Глава 2. Применение электронных образовательных ресурсов
2.1. Примеры электронных образовательных ресурсов
Рассмотрим один из примеров электронных образовательных ресурсов представленных на «всероссийский конкурс научно-исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе» [11]. Конкурс проводится при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы. ( ГК № 14.741.12.0063 от 13.09.2010 г.) [13]
Итак рассмотрим многофункциональную открытую обучающую программу довузовского образования по разделу « МЕХАНИКА», разработанную в …, авторами которой являются: О.Б. Боднарь, А.И. Черноуцан, С.А. Сабуров, А.В. Асирян.
Этот учебно методический комплекс включает в себя:
● Курс лекций
● Задачи различного уровня сложности для пробного решения
● Лабораторный практикум
● Систему многоуровнего самоконтроля и контроля знаний.
Самоконтроль в этом учебном методическом комплексе делится на 2 этапа:
● Первый этап: при изучении лекционного материала обучаемый проходит тест на знание основных законов физики включенных в данный раздел.
● Второй этап: включает в себя задачи по теме раздела уровня сложности «А» ЕГЭ по физике. При дальнейшем изучении данного раздела будут доступны задачи сложности «B» и «С». Если обучающийся не в состоянии решить задачу, то при необходимости он может получить доступ к подробному решению этой задачи.
Контроль за обучаемыми может проходить удаленно, благодаря интернет-технологиям разработанных в рамках данной программы. В результате полученные обучаемым результаты отображаются в базе данных, которая является составной частью системы.
Важной частью этого ЭОР является система базовых мультимедийных анимаций, необходимых для визуализации физических понятий и законов, а также моделирования физических процессоа. Это позволяет более доступно излагать учебный материал, и акцентировать внимание обучаемого на главных соотношениях данного определения или закона
Одним из примеров применения анимационных технологий в данной программе, является исследование динамики изменения модуля и направления векторных велечин в зависимости от начальных условий и времени. Например показать связь между скоростью и ускорением.
Рис.4 Мультимедийная визуализация определения «Центростремительное ускорение» [11,c. 13].
Другим примером представленным на рис. 5 является мультимедийный сценарий раздела кинематики «Движение под действием силы тяжести». Задавая различные исходные параметры движения (начальную скорость, начальные координаты и угол) (рис.5а), обучаемый исследует динамику изменения кинематических параметров (координат, проекций и модуля вектора скорости, проекций вектора ускорения) в режиме реального времени (рис.5б). Встроенные функции позволяют определять высоту и дальность полета для выбранных начальных условий (рис.5в).
Рис.5а
Рис.5б
Рис.5в
Рис.5 Мультимедийный сценарий раздела динамики «Движение под действием силы тяжести»: а) задание начальных условий; б) визуализация динамики процесса; в) расчет дальности полета [11,с. 14].
Так же примерами являются мультимедийные модели упругого и неупругого соударения. Анимация виртуального эксперимента «Абсолютно неупругий центральный удар» представлена на рис.6. Начальными данными задачи являются массы и проекции начальных скоростей взаимодействующих тел. Программа наглядно показывает физическую модель и методику расчета потерь энергии и скорости после абсолютно неупругого соударения.
В дальнейшем базовые анимации в качестве основы применялись для создания новой методики решения задач и создания виртуального лабораторного практикума, что позволило значительно снизить трудоемкость процесса построения учебно-методического контента.
Рис.6 «Абсолютно неупругий центральный удар» [11,с. 15].
На основе базовых анимаций разработана новая методика проведения семинарских занятий, позволяющая пошагово излагать решения задач любой степени сложности. В качестве примера на рис.7 представлены элементы мультимедийной сценария решения задачи по разделу «Движение под действием силы тяжести». Каждый элемент решения сопровождается подробными методическими указаниями и анимациями. При необходимости обучаемый может регулировать скорость подачи учебного материала. Эту методику можно применять для проведения практических занятий по всем разделам общего курса физики.
Виртуальный лабораторный практикум, созданный в рамках открытой системы компенсирует недостаток навыков практической работы с приборами и установками, наглядно демонстрирует связь между теорией и практикой физического эксперимента. На основании данных виртуального эксперимента обучаемый проводит вычисления и заносит полученные результаты в таблицу. Программа автоматически проверяет правильность полученных данных (с учетом погрешности эксперимента) и указывает ошибки расчетов. Пример практической реализации виртуальной лабораторной работы «Упругое соударение двух тел» представлен на рис. 8. Задавая начальные массы тел и измеряя углы отклонения шаров до и после соударения, обучаемый проверяет закон сохранения импульса системы тел. Результаты расчетов импульсов тел до и после соударения заносятся в таблицу. Автоматическая проверка расчетных данных осуществляется нажатием кнопки в разделе «Проверить значения импульсов».
Рис.7 Элементы мультимедийного сценария решения задачи по разделу « Движения под действием силы тяжести»[11, с. 15].
Рис.8 Виртуальная лабораторная установка «Упругое соударение двух тел» [11, с. 16].
Этот электронный образовательный ресурс обеспечивает широкий обмен информацией, позволяет получать консультации преподавателя в режиме онлайн и по переписке, дает возможность учащимся обсуждать различные вопросы на чате и форуме системы.
