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.

Молекулы. В зависимости от уровня сложности учащемуся предоставляется выбор молекул веществ, которые он будет моделировать. На уровне «легко» ему предстоит смоделировать строение молекул водорода, фтора, хлороводорода. На уровне «средне» молекулы хлорида бериллия, фторида бора, метилхлорида.

На уровне «сложно» молекулы азота, этилена, углекислого газа.

Орбитали. Для моделирования строения молекул приведенных веществ требуется набор орбиталей, из которых учащийся должен будет собирать молекулы. Программа позволяет переносить орбитали, составляя из них модели молекулы.

Во втором окне учащийся из предложенных ему орбиталей будет строить модели атомов. Окно разделено на части, в зависимости от числа атомов, т.е., в случае водорода на две части, а в случае метилхлорида уже на три. Как показано на рисунке выбранные орбитали нужно перенести в эти части второго окна, соответствующие определенным атомам.

В третьем окне из собранных моделей атомов строится молекула, которая выступает как интерактивная компьютерная модель.

В состав заданий с использованием интерактивных компьютерных моделей могут входить разные по степени общности задачи, т.е., конкретные, частные, фундаментальные, предметные и др.

Можно выделить основные требования к учебным задачам:

1. Учебные задачи должны обеспечить усвоение полной системы средств, необходимых и доступных для успешного осуществления всех видов учебной деятельности.

2. Конструироваться должна не одна отдельная задача, а система задач.

3. Система задач должна обеспечивать достижение не только ближайших учебных целей, но и отдаленных.

4. Учебные задачи должны конструироваться так, чтобы соответствующие средства деятельности выступали как прямой продукт обучения.

Наряду с мыслительными задачами следует применять мнемонические (на запоминание), маженативные (на воображение) и перцептивные(на восприятие).

В данном интерактивном компоненте реализованы маженативные и перцептивные задачи.