Разработка интерактивных моделей микромира и методика их использования при изучении школьного курса химии

Можно сделать вывод, что в настоящее время имеется большое число отечественных и зарубежных программных средств обучающего назначения для изучения химии, содержащих в своем составе различные типы учебных компьютерных моделей, однако есть ряд противоречий, сдерживающих использование учебных компьютерных моделей при изучении школьного курса химии:

· Между потребностью практического применен

ия химических компьютерных моделей и недостаточно разработанной методикой их использования в составе различных типов программных средств обучения;

· Между необходимостью разработки методики использования химических учебных компьютерных моделей и мало исследованными особенностями содержания и функциональными возможностями химических УКМ;

· Между потребностью выявления специфики содержания, определения функциональных возможностей химических УКМ и недостаточным вниманием, уделяемым изучению этих аспектов.

Глава 2 Структура и компоненты интерактивного задания с использованием компьютерных моделей для изучения темы «Химическая связь и метод ВС»

2.1 Формулировка интерактивного задания

Интерактивной компьютерная модель должна содержать только самые важные признаки и свойства изучаемого объекта, причем содержание это должно быть оптимальным. При создании интерактивных компьютерных моделей обычно ставится задача затронуть основное, главное, что учащиеся должны знать и уметь в результате обучения. Работа с ИКМ позволяет развивать мышление теоретического типа, поскольку ее можно изготовить таким образом, чтобы она сочетала в себе внешние особенности изучаемого объекта и его внутреннюю структуру и связи, причем во взаимодействии. Тем самым форма знаний об объектах оказывается носителем содержания знаний.

Принципы построения интерактивных компьютерных моделей.

5) Работа с ИКМ должна предусматривать построение знания, а не его усвоение. ИКМ не иллюстрация теоретического материала, а орудие его формирования.

6) ИКМ должна сочетать наглядность, описание и понятие, логику. То есть она должна быть не внешним отображением изучаемого явления, а его образным представлением. Причем она должна быть простроена таким образом, чтобы учащиеся овладевали знаниями о взаимосвязи явлений, составляющих целостную систему; давать знание о внутренних, существенных зависимостях, которые непосредственно наблюдать невозможно. Добиться этого можно отображением невидимых (векторов сил, скоростей, поля, энергия и.т.п) и скрытых (внутренние части механизмов например) элементов во взаимосвязи.

7) Работа с ИКМ должна предусматривать активную работу учащихся, поскольку она в обучении позволяет быстрее и успешнее осваивать опыт, формирующий отношение к исследуемой деятельности.

8) В работе с ИКМ предусматривается работа над развитием базовых мыслительных операций: обобщения, ограничения, определения, и сравнения понятий, логических отношений между ними, выделения существенных признаков предметов[19].

9) При моделировании объектов и явлений должны сохраняться общепринятые обозначения и терминология;

10) Программа должна иметь справочный режим, содержащий определение всех определение всех используемых объектов и отношений;

11) Программа должна иметь справочный режим, описывающий правила работы;

12) Должны быть выдержаны стандартные требования к интерфейсу[9].

Принципы отбора содержания интерактивных компьютерных моделей

1) Значимость материала: необходимые теоретические сведения должны быть сформулированы максимально кратко, количество информации не должно превышать норм, определяемых психолого-педагогическими и гигиеническими требованиями;

2) Научная достоверность: В ИКМ включается только то содержание учебной дисциплины, которое признано объективно истинным;

3) Гуманистичность обучения: создание максимально благоприятных условий для овладения обучаемыми материала, предоставление им широких возможностей для всестороннего развития[29];

4) Сжатость и краткость изложения, максимальная информативность текста;

5) Отсутствие нагроможденности, четкий порядок во всем; тщательная сгруппированность информации;

6) Органичность: графика должна органично дополнять текст;

7) Принцип стадийности: детальная и интегральная информация может разделяться в пространстве и времени;

8) Четкость, ясность, лаконичность в разработке инструкций по выполнению заданий[14];

9) Соответствие содержания ИКМ уровню современного состояния науки: предполагает, что ИКМ должны быть адекватны современным образовательным моделям. Высокая информационная емкость не должна идти в ущерб восприятию и усвоению учебной информации.

10) Принцип неантагоничности: создаваемые ИКМ важно широко внедрять в образовательный процесс, этим может быть достигнут необходимый педагогический эффект;[29]

Для организации процесса обучения необходимо использовать компьютерные модели, предусматривающие активное взаимодействие с учащимися.

Основной целью применения учебных компьютерных моделей является наглядное представление существенных свойств изучаемых процессов и явлений. Поэтому для организации структуры и определения функциональных возможностей учебных компьютерных моделей можно применить идеи об использовании наглядности в обучении. Применение учебных компьютерных моделей предоставляет учителю широкие возможности варьирования методов применения учебных компьютерных моделей в процессе обучения в зависимости от целей и задач урока, степени подготовленности учащихся, наличия учебного времени. Реализация возможности функционирования управляемых УКМ в демонстрационном режиме позволяет их использовать не только при индивидуальной работе учащихся, но и при фронтальной.

По большому счету созданное нами интерактивное задание можно считать информационно – моделирующим модулем (ИММ). Большое значение для восприятия информации имеет расположение элементов, входящих в состав ИММ. В.Н. Лихачев отмечает, что наиболее рациональное использование визуального пространства достигается при отображении элементов ИММ в трех окнах [21]. Поэтому, разрабатывая интерактивное задание, мы основывались на этом положении (РИС 1, приложение):

В первом окне содержатся элементы, которые помогают пользователю приступить к выполнению данного интерактивного задания и элементы, необходимые для решения этого задания:

Теория. Понятно, что прежде чем начать выполнение данного задания нужно изучить теоретический материал. Здесь учащийся может продолжить изучение темы «Ковалентная связь», т.е., рассмотреть свойства ковалентной связи, механизмы образования ковалентной связи, более подробно ознакомиться с методом Валентных Систем и др. В программе используется гипертекст и моделирование процессов образования связи.

Сложность. Как и в большинстве такого рода программ сложность предоставляемых задач различна. В этой программе содержатся задания как для учащихся с базовым уровнем знаний, так и для учащихся более высокого уровня. Задания расположены строго по лестнице возрастания сложности. Приступить к решению задач уровня «сложно» можно в том случае, если учащийся решит задания уровней «средне» и «легко». Уровни «средне» и «легко» выбираются непосредственно, поэтому у учащегося есть выбор с какого из этих уровней начать.

 Скачать реферат