Общие сведения об электронных учебниках

Современные информационные технологии на уроках физики.

Доклад
учителя физики
Шамаева В.И.
Антоновская средняя школа
Спасский район РТ

Анализ современной научно-методической литературы свидетельствует о тенденции все более широкого использования информационных технологий в преподавании физики . Информационные технологии, наиболее часто применяемые в учебном процессе, можно разделить на две группы:

1. технологии, ориентированные на локальные компьютеры (обучающие программы; компьютерные модели физических процессов; демонстрационные программы; компьютерные лаборатории; лабораторные работы; электронные задачники; контролирующие программы; дидактические материалы);
2. сетевые технологии, использующие локальные сети и глобальную сеть Internet

В тоже время необходимо отметить, что на современном этапе процесса информатизации учебных курсов физики выявлен целый ряд проблем, наиболее актуальными из которых, с нашей точки зрения, являются две:

1. отсутствие методического сопровождения, дидактической обоснованности электронного продукта (в электронных учебниках практически не реализована интегрирующая функция того или иного учебного предмета);
2. отсутствие должного междисциплинарного взаимодействия.

Мы считаем, что знакомить с методами научного познания мира, формировать научное мировоззрение необходимо уже в школе, поэтому данный подход можно использовать не только в вузовских, но в и школьном курсе физики. Так как наше предложение может вызвать возражения, попробуем предварить наиболее очевидное из них: как реально вводить элементы компьютерного моделирования без достаточной математической подготовки и практики программирования школьников? Во-первых, не все физические модели, рассматриваемые в школьном курсе физики, требуют математического аппарата, выходящего за рамки средней школы. Во-вторых, недостаточность математической подготовки (особенно, не владение аппаратом численного решения дифференциальных уравнений) по нашему мнению, можно компенсировать кратким знакомством (возможно с некоторой потерей математической строгости и доказательности) с каким-либо наиболее простым методом решения дифференциальных уравнений или использованием специализированных математических пакетов, включающих в себя соответствующие процедуры и функции. Здесь мы отдаем предпочтение специализированному математическому пакету Mathcad, который, по нашему мнению, в наибольшей степени подходит для учебных целей, так как пакет имеет мощные графические средства и дружественный интерфейс пользователя, а язык пакета максимально приближен к общепринятой математической нотации. (Отметим, что данный пакет может оказаться эффективным не только в курсе физики, но и в преподавании других дисциплин естественнонаучного блока (в первую очередь, математики)).

План

1. Введение
2. Общие сведения об электронных учебниках:
• требования к системе «электронный учебник»;
• классификация средств создания электронных учебников;
• структурная организация электронных учебников;
• режимы работы электронного учебника;
• электронные учебники как средство дистанционного образования.
3. Анализ содержания электронных учебников по физике. Методические приёмы их использования в обучении физике:
• анализ ЭУ различных фирм;
4. Заключение

Введение

Процесс вхождения школы в мировое образовательное пространство требует совершенствование, а также серьёзную переориентацию компьютерно-информационной составляющей. Вторая половина ХХ века стала периодом перехода к информационным обществам. Лавинообразный рост объёмов информации, принял характер информационного взрыва во всех сферах человеческой деятельности.

Информационный взрыв породил множество проблем, важнейшей из которых является проблема обучения. Особый интерес представляют вопросы, связанные с автоматизацией обучения, поскольку «ручные методы» без использования технических средств давно исчерпали свои возможности. Наиболее доступной формой автоматизации обучения является применение ЭВМ, то есть использование машинного времени для обучения и обработки результатов контрольного опроса знаний учащихся. Всё большее использование компьютеров позволяет автоматизировать, а тем самым упростить ту сложную процедуру, которую используют и учителя при создании методических пособий. Тем самым, представление различного рода «электронных учебников», методических пособий на компьютере имеет ряд важных преимуществ. Во-первых, это автоматизация как самого процесса создания таковых, так и хранения данных в любой необходимой форме. Во-вторых, это работа с практически неограниченным объёмом данных. Создание компьютерных технологий в обучении соседствует с изданием учебных пособий новой генерации, отвечающих потребностям личности обучаемого. Учебные издания новой генерации призваны обеспечить единство учебного процесса и современных, новационных научных исследований, т.е. целесообразность использования новых информационных технологий в учебном процессе и, в частности, различного рода так называемых «электронных учебников». Эффект от применения средств компьютерной техники в обучении может быть достигнут лишь тогда, когда специалист предметной области не ограничивается в средствах представлениях информации, коммуникаций и работы с базами данных и знаний.

Сегодня недостаточно разработаны критерии оценки компьютерных программ по физике и практическая методика применения электронных учебников в обучении физике.

Общие сведения об электронных учебниках.

Что же такое «Электронный учебник» и в чем его отличия от обычного учебника? Обычно электронный учебник представляет собой комплект обучающих, контролирующих, моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях (твердом или гибком дисках) ПЭВМ, в которых отражено основное научное содержание учебной дисциплины. ЭУ часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когда он: обеспечивает практически мгновенную обратную связь; помогает быстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поиск которой в обычном учебнике затруднен; существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям; наряду с кратким текстом - показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий) позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного индивидуума, проверить знания по определенному разделу.

К недостаткам ЭУ можно отнести не совсем хорошую физиологичность дисплея как средства восприятия информации (восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно и эффективно, чем чтение книги) и более высокую стоимость по сравнению с книгой.

Средства мультимедиа

Еще до появления новой информационной технологии эксперты, проведя множество экспериментов, выявили зависимость между методом усвоения материала и способностью восстановить полученные знания некоторое время спустя. Если материал был звуковым, то человек запоминал около 1\4 его объема. Если информация была представлена визуально – около 1\3. При комбинировании воздействия (зрительного и слухового) запоминание повышалось до половины, а если человек вовлекался в активные действия в процессе изучения, то усвояемость материала повышалось до 75%.

Итак, мультимедиа означает объединение нескольких способов подачи информации - текст, неподвижные изображения (рисунки и фотографии), движущиеся изображения (мультипликация и видео) и звук (цифровой и MIDI) - в интерактивный продукт.

Аудиоинформация включает в себя речь, музыку, звуковые эффекты. Наиболее важным вопросом при этом является информационный объем носителя. По сравнению с аудио видеоинформация представляется значительно большим количеством используемых элементов. Прежде всего, сюда входят элементы статического видеоряда, которые можно разделить на две группы: графика (рисованные изображения) и фото. К первой группе относятся различные рисунки, интерьеры, поверхности, символы в графическом режиме. Ко второй - фотографии и сканированные изображения.

Динамический видеоряд практически всегда состоит из последовательностей статических элементов (кадров). Здесь выделяются три типовых элемента: обычное видео (около 24 фото в секунду), квазивидео (6-12 фото в секунду), анимация. Использование видеоряда в составе мультисреды предполагает решение значительно большего числа проблем, чем использование аудио. Среди них наиболее важными являются: разрешающая способность экрана и количество цветов, а также объем информации.

Характерным отличием мультимедиа продуктов от других видов информационных ресурсов является заметно больший информационный объем, поэтому в настоящее время основным носителем этих продуктов является оптический диск CD-ROM стандартной емкостью 650 Мбайт.