых учебных пособиях станет одной из самых распространенных форм компактного представления большого объема информации об изучаемых явлениях.

В последствии навыки работы с графиками пригодятся при проведении натурного автоматизированного эксперимента. Умелое отслеживание характера течения физических процессов по выведенным с компьютерных датчиков на экран графическим зависимостям между параметрами изучаемого явления, позволяет экспериментатору быстро осмысливать происходящее, рационально и оперативно в связи с этим управлять ходом эксперимента.

Ниже приведен обобщенный план анализа графика функциональной зависимости. Через структуру обобщенного плана раскрывается состав основных умений, которыми учащиеся должны овладеть в работе с графиками.

План анализа графика функциональной зависимости

1. Уточнить, связь между какими величинами представлена на графике.

2. Обратить внимание на единицы измерения этих величин и их масштаб по осям координат.

3. По произвольному значению аргумента определить значение функции и наоборот.

4. По произвольному изменению значения аргумента определить изменение значений функций, и наоборот.

5. Определить вид зависимости (прямая пропорциональность, степенной закон и т.д.). Записать, используя график, уравнение функциональной зависимости.

6. По графику процесса определить все

возможные его количественные характеристики.

Формирование этих умений должно составить содержание самостоятельной работы учащихся с графиками (полиграфическими, цифровыми). Цифровые версии графиков позволяют отрабатывать данные умения не только многократно и оперативно, но и в более широком спектре физических ситуаций.

Интерактивне таблицыг. В учебных текстах таблица может использоваться как способ упорядоченного (системного) представления учебного материала различных уровней обобщения и как способ фиксации данных физического опыта (наблюдения, эксперимента). В любом случае в таблице отображаются связи между внесенными в нее данными.

Обратимся к анализу таблицы как средству для фиксации опытных данных. Такие таблицы являются непременным сопровождением учебных текстов, посвященных рассмотрению различных физических опытов и выявленных на их основе эмпирических закономерностей протекания природных процессов.

Различают таблицы качественных признаков, статистические таблицы и таблицы функций. В цифровой среде по сравнению со своими полиграфическими аналогами эти таблицы также обрели ряд новых свойств. Для них, как и для графиков, стали характерными и динамика, и интерактив. В таблицах нередко фиксируются сразу несколько функциональных связей. Часто интерактивные таблица и график объединены в одной компьютерной модели и демонстрируют нам свою согласованную работу при ее "запуске" (рис. 3).

Учащихся следует познакомить с типами таблиц и правилами их оформления. Это поможет школьникам как в работе с "готовыми" таблицами (полиграфическими, виртуальными), так и в работе по составлению таблиц в условиях самостоятельного экспериментального исследования.

Важно обратить внимание учащихся на то, что в любой таблице, предназначенной для фиксации опытных данных, всегда представ-

Форма 1

Таблица №

Название таблицы

(условия наблюдения)

Наблюдаемые объекты Качественные признаки объектов

Название признака 1 Название признака 2

1. 2. 3. и т. д.

Пример

Таблица 1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Свойства газов, жидкостей и твердых тел ( г = 20 0С )

Вещество в различных агрегатных состояниях Качественные признаки объектов

Свойство сохранения формы Свойство сохранения объема

1. Газ 2. Жидкость 3. Твердое тело Не имеет собственной формы, принимает форму сосуда. Принимает форму той части сосуда, в которой находится. Имеет собственную форму. Занимает весь предоставленный объем. Имеет собственный объем. Имеет собственный объем.

Форма 2

Таблица №

Название таблицы

(условия наблюдения)

Временные этапы наблюдения Качественные признаки объектов

Название признака 1 Название признака 2

1. 2. 3. и т. д.

Информационные компьютерные технологии в образовании • Вестник ПГПУ# Вып. 5 Пример

Таблица 1

Диффузия в жидкости ( г = 20 0С )

Дни проведения наблюдений

Глубина взаимного проникновения

1-й день

2-й день

3-й день

Форма 3

Таблица №

Название таблицы

(условия наблюдения)

Условия наблюдения объекта Качественные признаки объектов

Название признака 1 Название признака 2

1. 2. 3. и т. д.

Пример

Таблица 1

Диффузия в жидкости (через 4 часа после начала процесса)

Температура воды Глубина взаимного проникновения

Низкая Комнатная Высокая Я

лены независимая переменная (аргумент) и зависимая переменная (функция). Способ представления данных в таблице определяет ее тип.

Т а б л и ц ы к а ч е с т в е н н ы х п р и -з н а к о в. Если и аргумент, и функция обозначены словом или иллюстрацией, то мы имеем дело с особым типом таблицы -таблицей качественных признаков. Использование с целью кодирования данных наблюдений и экспериментов таблиц качественных признаков предполагает знание учащимися основных форм таблиц данного типа. Существуют три формы таких таблиц. Их образцы и примеры использования приведены ниже.

В процессе кодирования информации с помощью таблиц качественных признаков учащиеся должны придерживаться определенного плана. Им следует:

1) указать порядковый номер таблицы, ее название;

2) уточнить и записать в подзаголовке таблицы условия, при которых фиксируются результаты наблюдения;

3) выбрать соответствующую содержанию наблюдения форму таблицы;

4) определить содержание заголовков строк и столбцов (количество строк и столбцов в таблице определяется наблюдателем в зависимости от содержания наблюдения), подготовить таблицу к использованию;

5) заполнить таблицу в ходе наблюдения (при заполнении таблицы следует по возможности использовать понятия, термины и знаки, содержание и смысл которых в науке строго определены).

С т а т и с т и ч е с к и е т а б л и ц ы. Общая форма статистических таблиц приведена ниже. Как видно, в таблицах этого типа количественно выражаются лишь зависимые переменные. Независимые переменные представлены в данных таблицах через имена. Значения независимых переменных заранее предопределены существованием класса дискретных объектов (процессов) материального мира.

Статистические таблицы широко используются в школьном курсе физики. Примерами таблиц этого типа могут служить таблицы плотностей твердых тел, жидкостей, газов; таблицы температуры плавления некоторых веществ и т. п.

В процессе кодирования результатов измерений посредством статистической таблицы учащимся необходимо придерживаться следующего плана:

1) указать порядковый номер таблицы, ее название;

2) указать условия, при которых фиксируются данные эксперимента;

3) определить содержание заголовков строк и столбцов, их необходимое количество

(названия физических величин можно

Таблица №

Название таблицы

(условия наблюдения)

Объекты исследования (независимая переменная) Исследуемые характеристики объектов (зависимая переменная)

Количественная характеристика объекта, ед. измерения Количественная характеристика объекта, ед. измерения

1. Слово 2. 3. и т. д. Число Число

заменить их условными обозначениями, в заголовках столбцов указать единицы измерения физических величин), подготовить таблицу к использованию;

4) заполнить таблицу (в столбце численные значения измеряемых величин должны быть указаны с одной точностью).

Т а б л и ц ы ф у н к ц и й. Таблицы данного типа используются для фиксирования одной или нескольких зависимостей вида у = f (х). В этих таблицах как независимая, так и зависимая переменные выражены числом. Общая форма таблицы функций приведена ниже.

Последовательность деятельности учащихся в процессе фиксирования данных измерений посредством таблицы рассматриваемого типа является следующей:

1) указать порядковый номер таблицы, ее название;

2) указать условия, при которых фиксируются данные измерения;

3) определить содержание заголовков строк и столбцов (названия физических величин можно заменить их условными обозначениями, в заголовках столбцов указать единицы измерения физических величин), подготовить таблицу к использованию;

4) выбрать интервал изменения значений аргумента;

5) заполнить таблицу (в столбце численные значения измеряемых величин должны быть указаны с одной точностью).

Знание типов таблиц и правил их оформления помогает учащимся изучать содержание таблиц и более эффективно пользоваться интерактивным режимом работы с этими

цифровыми объектами. Типология и стандартные формы представления таблиц могут использоваться для создания их интерактивных шаблонов. Эти шаблоны могут применяться учителем при разработке заданий к учебным текстам цифровых пособий.

В работе с текстом учащиеся в основном обращаются к уже "готовым" таблицам. Необходимо научить школьников анализировать содержание этих таблиц. Анализ содержания "готовых" таблиц (полиграфических, интерактивных) на первых порах проводится по системе направляющих вопросов. Типовой перечень вопросов и заданий по таблице статистического характера будет следующим:

1. Прочтите название таблицы, укажите условия, при которых фиксировались численные данные, внесенные в нее.

2. Прочтите заголовки столбцов таблицы, уясните их смысл, обратите внимание на единицы измерения физических величин.

3. Выясните, какой из объектов (процессов), указанных в таблице, имеет наибольшее (наименьшее) значение данной величины.

4. Найдите значение данной величины для любого из объектов (процессов), поясните его физический смысл.

5. Исследуйте таблицу, используя ее интерактивный режим.

6. Составьте вопросы и задачи, предполагающие использование данных настоящей таблицы.

Анализ таблицы функций предполагает несколько иной перечень заданий.

1. Уясните назначение таблицы, определите условия, при которых фиксировались численные данные, внесенные в нее.

Таблица №

Название таблицы

(условия наблюдения)

№/пп Название аргумента, ед. измерения Название функции, ед. измерения

1. 2. Число Число

Число Число

3. и т. д. Число Число

2. Прочтите заголовки столбцов таблицы, уясните их смысл, обратите внимание на единицы измерения физических величин.

3. Выясните, какая из величин, представленных в таблице, выступает аргументом (независимая переменная), а какая - функцией (зависимая переменная).

4. Уточните "шаг" изменения значений аргумента.

5. Попытайтесь, сравнивая изменение значений аргумента с изменением значений функции, определить вид зависимости. Если из анализа таблицы это сделать не удается, постройте по данным таблицы график и выясните вид зависимости с его помощью.

6. Выясните, какие характеристики процесса, заданного с помощью данной таблицы функций, могут быть определены на основе ее численного анализа. Определите значение этих характеристик.

7. Исследуйте таблицу, используя ее интерактивный режим.

8. Составьте вопросы и задачи, предполагающие использование данных настоящей таблицы.

Приведенные выше задания по анализу таблиц первоначально формулируются очень конкретно, их стилистическое оформление тесно увязывается с содержанием той или иной таблицы. Впоследствии нужно стремиться к тому, чтобы учащиеся анализировали таблицы по заданиям, имеющим обобщенную формулировку.

Помимо интерактивных таблиц и графиков, дополняющих учебные тексты в цифровых пособиях по предмету, в некоторых из них имеются упрощенные аналоги математических пакетов, другими словами, электронные таблицы, представляющие собой совершенно новый для учащихся тип учебного объекта.

Э л е к т р о н н ы е т а б л и ц ы - это, фактически, учебный инструмент, позволяющий автоматизировать и существенно облегчить работу учащихся. Прикладные программы, работающие с электронной таблицей, называются табличными про-

цессорами. Одним из самых популярных табличных процессоров на сегодня является MS Excel, входящий в состав пакета Microsoft Office.

Основными функциями электронных таблиц MS Excel являются:

- ввод исходной информации в ячейки (форматирование таблиц);

- редактирование и корректировка исходных данных;

- обработка данных по формулам (расчет и пересчет вычисляемых значений при изменении значений операндов, входящих в формулы);

- построение графиков и диаграмм;

- статистическая обработка данных;

- упорядочивание по признаку;

- отображение на экране, запись на внешние запоминающие устройства или вывод на принтер расчетной таблицы данных.

Большим достоинством электронных таблиц является их универсальность и возможность легко осуществлять графическую обработку любых данных. Значения величин, фиксируемые в электронной таблице, позволяют наблюдать на экране монитора построение (изменение) графиков функциональных зависимостей, связывающих эти величины. С помощью дополнительной программы "Мастера диаграмм" можно представлять данные в наглядной графической форме. В распоряжении пользователя различные виды диаграмм.

Весьма важно отметить, что специфический инструментарий виртуальной среды, реализованный в табличном процессоре MS Excel (а также в некоторых его учебных аналогах, представленных в ЦОР), определил практику работы с таблицами, графиками и диаграммами как единый процесс. Это обстоятельство ярко демонстрирует учащимся общность данных видов деятельности, показывает возможность представления одних и тех же связей между параметрами исследуемых объектов и процессов природы различными способами.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Итак, интерактивные таблицы и графики,

электронные таблицы как учебный инструментарий в составе цифровых учебных пособий и стандартных офисных программ позволяют учащимся не только читать текст и рассматривать иллюстративный материал в форме цифровых таблиц и графиков, но и весьма активно работать с этим материалом.

Вместе с тем, следует с большой осторожностью применять интерактивные таблицы и графики, электронные таблицы при организации самостоятельной работы учащихся. Наблюдения показывают, что для некоторых школьников являются сложными как анализ "готовых" таблиц и графиков", так и традиционная ("ручная") практика их оформления. Учащиеся затрудняются в определении аргумента и функции при анализе функциональных зависимостей, выборе формы таблицы для фиксации данных, обозначении координатных осей, проведении линии по заданным точкам и пр. Преждевременная автоматизация действий на начальном этапе обучения может нанести вред. Учащиеся могут начать пользоваться предложенным инструментарием чисто механически, без осознания смысла производимых ими манипуляций. Предварительная "ручная" проработка всех действий, связанных с анализом и построением таблиц, графиков функций, диаграмм, является обязательным этапом обучения.

Подводя итог обсуждению вопроса о цифровых версиях графиков и таблиц, сопровождающих учебные тексты, следует отметить, что процесс наполнения современных цифровых ресурсов этими учебными объектами еще только начался. Развивается система приемов реализации интерактивного режима работы учащихся с данными объектами (рис. 5). Учитель физики должен быть готов к организации учебной работы школьников с данными объектами. Более того, используя стандартный инструментарий, педагог может подготовить и использовать в обучении авторские интерактивные таблицы и графики и организовать с ними разнообразную и полезную для учащихся самостоятельную работу.

Рисунки, фотоснимки, схемы

В виртуальной среде обучения обновляется работа учащихся с рисунками, схемами, фотоснимками. Они тоже становятся интерактивными. Правда, уровень их интерактивности невысок. Например, используется пошаговый просмотр серии последовательно связанных между собой рисунков, отображающих в развитии ту или иную физическую ситуацию. Может быть использована опция включения звукового сопровождения к рисунку. При нажатии на кнопку "Старт" рисунок или схема могут стать анимацией, фотоснимок при запуске "оживет" благодаря его замене соответствующим видеороликом. Можно остановить анимацию и видеодемонстрацию с целью более детального изучения особенностей отдельных этапов физического процесса. Для этого достаточно воспользоваться кнопкой "Стоп".

Возникла и развивается идея разработки "многослойных" интерактивных рисунков (например, для изображения внешнего вида и устройства приборов и механизмов) (см. подробнее статью А.П. Печеного в настоящем сборнике). В каждом слое фиксируется отдельная графическая информация, которая при необходимости может последовательно "слой за слоем" просматриваться учащимся (рис.6). Имеются специальные инструменты, которые позволяют пользователю увеличивать и разглядывать отдельные части рисунка ("лупа"), получать к ним дополнительную информацию в виде текстов и иллюстраций (всплывающие "окна"). В современных ЦОР на базе компьютерных моделей появились и используются интерактивные схемы. Учащийся, меняя параметры схемы, может просмотреть несколько режимов ее работы.

Рисунок, фотоснимок, схема в тексте выполняют две основные функции: наглядного представления содержания изложения и его информационного дополнения (реже -замещения). Часто обе функции реализуются одновременно, реже - по отдельности. Указанное функциональное назначение опреде-

■ ЗУЖУРНт! icsVThmtnMhe firtl7\tn t НУект L4.1\mTjirrl jtt ■ ibgtu

tirmiu 1J4+: Р#Ь»«( обгистъ '£ j 731 ЭЮ ft 4&#-

а) исследование свойств изображения в собирающей линзе

Ю1 Окно манипуляций

Заполните таблицу свойств изображений в собиравших и рассеивающие линз ал при различные условинл

Готово

ЕИ

б) построение систематизирующей таблицы

Рис 5. Виртуальная физика "STRATUM - 2000" /

Д.В. Баяндин, О.И. Мухин, РЦИ ПГТУ. - г. Пермь (http://www.stratum.ac.ru)

а) б)

Рис. 6. Традиционный способ представления внешнего вида прибора и его устройства (а). Многослойный интерактивный рисунок (б) (подробнее см. статью А.П. Печеного в настоящем сборнике)

ляет содержание методики работы учителя с данными средствами представления учебной информации. На первый взгляд кажется, что в организации специальной работы учащихся над иллюстративным материалом учебной книги нет необходимости. Обращение школьника к иллюстрациям по мере прочтения учебного текста определяется его автором и является вполне естественным. Вместе с тем, практика работы с детьми показывает, что такое обращение часто сводится либо к пустому созерцанию, либо выделению в иллюстрациях лишь части заложенной в них учебной информации. Задачей педагога является формирование у школьников умения извлекать из иллюстрации весь объем информации. "Живые" иллюстрации в цифровых учебных пособиях существенно облегчают решение этой задачи, поскольку обладают мощным активизирующим познавательную деятельность учащихся потенциалом.

Информационное наполнение рисунка (фотоснимка, схемы) определяется его видом. Видовой состав учебных иллюстраций не слишком разнообразен. В учебных пособиях по физике они, как правило, отображают:

1) физическое явление: объект, процесс (движение, взаимодействие);

2) внешний вид технических объектов (приборов, машин, инструментов);

3) устройство технических объектов (установок, приборов, машин и т. д.);

4) принципиальные схемы физических эк-

спериментов (в виде натуральных образов и (или) с использованием их условных обозначений).

Ясно, что автору, описывающему физическое явление (объект, процесс), машину, устройство прибора, удобно сложное и пространное описание дополнить (реже заменить) иллюстрацией, а читателю в этом случае предоставляется возможность глубже и точнее понять то, что хотел сказать автор. Поэтому для работы с графической информацией применимы приемы, близкие к приемам изучения соответствующей текстовой информации. Анализ учебного материала по тексту осуществляется в опоре на обобщенные планы. При чтении текста и анализе иллюстрации нетрудно установить, какая информация и к какому пункту данного плана представлена с ее помощью. Так, например, на иллюстрациях, изображающие физические явления, как правило, представлены:

- признаки явления,

- условия его существования,

- стадии развития явления при изменении условий его протекания,

- "механизм" протекания явления,

Иллюстрации технических объектов дают

информацию:

- о назначении и области применения приборов,

- его устройстве,

- порядке работы через демонстрацию ее отдельных этапов.

Организуя работу школьников с текстом,

содержащим иллюстрации (традиционные, интерактивные), учитель рекомендует им вполне определенный порядок такой работы:

1) прочитать текст и определить его тип, подобрать для анализа учебного материала соответствующий обобщенный план;

2) при повторном чтении выяснить, по каким пунктам плана информация в параграфе представлена текстом, а по каким в дополнение (или взамен) имеется иллюстрация (рисунок, схема анимация, видео, модель);

3) выделить, используя иллюстрацию, всю необходимую информацию по соответствующим пунктам обобщенного плана; воспользоваться с этой целью интерактивным режимом работы с иллюстрацией.

В подобных ситуациях, как правило, используются следующие обобщенные планы: о физическом явлении, о техническом объекте (приборе, машине), о научных фактах (данных научных опытов). При работе с иллюстрациями может быть использован еще один обобщенный план - это план действия измерения. Необходимость его применения возникает по двум причинам. Во-первых, правила пользования прибором составляют содержание одного из пунктов обобщенного плана его изучения. Во-вторых, в учебниках и цифровых пособиях часто встречаются иллюстрации, демонстрирующие шкалы измерительных приборов, причем часто на таких рисунках стрелка (индикатор) находится в каком-либо из рабочих положений.

Целенаправленная работа с иллюстрациями может быть организована и на том этапе обучения детей, когда они еще не знакомы с обобщенными планами. В этом случае учитель предлагает им конкретные вопросы, позволяющие глубоко и полно проанализировать иллюстрацию. При подборе (составлении) вопросов учителю необходимо ориентироваться на соответствующие обобщенные планы или их фрагменты.

Полезно также предлагать учащимся самостоятельно составлять вопросы и задачи к учебным иллюстрациям. Интерактивный характер иллюстраций существенно расши-

ряет возможности постановки таких заданий, а также проверки правильности их выполнения. Задания должны быть такими, чтобы работа над ними была непосредственно связана с анализом содержания иллюстрации.

Рисунок, схема или фотоснимок в цифровой среде, как и таблица, являются не только объектами изучения, но и возможного преобразования в соответствии с поставленной задачей. С этой целью в виртуальной среде наряду с табличными процессорами используются графические редакторы, которые позволяют редактировать изображения изучаемых объектов и процессов. С помощью этих редакторов можно создавать новые иллюстрации.

Цифровых ресурсов со встроенными графическими редакторами пока немного. Но, очевидно, что этот учебный инструментарий будет постепенно развиваться.

В стандартной поставке Windows в группе программ "Стандартные" имеется графический редактор Paint, использование которого в школе вполне достаточно, с точки зрения учебных целей, стоящих перед базовым предметным курсом. Данный графический редактор позволяет:

- рисовать линии и фигуры с использованием графических примитивов;

- обрабатывать фрагменты иллюстрации;

- работать с цветом;

- размещать текст на иллюстрации;

- изменять вид "готовой" иллюстрации;

- вставлять иллюстрацию из файла в текущий документ.

Возможно использование с этой целью и других программ просмотра и редактирования графических объектов (IrfanView, XnView, Picasa, MS Picture Manager, MS PowerPoint и др.). Некоторые из учащихся оказываются способными освоить сложные профессиональные программы редактирования графики (например, Adobe Photoshop).

Одним из интересных заданий для учащихся является самостоятельное создание графических объектов к учебному тексту по

их словесному описанию. При выполнении таких заданий школьники глубже осознают значимость иллюстраций в тексте. Предъявление заданий этого типа следует сопровождать рекомендациями к подготовке. В частности, при создании рисунка следует помнить, что рисунок в учебном тексте должен:

1) достоверно отображать объект, процесс;

2) фиксировать наиболее существенное;

3) быть наглядным, т.е. предполагать применение таких графических средств, которые позволяют сосредоточить внимание читателя на главном, существенном;

4) выполняться с соблюдением масштаба;

5) быть аккуратным;

6) иметь подрисуночную подпись с указанием условий, при которых фиксируется данное явление (объект, процесс), и пояснением используемых в рисунке условных обозначений.

Некоторых учащихся, активно участвующих в выполнении творческих проектов, следует познакомить с требованиями ГОСТа к подготовке иллюстраций, входящих в статьи и брошюры.

Организуя работу школьников с табличными процессорами или графическими редакторами (назовем их учебными инструментами), необходимо следовать определенной логике.

На первом этапе обучения учитель повторяет с учащимися назначение инструмента и режимы его работы (при необходимости -знакомит учащихся с данным инструментом). Далее сообщает, какой круг задач чаще всего решают с использованием данной инструментальной программы и демонстрирует конкретные примеры работы с инструментом. Деятельность педагога на этом этапе носит предъявляющий характер.

На втором этапе обучения при непосредственной поддержке учителя школьники выполняют отдельные операции по отработке системы команд, реализуя различные функциональные возможности инструмента.

Как правило, первые два этапа реализуются в курсе информатики средней школы и обеспечивают достижение школьниками

необходимого уровня ИКТ-грамотности в технике владения инструментами.

Задачей учителя-предметника является научить детей применять знания по информатике при выполнении заданий по предмету, т.е. довести сформированные у них базовые ИКТ-умения до уровня предметной информационной компетентности. Это обеспечивается на следующих этапах обучения (третьем и четвертом).

На третьем этапе под руководством учителя-предметника учащиеся выполняют задания-упражнения, предусматривающие использование возможностей инструментальных программ в предметной деятельности. В этот период предметные ИКТ-умения школьников формируются в работе с "готовыми" учебными объектами. Например, учащиеся работают с "готовыми" моделями задачных ситуаций, реализованными в табличном процессоре (рис. 7). Они учатся исследовать средствами табличного процессора математические модели физических ситуаций. Работая же с графическими редакторами, учащиеся по заданию учителя редактируют на элементарном уровне уже имеющиеся ("готовые") иллюстрации к учебному тексту. Например, добавляют поясняющий текст и осуществляют дополнительные построения (вводят новые объекты, обозначают действующие силы, меняют направление действия сил, направление векторов скорости и ускорения движения тел и т.п.).

Четвертыгй этап можно связать с самостоятельной работой школьников с инструментами виртуальной среды, необходимыми для решения типовых и нестандартных предметных задач. На этом этапе учащиеся уже могут сами моделировать физические ситуации с помощью электронных таблиц, создавать цифровые рисунки и схемы, осуществлять экспорт и импорт, а также редактировать фотоснимки.

Отметим, что правила выполнения различных действий при создании и редактировании иллюстративных материалов (подготовка таблицы, построения графика по

нанесенным на координатную плоскость точкам, оформление рисунков или вычерчивание схем и т.п.), сформулированные для традиционной среды обучения, обладают свойством широкого переноса и могут успешно применяться и при работе в виртуальной учебной среде. Необходимо научить учащихся соблюдать эти правила при использовании инструментария виртуальной среды обучения.

Задания по подготовке цифровых иллюстраций некоторыми учащимся выполняются с большим интересом. Задача учителя -позаботится о том, чтобы при выполнении чисто технологических процедур подготовки иллюстрации из поля зрения учащегося не выходила содержательная (предметная) составляющая выполняемого задания.

Важным является формирование у учащихся умения строить ответ по тексту, включающему иллюстративный материал (воспроизводить их по ходу ответа или представлять в режиме презентации). Это элемент культуры устного выступления, который должен быть обязательно воспринят учащимися. Можно сформулировать правило: если учебный материал содержит иллюстрации, то и ответ по нему должен обязательно сопровождаться графическим изображением. Ученикам может быть дано право модифицировать иллюстрации учебника или разрабатывать новые. В любом случае в первую очередь должна оцениваться содержательная сторона графического изображения.

Итак, новыми свойствами цифровых таблиц, графиков, рисунков и фотоснимков является их интерактивность, наличие динамических дидактических элементов (например, всплывающих окон с дополнительной текстовой и графической информацией, пошаговой графики, эффектов увеличения отдельных элементов и "проникновения" во внутреннюю структуру статичного объекта, гиперграфики - перехода по ссылке с одного графического объекта на другой), возможность "оживления”статичныгх

иллюстраций (использование элементов анимации или замена статичной иллюстрации на анимацию или видео). Встроенные в виртуальную среду инструменты позволяют редактировать и обновлять иллюстративные материалы к учебным текстам.

В виртуальной среде таблицы, графики, схемы, рисунки и фотоснимки благодаря ее уникальным свойствам и наличию специального инструментария являются составляющими не только аппарата представления учебной информации, но и аппаратов ее усвоения и обработки. Дидактические функции этих объектов расширяются. Возможен более широкий спектр учебных заданий для самостоятельной работы учащихся с данными учебными объектами.

Важно отметить, что организация работы учащихся с цифровым иллюстративным материалом и новыми учебными инструментами для его редактирования поднимает уровень учебной работы школьников. Познавательная и практическая деятельность учащихся становится технологически и информационно более насыщенной и при методически грамотной ее организации, безусловно, более результативной.

3. Изучение курса физики с применением аудио- и видеоматериалов

Состав аудио- и видеоматериалов виртуальной среды разнообразен. Обратим внимание читателя на их основные виды:

1) аудиоинформация: устные учебные тексты, аудиосюжеты, аудиодиалоги, учебные комментарии к виртуальным объектам, аудиохроника, музыка, пение, звуки природных процессов и животного мира;

2) видеоинформация: постановочные и художественные видеосюжеты (фильмы или фрагменты), видеохроника, анимации и компьютерные модели явлений и процессов.

Аудиоформат подачи учебной информации в цифровых изданиях по физике пока еще недостаточно развит. В предметных ресурсах чаще всего просто "озвучивается" текст, представленный на экране (звучат

Рис. 7. Пример представления в редакторе MS Excel учебной информации по изучению явления резонанса в LCR-контуре

определения понятий, формулировки законов и т.п.). Это своеобразный прием активизации внимания и вербальной памяти учащихся. Кроме устных учебных текстов, воспроизводящих текст письменный, в цифровых пособиях имеется аудиокомментарий к некоторым графическим объектам и, конечно, видеосюжетам. Появились цифровые аудиокниги по физике.

Видеоформат предъявления учебных материалов используется в цифровых учебных изданиях по физике весьма широко. Что касается разнообразия видеоресурсов представления учебной информации, то это прежде всего те их виды, которые применялись в учебном процессе ранее и существовали на пленочных магнитных и оптических носителях, а именно:

1) видеозаписи явлений природы (объектов, процессов),

2) видеодемонстрации физического эксперимента;

3) видеодемонстрации устройства и действия технических объектов, работы технологических комплексов;

4) сюжетное художественное, документальное и мультипликационное видео, поддерживающее изучение различных вопросов курса физики.

Отметим, что будучи переведенными в цифровой формат, некоторые из этих ресурсов обрели в виртуальной информационной среде новую (интерактивную!) жизнь.

Следует указать на еще один (особый, привнесенный виртуальной средой) тип видеоинформации. Это компьютерные анимации и модели.

Особое значение для учебного процесса по физике имеют натурные видеодемонстрации. Это демонстрации физических явлений и физико-технических объектов и процессов. Такие видеозаписи могут быть сделаны в природных условиях, на производстве и в быту, в научных лабораториях и т.д. Натурное цифровое видео позволяет учащимся увидеть природные явления и технологические процессы, недоступные ранее непосредственному наблюдению. У учителя появля-

ется возможность показать школьникам уникальные опыты. Становятся доступными для изучения сколь угодно мелкие элементы природных физических объектов и детали технических установок. Достоинством видеодемонстрации является возможность манипуляции временем наблюдения событий: многократный просмотр эксперимента, "растягивание" быстротекущих процессов (вспышка огнива, лампочки, образование тумана, падение тел и пр.), "сокращение" растянутых во времени процессов (диффузия в жидкостях, рост кристаллов и т.п.). Немаловажно, что за небольшое время учащимся можно продемонстрировать широкий ряд явлений природы, что бывает очень важным для анализа, систематизации и обобщения опытных данных

При создании учебных видеоресурсов можно комбинировать видео и анимацию, видео и компьютерную графику. Дополнительные анимационные и графические иллюстрации (созданные как внешние специально нанесенные на видеокадры информационные "слои") позволяют фокусировать внимание учащихся на главном (существенном) в демонстрируемом видеосюжете. В условиях применения интерактивной доски на стоп-кадр из видеофильма учитель оперативно (непосредственно в ходе рассказа!) в качестве дополнительного внешнего графического "слоя" может нанести поясняющие суть видеодемонстрации рисунки и символы. По заданию учителя в подобной работе над стоп-кадром могут принять участие и школьники.

Цифровое учебное видео по физике стремительно развивается. Во-первых, его объем в составе цифровых образовательных ресурсов быстро нарастает, видеоматериалы становятся органичным дополнением к учебным текстам и статичным иллюстрациям. Во-вторых, появились и развиваются ресурсы, разработанные только на основе видеодемостраций, например: Школьныгй физический эксперимент: сборник демонстрационным опыытов для средней общеобразовательной школыг (Современный

гуманитарный университет, ООО "Телекомпания СГУ ТВ", 2006). В-третьих, на основе видеоматериалов создаются новые оригинальные жанры цифровых учебных пособий. Создан и пользуется популярностью "Мультзадачник по физике” (авторы-составители: А.В. Гаряев, И.Ю.Калинин, г. Пермь). Преподавателями Казанского государственного университета предложен интересный подход к использованию видеозаписей физических опытов. С применением видеоэксперимента разработано учебное пособие "Видеозадачник по физике" (авторы-разработчики: А.И. Фишман, А.И. Скворцов). Следующей и более совершенной версией этого пособия являются "Экспериментальные задачи по механике". Это тоже видеозадачник, но дополненный встроенным в него компьютерным инструментарием (секундомером, метром, транспортиром), позволяющим школьникам самостоятельно измерять параметры некоторых физических процессов, зафиксированных на видео (рис. 8). В развитие этой идеи в настоящее время разрабатываются новые цифровые ресурсы для учебного процесса по физике, в состав которых пользователи могут включать собственные видеофайлы и исследовать с помощью предложенных ресурсе компьютерных инструментов зафиксированные на видео физические процессы.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Работа с цифровым учебным видео и аудио имеет большое образовательное значение. Для организации самостоятельной работы учащихся с данным типом информации необходимо руководствоваться рядом методических положений.

Во-первых, следует сформировать у школьников правильное отношение к видеоиллюстрациям и аудиоинформации. Они должны понять, что это относительно самостоятельный и весьма важный источник новых знаний. Именно поэтому школьникам стоит побыстрее научиться внимательно и вдумчиво работать с этим источником. Во-вторых, учащиеся должны, как и при работе с учебным текстом, приобрести умения выделять в видео- и аудиоматериалах главное (существенное), самостоятельно готовить на

основе видеопросмотров (прослушивания) устные и письменные ответы, обзоры, рефераты и т.п.

Как и другие иллюстративные материалы, видеоресурсы и аудиосопровождение включаются в учебное пособие в соответствии с принципом дополнительности. Это значит, что любая видеозапись (аудиоресурс) либо обеспечивает расширение объема и углубление содержания учебной информации, представленной текстом, либо создает ее наглядный образ, либо выполняет обе эти функции. Соответственно, при изучении материала цифрового пособия необходимо использовать все представляющие данный материал медиакомпоненты виртуальной среды: видео, аудио, текст.

В связи с принципом дополнительности работа с видеоматериалами (аудиозаписью) может быть организована по тем же методическим правилам, что и работа с учебными текстами. Выделить главное (существенное) при просмотре видеозаписи (прослушивании аудио) учащимся помогут все те же обобщенные планы. Это планы изучения научного факта, физических явлений, физических приборов (установок), технологического процесса. Выбор плана для анализа видео- или аудиозаписи определяется содержанием предложенного учителем задания, которое учащиеся должны выполнить после просмотра (или прослушивания).

Как и умение работать с учебным текстом, умение выделять главное в аудио- и видеоинформации формируется поэтапно (от простого к сложному).

На первом этапе решаются две задачи:

1) развитие умения отвечать на вопросы учителя по содержанию видео (аудио) записи или вопросы, представленные в тексте учебного пособия; 2) формирование умения составлять план устного (письменного) изложения материала по видеодемонстрации (устному тексту). Относительно второй задачи исключение составляют видеозанятия (лекции, уроки, экскурсии), в которых план предъявления учебной информации, как правило, уже имеется.

Второй этап обучения связан с анализом

м Изм*р*ни* спорости движ*ния т»л

(а) Снятие показаний

(б) Обработка результатов эксперимента

Рис. 8. Экспериментальные задачи по механике. 10 класс: телеметрический практикум (А.И. Фишман, А.И. Скворцов, А.Ф. Кавтрев, В.В. Монахов, Л.А. Евстигнеев; ООО "Кирилл и Мефодий") (http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/6fd3234e-08e5-11dc-8314-0800200c9a66/82151/?)

видео- и аудиоинформации на основе соответствующего обобщенного плана (планов). Выбор плана делает учитель и предлагает учащимся в соответствии с его содержанием вполне определенный порядок работы:

1. Просмотреть видеофрагмент (прослушать аудио). Попытаться максимально полно уяснить при первом просмотре (прослушива-вании) содержание учебного материала.

2. При повторном просмотре (прослушивании) уточнить понимание наиболее сложных фрагментов записи, при необходимости - воспользоваться процедурой многократного воспроизведения данных фрагментов.

Необходимо выяснить, по каким пунктам плана информация в представленном видеофрагменте представлена, а по каким - отсутствует.

3. Используя пошаговый режим (либо режим "пауз"), кратко зафиксировать (традиционным способом или в цифровом формате) необходимую информацию по соответствующим пунктам обобщенного плана.

4. Подготовить устный или письменный ответ по видео (аудио) записи с учетом структуры соответствующего обобщенного плана.

Третьим этапом организации самостоятельной работы школьников с видео- и аудиоинформацией является их обучение комплексному анализу видео- и аудиоматериалов в их взаимосвязи с тем учебным текстом, который они сопровождают. На этом этапе учащиеся уже вполне самостоятельно подбирают и используют для анализа материалов пособия соответствующие обобщенные планы, определяют, какая информация в изучаемой части пособия представлена текстом, а какая - видео- или аудиорядом. По результатам работы школьники готовят ответ (устный, письменный). Этот ответ может сопровождаться цифровой презентацией, подготовленной учащимися. Презентацию целесообразно разработать в соответствии с обобщенным планом и представить в форме цифрового опорного конспекта. Возможна подготовка опорного конспекта, а также плана-конспекта ответа и в традиционном формате.

В случае, если в учебном пособии для полного изложения вопроса по обобщенному плану информации оказалось недостаточно, школьники могут обратиться к дополнительным ее источникам (полиграфическим учебным пособиям, пособиям на СБ и интернет-ресурсам).

Четвертыш этап обучения ориентирован на учащихся, увлеченных предметом и уже имеющих некоторый опыт работы с современными технологиями производства цифровых ресурсов.

Практика показала, что интересные учебные видеоресурсы могут успешно создавать не только профессиональные разработчики, но и учащиеся. Редактирование "готового" учебного и художественного видео (обрезка фрагмента, монтаж, наложение учебной компьютерной графики и анимации, запись учебного аудиосопровождения и пр.) в настоящее время стало доступным практически всем желающим этому научиться. Поэтому одним из направлений методической работы педагога на этом этапе обучения является предъявление школьникам творческих заданий по самостоятельному созданию видеосюжетов и аудиофрагментов по физике. Например: 1) используя напольные весы и видеокамеру, создайте собственную видеозапись ”Изменение веса тела при движении в лифте”; 2) подготовьте видеосюжет "Простые механизмыг3) разработайте сценарии и подготовьте видеодемонстрации простейших опытов, иллюстрирующих законы гидро- и аростатики; 4) проведите наблюдение медленнотекущих физических процессов (диффузия, рост кристаллов, кипение жидкостей и пр.), подготовьте видеоотчет; 5) исследуйте с помощью видеосъемки быстротекущие процессы (падение тел, взаимодействие тел, колебательные процессы и др.).

Интересный способ творческой работы школьников с видеоматериалами предложен преподавателями кафедры методики обучения физике Уральского государственного педагогического университета (А.П. Усоль-цевым, Т.Н. Шамало и др.). Перед учащимися ставится задача поиска физических ошибок в

б)

Рис. 9. Кадр из фильма "Пираты Карибского моря" (а). Натурный опыт, иллюстрирующий эффект возникновения воздушного пространства в перевернутой лодке (б)

популярных художественных фильмах ("Кавказская пленница", "Матрица", "Пираты Карибского моря" и др.). Им предлагается создать на этой основе авторское учебное цифровое видео на тему: "Как это быгло быг на самом деле" с применением натурного и компьютерного физического экспериментов (рис. 9). Видеосюжеты, снятые школьниками, могут стать впоследствии составной частью мультимедийных презентаций, сопровождающих их устные ответы (доклады).

Кроме отдельных учебных видео- и аудиоресурсов разрабатываются и используются в учебном процессе по физике компьютерные видеолекции, видеоуроки, видеоэкскурсии,

объединяющие различные типы видеоресурсов и аудиоинформации. Такие видеозанятия ориентированы и на изложение теоретического материала, и на демонстрацию его практической значимости (см., например, Физика & UMS: Universal Mathematical Solver (CD). - ТПО "Северный очаг", Санкт-Петербург, 200І г., http://www.umsolver.com/).

Подробные объяснения диктора и богатый видеоряд помогают учащимся хорошо понять и усвоить учебный материал. У ребят появляется возможность не только читать, но и "смотреть" физику, что для многих из них более доступно и привычно. Усиливает обучающий эффект интерактивный характер ресурсов

такого типа. Можно предварительно проанализировать план занятия и начать его просмотр с любого этапа. Появляется возможность самостоятельно "листать страницы" видеозанятия. В любой момент времени можно приостановить демонстрацию. Стоп-кадр позволяет внимательно изучить детали "замороженного" сюжета. Видеозанятия -серьезное подспорье в организации домашней самостоятельной работы учащихся по предмету.

Итак, учебное видео и аудио в виртуальной среде заметно расширило свои дидактические функции. Более информативной, с точки зрения дидактической поддержки, стала домашняя работа учащихся. Будучи ранее преимущественно пассивными, просмотр и прослушивание учебных материалов уступили место активной и разнообразной работе учащихся с видео- и аудиоинформацией. Появились новые, несравненно более увлекательные для учащихся, возможности для развития их познавательных и практических умений, формирования творческих способностей в работе с ресурсами этого типа.

4. Работа с компьютерными моделями физических объектов и процессов

Одним из новых видов учебных объектов, которые привнесла в образовательную среду современной школы виртуальная среда, являются учебные компьютерные модели (КМ). С момента своего появления КМ очень быстро вошли в состав практически всех образовательных ресурсов по физике. Это связано с их особыми дидактическими свойствами.

Базирующиеся, как правило, на качественных физических и математических моделях реальных объектов и процессов учебные компьютерные модели как новое средство наглядности несравнимы ни с одним другим цифровым объектом. Использование материальных или материализованных моделей реальных объектов всегда считалось весьма целесообразным приемом обучения, поскольку обеспечивает более глубокое

усвоение главного (существенного) в явлении.

Достоинства КМ вполне очевидны. Компьютерные модели позволяют:

- изучать физические явления и технические объекты на уровне, доступном пониманию, исключая обращение к нередко громоздкому описанию множества деталей и анализу сложных математических выкладок; акцентировать, благодаря упрощенной форме представления явления и эффектам мультимедиа, внимание на главном (существенном) в его содержании;

- изучать явление в "чистом" виде, точно воспроизводя требуемые условия его протекания;

- наблюдать явление в динамике (т.е. фиксировать его развитие в пространстве и времени);

- сопровождать работу модели визуальной интерпретацией закономерных связей между параметрами исследуемой системы в форме динамичных графиков, диаграмм, схем и пр.;

- осуществлять операции, невозможные в реальности, в частности изменять пространственно-временные масштабы протекания явления; задавать и изменять параметры исследуемой системы объектов, не опасаясь за ее состояние, а также безопасность и сохранность среды окружения.

Известно, что моделинг - не единственная функция виртуальной среды. Интерактив -еще одна принципиально важная ее функция. В соответствии с этими новыми возможностями виртуальной среды возник и стал развиваться, наряду с демонстрационными моделями (анимацией), класс интерактивных моделей. Это уже не только "живая", но и управляемая пользователем "картинка" изучаемой реальности.

При использовании интерактива как функции новой среды обучения к ранее указанным преимуществам компьютерной модели добавляются новые:

- обеспечение деятельностного подхода к обучению, ориентированного на развитие ключевых компонентов учебной активности школьников: ее мотивационно-потребност-

ной сферы (в частности интереса к учению), умения планировать свои действия, выполнять эти действия и контролировать качество полученного результата;

- развитие познавательной самостоятельности учащихся, определяющей успех их учебной активности;

- создание условий для творческой деятельности.

Качественная интерактивная модель явления не только в сравнении с его рисунком, сопровождаемым детальным описанием, но и даже в сравнении с натурной демонстрацией позволяет существенно расширить объем учебной информации, потребляемой учащимся в единицу времени. Одна такая модель включает, как правило, все многообразие частных случаев поведения модельного объекта (объектов), отражает необходимые для изучения закономерные связи между его параметрами, иллюстрирует характер функциональной зависимости и динамику ее изменения при варьировании условий протекания явления. Конечно, все это можно постараться изложить и на страницах учебника, лишая последний необходимой краткости, но продемонстрировать в естественных условиях на учебном занятии за короткий промежуток времени будет уже весьма затруднительно.

Из сказанного следует, что компьютерная модель как новое средство обучения достойна серьезного внимания и разработчиков, и преподавателей. В составе других средств обучения КМ, как представляется, должна обеспечить безусловный рост эффективности учебной работы школьников.

При анализе функций компьютерных моделей наиболее очевиден их иллюстративный потенциал. На самом деле спектр этих функций шире. Виртуальная модель в обучении может с успехом использоваться:

1) как средство учебного исследования фи-зических явлений (методологическая функция);

2) как средство предъявления элементов "готового" знания (манипуляции с моделью

позволяют учащимся выявить и уяснить "встроенную" в модель информацию о свойствах объектов реального мира);

3) как средство наглядности, сопровождающее традиционные словесные способы предъявления "готового" знания:

- к о н ц е п т у а л ь н о г о: а) при изучении содержания и результатов научных экспериментов (научныгх фактов);

б) для иллюстрации сущности эмпирических понятий;

в) при анализе эмпирических закономерностей протекания природных явлений;

г) при изложении компонентов теоретического знания: идеализированного объекта теории, теоретических понятий, принципов и постулатов, мыгсленныгх экспериментов и следствий теории;

д) для визуального отображения элементов научно-технического знания (устройства и принципа действия отдельных приборов и их взаимодействующих систем, способов и приемов работыг с приборами и техническими устройствами);

- пр о ц е с с у а л ь н о г о (для иллюстрации со-держания, порядка и правил выполнения действий и операций);

3) как тренажер (средство отработки у учащихся отдельных познавательных умений и формирования навыков);

4) как средство контроля уровня сформи-рованности знаний и умений учащихся.

Указанные функции компьютерных моделей (методологическая и дидактические) в совокупности дают нам полное представление об их учебном назначении. Для реализации всего спектра функций КМ в обучении следует обеспечить необходимое и достаточное разнообразие их возможных видов.

Для каждого вида КМ может быть разработан обобщенныгй план (ОП) деятельности, следование которому позволит обучаемому максимально полно извлечь заложенную в нее учебную информацию. Данные ОП могут служить основанием для совершенствования уже имеющихся и построения новых учебных

моделей в виртуальной информационной среде. Первые попытки построить обобщенные планы учебной деятельности школьников в работе с КМ относятся к 2006 г. [2], [3].

Рассмотрим общий план деятельности, ориентированный на работу с любой интерактивной компьютерной моделью (метауровень планирования познавательной деятельности).

Обобщенный план работы с "готовой" виртуальной моделью

1. Рассмотрите составляющие интерфейса модели. Обратите внимание на активные "окна" и "клавиши" интерфейса. В случае необходимости обратитесь к разделу "помощь" или "справка". Уточните в итоге уровни доступа к работе с моделью:

- блоку ввода данных,

- блоку их обработки,

- блоку вывода результата на экран.

2. Обратите внимание в блоке ввода данных на те элементы модели, а также те ее параметры, которые могут быть изменены пользователем (выгбор и/или перемещение элементов, ввод начальным и граничным условий, изменение временным и/или пространственным масштабов и пр.).

3. Проанализируйте возможности управления моделью через блок обработки данных (изменение или модификация математической задачи, лежащей в основе моделирования, использование математического пакета обработки данным - работа с графиками, статистический анализ данным и пр.).

4. Уточните возможности управления моделью через блок вывода результатов виртуального эксперимента на экран монитора (см. имеющийся набор способов представления данным на экране монитора - протокол, таб-лицыг, графики функций, рисунок, динамическая модель).

5. Запустите модель. Произвольно изменяя состав элементов модели и значения ее параметров в блоке ввода данных, обратите внимание на возможные состояния модели, особенности ее поведения в разных условиях.

6. Сформулируйте цели изучения материала на основе работы с данной моделью или цели учебного исследования явления на основе его модели:

- просмотр различных вариантов работы модели и фиксация полученных результатов в качестве иллюстраций к изучаемому материалу;

- тестирование модели (оценка уровня достоверности результатов моделирования на основе сравнения с известными результатами натурного эксперимента);

- исследование поведения модели в новых условиях (выдвижение модельных гипотез) с последующей проверкой в натурном эксперименте.

7. Составьте план работы с моделью:

- определите, какой параметр модели необходимо изменять для выявления интересующих особенностей ее поведения;

- выясните, какие результаты и в какой форме следует зафиксировать в ходе исследования;

- при наличии некоторого числа изменяемых параметров модели следует определить этапы работы, на каждом из которых следует изменять лишь один из параметров, оставляя другие параметры модели постоянными;

- при достаточной ясности поведения модели в различных условиях возможно одновременное изменение нескольких параметров;

- при проведении количественных экспериментов следует уточнить (назначить) пределы и шаг изменения параметров модели.

8. Определите способы записи результатов работы модели (традиционные или электронные: протоколыг, таблицыг, диаграммыг, схемы, графики и пр.).

9. Изучите (исследуйте) работу модели в соответствии с намеченным планом. Зафиксируйте результаты работы рациональным способом.

10. Выполните при необходимости математическую обработку полученных данных. Используйте соответствующие задачам обработки инструментальные программы для ЭВМ.

11. Проанализируйте полученные данные, сформулируйте выводы:

- при формулировке вывода обратите внимание на поставленные ранее цели работы с моделью; отметьте, удалось ли достичь поставленные цели и в какой степени;

- при изучении поведения модели при различных значениях ее параметров обязательно обратите внимание на те ситуации, в которых происходила смена режимов ее поведения.

12. Если работа с моделью носила исследовательский характер, то определите цели дальнейшего исследования:

- цели последующего натурного эксперимента;

- цели дополнительного виртуального эксперимента;

- цели модификации компьютерной программы, реализующей модель.

13. Подготовьте отчет (устный рассказ, письменный отчет, компьютерную презентацию) о выполненной работе. Для письменных отчетов может быть использован MS Word и табличный процессор MS Excel, а также встроенные в виртуальную среду моделирования специальные инструменты учебной деятельности. Письменный отчет может включать распечатки фрагментов документа (или весь документ) отчета MS Excel, а также иллюстрации работы модели, выполненные с помощью клавиши "Prn Sc".

Уровни самостоятельности учащихся в работе с "готовой" учебной моделью могут быть различными. Более успешные в обучении школьники, как правило, сразу начинают работать с обобщенными планами учебной деятельности (разработанными самостоятельно или составленными учителем). Их деятельность не следует регламентировать детализированной инструкцией. В случае затруднений таким учащимся можно предложить в качестве помощи творческий план для работы (систему проблемных вопросов и задач, на которые при работе с моделью им следует найти ответы). Учащимся с более низким уровнем самостоятельности следует предъявить конкретизированный план

работы (фактически инструкцию по выполнению действий и операций).

Итак, мы рассмотрели содержание и ключевые вопросы методики формирования у учащихся умений и навыков работы с "готовой" учебной информацией, представленной в предметной цифровой среде. Следует сформулировать наиболее общие положения методики обучения, которые помогут учителю определить стратегию и тактику организации учебного процесса.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. Разнообразие и взаимодополняемость форм представления "готовой”информации в учебныгх пособиях.

Учебный предмет в полиграфических пособиях и виртуальной среде представлен с помощью различных учебных объектов. Каждый объект учебной среды несет на себе конкретное предметное содержание. Игнорирование отдельных учебных объектов в процессе работы с материалами пособия (полиграфического, цифрового) непременно влечет за собой потерю части учебной информации и соответственно снижение качества усвоения материала.

2. Преемственность в работе с традиционной и виртуальной учебной средой. Единыгй подход к работе с однотипными учебными объектами.

При организации работы с одинаковыми для двух сред учебными объектами (текстом, рисунками, фотоиллюстрациями, графиками, таблицами и т.п.) первоначально необходимо сформировать у учащихся умения работы с этими объектами в традиционной среде обучения. Данные умения будут использоваться впоследствии при работе с такими же формами представления предмета учения и в виртуальной среде. В новой среде обучения отрабатываются лишь специфические для нее умения и навыки работы, в частности работа с гипертекстом и гиперграфикой, интерактивными цифровыми объектами.

3. Применение в обучении обобщенныгх моделей знаний и способов деятельности.

Необходимо сформировать у учащихся обобщенные подходы к работе с одно-

типными учебными объектами и однотипной учебной информацией. С этой целью в обучении должны использоваться обобщенные модели элементов системы предметного знания и видов учебной деятельности. Для традиционной среды обучения такие модели в основном разработаны. В связи с расширением состава учебных объектов при переходе к виртуальной образовательной среде перечень таких обобщенных моделей пополняется. Появились обобщенные планы работы с интерактивными учебными моделями и некоторыми инструментами предметной виртуальной среды.

4. Поэтапныгй и поэлементныгй подходыы к формированию учебныгх умений.

Познавательные и практические умения, как правило, формируются в несколько этапов. Их число может меняться. Стратегически важно выделить три основных этапа обучения. Содержание работы учащихся на каждом этапе последовательно усложняется:

- первыгй этап - деятельность педагога носит предъявляющий характер, излагаются правила и демонстрируются образцы деятельности, а также образцы выполнения отдельных действий, операций; на конкретных примерах отрабатываются элементарные действия и операции в составе деятельности;

- второй этап - самостоятельная работа по выполнению типовых учебных заданий, освоение общих подходов к выполнению деятельности, овладение опытом исполнения деятельности на основе обобщенных алгоритмических предписаний;

- третий этап - выполнение заданий творческого характера, предусматривающих самостоятельный выбор обобщенных моделей деятельности применительно к каждой конкретной ситуации, а в ряде случаев и самостоятельную разработку таких моделей.

5. Развитие устной и письменной речи учащихся.

Речь является основой саморегуляции в любой деятельности человека. Компьютеризация учебного процесса, оказывая положительное влияние на развитие одних учебных умений и навыков, негативно влияет на

становление других, в частности на процессы развития речи учащихся. Это обстоятельство необходимо учитывать при организации работы школьников с ресурсами и инструментами виртуальной среды. Необходимо систематически давать им задания по подготовке устных и письменных отчетов по итогам работы с цифровыми учебными объектами. Подготовка таких отчетов должна включать критическую оценку найденной информации и ее интерпретацию. При подготовке и защите отчетов следует стимулировать парную и групповую формы работы, активно применять весь ряд словесных методов обучения (рассказ, объяснение, беседа, обсуждение, дискуссия, полемика), поощрять применение современных форм коммуникации, в том числе сетевых.

6. Системныш характер в разработке дидактических материалов для самостоятельной работыг учащихся с "готовой" учебной информацией по физике.

В основе технологии формирования у учащихся умения самостоятельно работать с "готовой" учебной информацией лежит построение матриц видового разнообразия учебных заданий. При выделении основных типов заданий следует учитывать:

- структуру дидактического аппарата учебных пособий по физике (как традиционных, так и цифровых), с учетом которой организуется самостоятельная работа учащихся (аппаратыг представления, усвоения, ориентировки и обработки информации);

- состав учебных объектов традиционной учебной книги и учебных объектов, входящих в состав медиакомпонентов виртуальной среды обучения;

- состав учебных умений, которыми должны овладеть школьники в работе с объектами предметной традиционной и виртуальной сред, и основные стадии развития этих умений;

- необходимость формирования обобщенных умений работы с учебными объектами традиционной и виртуальной среды обучения.

В настоящее время для традиционной учебной среды дидактические материалы для самостоятельной работы учащихся, подготовленные в соответствии с изложенными выше подходами, уже имеются. В методике преподавания физики разработкой дидактических материалов в разные годы занимались:

В. А. Буров, С.Г. Броневщук Е. М. Гутник, А.С.Енохович, А. И. Иванов, Л.А.Кирик, И. Г. Кириллова, А.Е., Марон, Е.А.Марон, Г.Г. Никифоров, А.А.Оспенников, Е.В.Оспен-никова, Н. А. Родина, В. И. Свиридов, Л.И.Скрелин, М.А. Ушаков, А.В.Усова, Л.С.Хижнякова, А.В.Чеботарева, С.Я.Шамаш,

Э.Е.Эвенчик и др. Среди прочих в пособиях этих авторов представлены задания по работе

с различными объектами учебной книги (текстом, рисунками, таблицами, графиками и пр.). Перенос накопленного в традиционной учебной среде опыта разработки дидактических материалов, ориентированных на формирование самостоятельности учащихся в работе с "готовой" учебной информацией, в виртуальную среду обучения следует признать чрезвычайно важным. Инструментарий виртуальной среды создает новые возможности для разработки дидактических материалов и разнообразия видов самостоятельной работы учащихся с "готовой" информацией. Следует закреплять и развивать практику подготовки и использования в учебном процессе материалов этого типа.

Библиографический список

1. Государственный образовательный стандарт выс-

шего профессионального образования, специальность "Теория и методика обучения и воспитания (физика) (www.edu.ru) .

2. Оспенникова Е.В. Использование ИКТ в преподавании физики в средней общеобразовательной школе [Текст]: учебное пособие / Е.В. Оспенникова. -Пермь: Перм. гос. ун-т, 2006. - 272 с.

3. Оспенников Н.А. Обучение будущих учителей физики формированию у учащихся обобщенного подхода к работе с интерактивными учебными моделями / Н.А. Оспенников // Вестник ПГПУ. Серия "ИКТ в образовании". - Пермь, ПГПУ, 2007. - Вып.3. -С.51 -70.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.