CC BY
70
УДК 544:004
13.00.00. педагогические науки
Степановских Елена Ивановна
Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н.Ельцина
Россия, Екатеринбург1 Кандидат химических наук, доцент E-Mail: Estepa1@yandex.ru
Кушнарева Татьяна Валерьевна
Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н.Ельцина
Россия, Екатеринбург Студент
E-Mail: tvkushnareva@yandex.ru
Учебный фильм по дисциплине «Физическая химия» как средство повышения мотивации студентов
Аннотация. В настоящее время в высшем профессиональном образовании широко используются различные информационные технологии, что обусловлено их эффективностью, а также высокими требованиями к подготовке будущих специалистов. Одним из ведущих средств обучения являются учебные фильмы. Создание учебного фильма «Возникновение физической химии» полностью отвечает принципу педагогической целесообразности. Цель данного фильма заключается в показе исторических предпосылок и исторической неизбежности возникновения физической химии и в рассказе о выдающихся ученых, способствовавших возникновению этой науки. В статье рассмотрены основные этапы и технология создания учебного фильма. На первом этапе был проведен анализ научной литературы по вопросам становления физической химии, отобран материал и создан сценарий фильма. Тут были реализованы методические и дидактические требования к электронным учебным пособиям, такие как научность и доступность обучения, систематизация и структуризация материала, адаптивность обучения и т.д. На втором этапе осуществлялся поиск визуального контента для будущего фильма. На третьем этапе происходило непосредственно создание видеофильма, в ходе которого исходные материалы обрабатывались с учетом трех типов восприятия (визуальный, аудиальный, кинестетический).
Ключевые слова: информационные технологии; физическая химия; история физической химии; учебный фильм; технология создания фильма; требования к электронным учебным пособиям; мотивация студентов.
Идентификационный номер статьи в журнале 95РУЫ414
1 620002, Екатеринбург, Мира, 28. Кафедра физической и коллоидной химии 1
В настоящее время в высшем профессиональном образовании широко используются различные информационные технологии, что обусловлено их эффективностью, а также высокими требованиями к подготовке будущих специалистов. По мнению В.А. Менг [1], одним из ведущих средств обучения являются учебные фильмы.
Согласно [2] учебное кино - это фильмы, специально созданные в качестве средств обучения, а также научно-популярные, технико-пропагандистские, хронико-документальные фильмы, используемые в учебно-воспитательном процессе. Изготовление учебных фильмов в отечественной педагогике длительное время было уделом профессионалов-кинематографистов, однако в начале XXI века появился новый вид учебного фильма: в связи с широким распространением персональных компьютеров, а также доступных программ для видеомонтажа фильмы стали создаваться уже не только профессионалами, но и преподавателями и студентами. Такие фильмы при соответствии содержания программе осваиваемой дисциплины могут с успехом применяться в образовательном процессе.
Автором [1] выделены основные дидактические функции учебных фильмов. Среди них наглядная, воспитательная, просветительская функции, а также управление познавательной деятельностью. Однако в процессе изучения ряда фундаментальных дисциплин интересным представляется использование учебного фильма с целью повышения интереса к предмету, увеличения мотивации студентов. Это особенно актуально на дисциплинах, освоение которых связано с трудностями, дисциплинах, требующих большого объема самостоятельной работы, включающих в себя сложный математический аппарат и т.д. К таким дисциплинам, несомненно, относится «Физическая химия». Однако в настоящее время существует противоречие между широкими возможностями применения учебного фильма для повышения мотивации студентов и традиционными методами обучения, используемыми в преподавании «Физической химии»; между необходимостью разработки учебных фильмов по «Физической химии» и отсутствием необходимой квалификации у преподавателей для решения этой задачи.
На кафедре «Физической и коллоидной химии» Уральского Федерального университета им. Б.Н.Ельцина создан учебный фильм «Возникновение физической химии», вошедший в электронный учебно-методический комплекс ЭУМК 10777 [3]. Тема фильма соответствует учебной теме «История возникновения физической химии».
Важно отметить, что при использовании любого электронного учебного пособия необходимо учитывать ряд требований [4]: общие, методические, дидактические, эргономические. Рассмотрим, как они реализуются в данном учебном фильме.
Применение учебного фильма по теме «История возникновения физической химии» полностью отвечает принципу педагогической целесообразности, т.к. данная тема несколько выделяется по содержанию: в отличие от естественнонаучной информации остальной части курса эта тема относится скорее к историко-логическому анализу. Подобные темы в теоретических курсах зачастую являются неинтересными для студентов, однако в виде учебного фильма, в отличие от традиционной лекции, эта тема создает целостное представление об истории становления изучаемой дисциплины, вызывает живой интерес студентов, углубляет межпредметные связи в естественнонаучном цикле. Таким образом, использование учебного фильм по теме «История возникновения физической химии» полностью обосновано и хорошо сочетается с традиционной лекционной формой обучения следующим темам.
Цель данного фильма заключается в показе исторических предпосылок и исторической неизбежности возникновения физической химии и в рассказе о выдающихся ученых способствовавших возникновению этой науки.
Фильм создавался как методический материал и как любой методический материал фильм разделен на несколько разделов. Далее приведены названия этих разделов:
• Конец XVII - начало XVIII века.
• Первая научная революция.
• Становление новой химии.
• Научная деятельность Р.Бойля.
• Первая научная теория химии.
• Роль М.В.Ломоносова в создании физической химии.
• Химическая революция (вторая половина XVIII века).
• Количественные законы первой половины XIX века.
• Особенности возникновения физической химии.
Каждый из разделов содержит текстовую информацию, соответствующие иллюстрации и заканчивается краткими выводами. После рассмотрения всех этих разделов звучит общий вывод о том, что физическая химия получила обоснование и развивалась на основе отчетливого осмысления и математического выражения ряда естественнонаучных идей. Это идеи всеобщего превращения различных форм энергии; идеи о возможности исследования химических процессов с помощью I и II начал термодинамики; идеи об атомистическом строении вещества.
Поскольку особенностью возникновения физической химии является то, что все ее разделы возникли и развивались практически параллельно, лишь потом объединившись в единую науку физическую химию, то далее в фильме для примера рассмотрена история возникновения одного из разделов физической химии - термохимии. Этот раздел выделен особо, потому что содержит такие необходимые для изложения теоретического курса понятия, как теплота, температура, различные температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта, шкалы абсолютных температур Ранкина, Кельвина. Материал снабжен интересными историческими фактами, фотографиями ученых и мест, где они трудились.
Фильм завершается показом портретов знаменитых физико-химиков. И хотя речь о них пойдет уже при изучении самого курса физической химии, но такое предварительное знакомство целесообразно, т.к. тоже способствует мотивации дальнейшего изучения дисциплины.
Рассмотрим основные этапы и технологию создания учебного фильма.
На первом этапе был проведен анализ научной литературы по вопросам становления физической химии [5-9], отобран материал и создан сценарий фильма. На данном этапе были реализованы методические и дидактические требования к электронным учебным пособиям, такие как научность и доступность обучения, систематизация и структуризация материала, адаптивность обучения и т.д. Важным при создании фильма было полностью раскрыть содержание данной темы на достаточно высоком научном уровне, ведь фильм создавался для студентов инженерных специальностей, сохранив при этом яркое и живое изложение.
На втором этапе осуществлялся поиск визуального контента для будущего фильма. Основная сложность этого этапа заключалась в том, что видеоряд о действующих героях снять было невозможно - речь идет о XVII - XVIII веках. Было собрано огромное количество изображений, характеризующих как ученых того времени так и просто химических приборов и лабораторий.
В дальнейшей работе с материалами фильма учитывались эргономические требования
[4]:
• обеспечение психологической естественности работы с электронным учебным пособием (учет возрастных и индивидуальных особенностей учащихся, различия типов мышления и т.п.);
• обеспечение комфортности работы с электронным учебным пособием (удобство и наглядность навигации, легкость восприятия информации, отсутствие избыточного кодирования и неоправданных, плохо идентифицируемых сокращений; используемые размеры шрифтов, цвета, приемы выделения части информации на экране должны быть обоснованы и не должны приводить к повышенной утомляемости);
С учетом эргономических требований фотографии прошли определенную обработку: для единства цветового восприятия все эти изображения были откорректированы в Adobe Photoshop в единую цветовой гамму. При этом черно-белые изображения были отсканированы как полноцветное 24-битное изображение, а затем была проведена коррекция цвета с увеличением доли красного и зеленого цветов. Все изображения были откадрированы в формат экрана. Если фотографии занимали не весь экран, то незаполненное фотографией место на экране заливали цветом с градиентом цвета от среднего цвета по фотографии до практически белого, как это показано на рис.1. При этом визуальный переход от цветных изображений к черно-белым становился менее резким.
Рис. 1. Обработка фотографий для фильма
Таким образом, был получен текстовый и графический материал, который лег в основу фильма. На третьем этапе происходило непосредственно создание видеофильма, в ходе которого исходные материалы обрабатывались с учетом трех типов восприятия (визуальный, аудиальный, кинестетический).
Для визуального восприятия важно действие на экране, поэтому статические изображения нуждались в обработке, иначе фильм получился бы похожим на презентацию с показом слайдов, был бы недостаточно динамичным. Чтобы полученные графические изображения превратить в интересные видеофрагменты была использована специальная программа для видеомонтажа. В настоящее время существует множество таких программ, включающих в себя различные функции, инструменты и возможности. Так, например, В.П. Ноздрачева [10] предлагает использовать Windows Movie Maker и uvScreenCamera при создании обучающих фильмов для курса математики. При создании фильма по физической химии был использован редактор Pinnacle Studio Plus (версия 11) — программа для нелинейного видеомонтажа, что позволило добиться решения поставленной задачи. Использовались эффекты Standart RTFX: скорость, картинка в картинке (рис.2), старое кино.
Рис. 2. Использование эффекта «картинка в картинке»
Оказался удачным прием наложения двух изображений: фотография героя-ученого (статическая) на фоне двигающейся картинки. В качестве фона выступали видеокадры из личного архива автора, полученные при посещении какого-либо научного музея (рис.3).
Рис. 3. Использование приема наложения двух изображений
Когда речь шла не об ученом, а о каком-то явлении, фоном служили видеокадры, снятые в лабораторных залах кафедры физической и коллоидной химии. В результате изображения получилось интересным, динамичным, но, в то же время, не перегруженным деталями и комфортным для восприятия. Кроме того, в фильме использованы различные варианты возникновения портрета или его исчезновения на фоне старинной гравюры, что создавало необходимую атмосферу. Большое внимание уделялось тому, чтобы эти зрительные эффекты не напрягали смотрящего, а были приятными и естественными.
Уместным моментом для повышения интереса к фильму является и упоминание нашего города - Екатеринбурга при рассказе о некоторых ученых. Тут нашлись фотографии Екатеринбурга соответствующего времени. Повышению интереса к фильму способствует и следующий прием: фильм начинается с показа здания Уральского государственного технического университета, корпуса химико-технологического института, кафедры физической и коллоидной химии. Зритель как бы входит на эту кафедру, и тут начинается рассказ о возникновении физической химии. Совершенно логичным является и окончание фильма, когда при указании ссылок на интернетовские источники и прочие выходные данные на заднем плане появляются изображения родных студенту института и университета.
Для того, чтобы фильм лучше воспринимался людьми с аудиальным типом восприятия, звуковое сопровождение было организовано следующим образом: дикторский комментарий представлен мужским и женским голосами. Женский голос за кадром - это голос лектора, автора фильма, он несет основную смысловую нагрузку. Мужской голос используется, когда необходимо выделить какие-либо определения, либо цитаты. Это облегчает восприятие рассказа, избавляет его от монотонности.
При появлении на экране названий разделов и прочих текстовых фрагментов в фильме используется музыкальное сопровождение. Чтобы не отвлекать внимание зрителя от содержания фильма, в нем используется всего одна музыкальная композиция - Менует в ре-мажоре (Поль Мориа). Эта известная полифоническая мелодия, исполненная знаменитым
оркестром в довольно быстром темпе, способствует более динамичному восприятию фильма и логично связывает различные разделы фильма между собой.
Так исходные материалы (текст лекции и графические изображения) были преобразованы в полноценный учебный фильм. Его форма и содержание отражают требования к электронным обучающим средствам и современные тенденции в образовании. Просмотр такого фильма, как показывает педагогическое наблюдение, вызывает огромный интерес у студентов, способствует более целостному восприятию изучаемой дисциплины и повышает мотивацию к ее успешному освоению.
ЛИТЕРАТУРА
1. Менг В.А. Учебный фильм в отечественной педагогике: от истоков зарождения к новым возможностям использования в современном образовании / Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. 2012. №3. С. 117-127.
2. Российская педагогическая энциклопедия [Электронный ресурс] // Библиотека Гумер. Режим доступа: http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Pedagog/russpenc/19.php (дата обращения 06.08.2014).
3. Степановских Е.И. Физическая химия. Электронный учебно-методический комплекс ЭУМК 10777. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://study.urfu.ru/view/aid_view.aspx?AidId=10777 (дата обращения 06.08.2014).
4. Требования к электронным учебным пособиям [Электронный ресурс] // Разработка электронного пособия. Режим доступа: https://sites.google.com/site/razrabotkaelektronnogoposobia/home/trebovania-k-elektronnym-ucebnym-posobiam (дата обращения 06.08.2014).
5. Капустинский А.Ф. Очерки по истории неорганической и физической химии в России. М.: Изд. Академии наук СССР. 1949. 166 с.
6. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Химики. Киев.: Наукова думка. 1984. 732 с.
7. Карякин Н.В. Основы химической термодинамики. М.: Издательский центр «Академия», 2003. 464 с.
8. Степановских Е.И., Брусницына Л.А., Виноградова Т.В. Физическая химия в лицах. [Электронный ресурс] / Е.И. Степановских, Л.А. Брусницына, Т.В. Виноградова. Режим доступа: http://study.шfu.ru/view/aid_view.aspx?AidId=7361. (дата обращения 09.08.2014).
9. Левченков С.И, Краткий очерк истории химии / С.И. Левченков. Ростов: Изд. РГУ. 2006. 107 с.
10. Ноздрачева В.П. О некоторых способах создания учебных avi-фильмов для курса математики [Электронный ресурс] / В.П. Ноздрачева. Режим доступа: http://vio.uchim.info/Vio_30/cd_site/articles/art_4_1.htm (дата обращения 06.08.2014).
Рецензент: Агранович Татьяна Владимировна, зам.главного метролога ЗАО «Институт стандартных образцов», к.х.н.
Elena Stepanovskikh
Urals Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin
Russia, Ekaterinburg E-Mail: Estepa1@yandex.ru
Tatyana Kushnareva
Urals Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin
Russia, Ekaterinburg E-Mail: tvkushnareva@yandex.ru
Educational film on the discipline of «physical chemistry» as a means of increasing the motivation of students
Abstract. Various information technologies are widely used in higher professional education at the moment due to their effectiveness, as well as high requirements for the training of future specialists. Educational films are one of the leading learning tools. Creating an educational film "The emergence of physical chemistry" is pedagogically and methodologically justified. The aim of the film is to show the historical background and the historical necessity of the emergence of physical chemistry. Another purpose of the film was to tell the story of prominent scientists that contributed to this science. The article describes the main stages and technology for creating an educational film. Analysis of the scientific literature was conducted in the first stage, then the material was selected and the screenplay was developed. Methodological and didactic requirements for electronic textbooks have been implemented such as scientific and availability of training, systematization and structuring of material, adaptability of training, etc. Search visual content for future film was carried out in the second stage. The third step was to create a film in which the starting materials were processed to make the movie interesting for people with different types of perception (visual, kinesthetic, auditory).
Keywords: information Technology; physical chemistry; History of Physical Chemistry; training film; technology for creating an educational film; requirements for electronic teaching materials; motivation of students.
Identification number of article 95PVN414
REFERENCES
1. Meng V.A. Educational film in domestic pedagogy: from the origins of nucleation Denia to new possibilities in modern education / Proceedings of Rossian State Pedagogical University. A.I. Herzen. 2012. №3. S. 117-127.
2. Russian Pedagogical Encyclopedia [electronic resource] // Bibliotech Gumer. Mode of access: http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Pedagog/russpenc/19.php (date accessed 06.08.2014).
3. Stepanovskikh E.I. Physical chemistry. Electronic training complex EUMK 10777. [electronic resource] / Access mode: http://study.urfu.ru/view/aid_view.aspx?AidId=10777 (date accessed 06.08.2014).
4. Requirements for electronic teaching materials [electronic resource] // One-processing electronic aids. Mode of access: https://sites.google.com/site/razrabotkaelektronnogoposobia/home/trebovania-k-elektronnym-ucebnym-posobiam (date accessed 06.08.2014).
5. Kapustinskiy A.F. Essays on the History of Inorganic and Physical Chemistry in Russia. M .: Academy of Sciences of the USSR. 1949. 166 p.
6. Volkov V.A., Vonsky E.V. Kuznetsova G.I .Chemists. Kiev, Naukova Dumka. 1984. 732 p.
7. Karjakin N.V. Fundamentals of chemical thermodynamic. M .: Publishing Center "Academy", 2003. 464 p.
8. Stepanovskikh E.I. Brusnitsyna L.A., Vinogradova T.V. Physical chemistry in the people. [Electronic resource] / E.I. Stepanovskikh, L.A. Brusnitsyna, T.V. Vinogradova. Mode of access: http://study.urfu.ru/view/aid_view.aspx?AidId=7361. (date accessed 09/08/2014).
9. Levchenkov S.I. A Short History of Chemistry / S.I. Levchenkov. Rostov. Publisher RSU. 2006. 107 p.
10. Nozdracheva V.P. Some ways of creation of educational films for avi-course in mathematics [electronic resource] / V.P. Nozdracheva. Mode of access: http://vio.uchim.info/Vio_30/cd_site/articles/art_4_1.htm (date accessed 06.08.2014)
