Computer instruments to prepare for the general state examination of physics

Baryshnikov V.P., Moskalev A.N. (man@lspu.lipetsk.ru), Nikulova G.A. (nik@lspu.lipetsk.ru), Nikulova O.I., Popov D.G.

Lipetsk State Pedagogical University

Abstract

The work introduces basic computer instruments, which make up the operation complex for the teacher of physics to prepare for the General State Examination. The complex includes a test generator with tasks of different levels (plus the database of tasks), a collection of physical models jointed in the block “virtual laboratory of physics” and constructor of computer textbooks.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ

Барышников В.П., Москалев А.Н. (man@lspu.lipetsk.ru), Никулова Г.А. (nik@lspu.lipetsk.ru), Никулова О.И., Попов Д.Г.

Липецкий государственный педагогический университет

Одной из особенностей нынешнего процесса реформирования образования является то, что он протекает в условиях тотальной информатизации всех сфер жизни общества. Меняется не только сумма знаний, которые положено усвоить современному школьнику, но и способы обучения и контроля.

В данной работе рассматриваются вопросы применения компьютерных технологий для решения насущных проблем преподавателя физики при подготовке учащихся к ЕГЭ по физике. Разработанные программные продукты легко объединяются в технологический обучающий комплекс, позволяющий использовать компьютерную поддержку для демонстрации лабораторных экспериментов и моделирования физических явлений; быстро и эффективно контролировать знания учащихся, задавать содержание и уровень сложности контрольных мероприятий; дает возможность опытному преподавателю переложить свой алгоритм обучения на компьютер, формируя учебные материалы в соответствии с целями и условиями занятий.

1) «Виртуальная физическая лаборатория» включает следующие элементы:

компьютерные модели; демонстрационные видеоматериалы – съемки физических экспериментов, сопровождаемые теоретическими сведениями (понятия, законы, формулы, пояснения). Все элементы доступны из общей программной оболочки, которая выполняет следующие функции: объединение и группировка моделей, видео и теорию; просмотр видео и текст теории; запуск моделей; редактирование и добавление элементов. Формат HTML текстовых документов позволяет использовать сложное форматирование, графику, анимацию, ссылки.

Программа ориентирована в первую очередь на учителей физики. Она может служить альтернативой демонстрационному эксперименту и использоваться для проведения лабораторных работ. Тем не менее, программа может быть использована и учащимися для более глубокого освоения физики при подготовке к ЕГЭ.

Несмотря на то, что сегодня существует большое количество моделей, многие из них не позволяют менять параметры, выводить графики и содержат минимум настроек. Это, конечно, упрощает использование модели и делает её доступной для неподготовленного пользователя. Но учителю может понадобиться более широкая функциональность. Возможность вывести тот или иной график, показать работу модели при различных параметрах. Большое количество настроек, конечно, требует больших знаний, как физики, так и понимания того, что именно вы хотите получить от модели. Кроме того, наличие уже готовых видеофрагментов с различными экспериментами полезно, когда по каким-либо причинам учитель не может провести демонстрационный эксперимент. Таким образом, предложенная программа может быть полезна в тех случаях, когда нет возможности провести эксперимент и лабораторную работу, но есть компьютерный класс или компьютер с проектором.

2) «Генератор тестов по физике». Программа предназначена для учителей и преподавателей для создания тестов на основе набора вопросов, хранящихся в базе данных, а также – для проведения компьютерного тестирования, использующего в качестве вариантов – созданные ранее тесты. Для эффективного применения тестирования необходимо иметь возможность создавать достаточно большое количество разнотипных вариантов теста в условиях ограниченного времени, а также уметь производить анализ результатов тестирования.

Компоненты программы:

• «редактор вопросов» – предназначен для редактирования вопросов в базе данных. Текст вопроса хранится в формате MS Word, что позволяет корректно выводить различные формулы, графики, рисунки, и в общем – упрощает создание вопроса.

• «редактор вариантов» – позволяет вручную или автоматически подготавливать варианты тестов в соответствии с выбранными критериями (темой, уровнем сложности и количеством вопросов). Кроме того, из модуля «Редактор вариантов» возможна распечатка как текста задания, так и таблицы правильных ответов к нему.

• «Модуль компьютерного тестирования». Компьютерное тестирование может проводиться в двух вариантах: в контрольном режиме, и в тренировочном. Результаты тестирования сохраняются в базу данных и выводятся на экран. При тренировочном режиме результат ответа на каждый вопрос выводится на экран, а в базу записывается только при условии правильного ответа с первого раза.

• База данных. Создана в формате MS ACCESS. Состоит из набора таблиц, в которых хранятся вопросы и ответы, и форм, позволяющих просмотреть результаты тестирования и статистически их обработать.

Отличительной особенностью программы является возможность генерации любого необходимого количества вариантов тестовых заданий, возможность их распечатки, возможность проведения компьютерного тестирования в формате ЕГЭ (позволяет отвечать на вопросы теста в произвольном порядке).

3) Программный пакет «Конструктор электронных учебников» (КЭУ) предназначен для автоматизации создания ЭУ при оперативном формировании преподавателем учебных материалов, в состав комплекта входит «Конструктор тестов».

При минимальном занимаемом объеме дискового пространства (порядка 500 килобайт) «Конструктор» отличается повышенной функциональностью, а именно, позволяет создавать страницы учебника с текстовыми и мультимедийными объектами; панели прокручиваемых сообщений (титры); поля ввода; кнопки, интегрированные со скриптами, выполняемых по реакции на событие (процессы их создания автоматизированы диалоговым режимом).

КЭУ имеет русский интерфейс. Все свойства компонентов представлены на родном языке, что позволяет без особых трудностей понять назначение того или иного свойства. Набор различных компонентов гарантирует качественное оформление учебника. Приложение не требует установки, а его простота позволит быстро научиться работе с ним. КЭУ призван облегчить и ускорить создание электронного учебника, позволяя преподавателю сосредоточиться на дидактических аспектах обучения, нежели на технологии создания средств обучения. Программа большую часть действий берет на себя.

Целесообразность использования данных программ заключается в том, что на сегодняшний день назрела стойкая необходимость в программных средствах, позволяющих оперативно создавать варианты тестовых заданий и тут же проводить по ним тестирование, а также существует острая нехватка наглядных материалов и пособий по физике, позволяющих на практике рассмотреть, а затем и «пощупать» различные физические явления.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ И ПРЕЗЕНТАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЛЕКЦИОННОМ КАБИНЕТЕ ТОМСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Бекназарова А.М., Лисичко Е.В. (elenalis@mail2000.ru), Постникова Е. И. (katyapost@mail2000.ru), Твердохлебов С. И.

Томский политехнический университет (ТПУ)

Физический лекционный кабинет (ЛК) ТПУ существует около 100 лет, он входит в структуру факультета естественных наук и математики (ЕНМФ). Основной задачей ЛК ТПУ является обеспечение лекционного процесса, в частности, проведение демонстраций физических явлений.

При сокращении часов аудиторных занятий одной из проблем, стоящим перед фундаментальным физическим образованием является поддержание оптимального соотношения между теоретическим и экспериментальным материалом. Во многих вузах наблюдается тенденция к теоретизации курса физики. Сокращение часов аудиторных занятий, по нашему мнению, надо компенсировать не уменьшением числа демонстрируемых на лекциях экспериментов, а внедрением современного презентационного оборудования, демонстрационных технологий, и инновационного подхода к обучению студентов, который позволяет переосмыслить, систематизировать и донести до студентов постоянно нарастающий объем информации.

Первая составная часть этого подхода – техническое обеспечение.

Так как лекционный физический эксперимент в вузе является мощным средством к изучению дисциплины и стимулирует будущих инженеров к научной деятельности, то его необходимо развивать на основе современных технологий. Поэтому сотрудники ЛК приступили, в первую очередь, к систематизации имеющихся лекционных физических демонстраций и созданию электронного каталога. Этот каталог будет содержать не только информацию о самой демонстрации, но и будет включать в себя видеоряд и Flash-модели, которые будут демонстрироваться при помощи презентационной техники.

Вторая часть – методическое обеспечение.

Для реорганизации учебного процесса на основе современных компьютерных технологий, основываясь на технологии автоматизированных систем управления познавательной деятельностью студентов (АСУ ПДС), на кафедре ТиЭФ разрабатывается интерактивный учебный курс по физике. Данный курс является мощным средством интенсификации обучения, с учетом индивидуальных особенностей интеллектуальной деятельности студентов. Этот курс в наибольшей степени реализует процесс интеграции нескольких педагогических технологий, информационной компоненты, необходимой психологической поддержки и предметного содержания учебной дисциплины в единое целое.

Одновременно с разработкой интерактивного курса, на кафедре ТиЭФ решается еще очень важная задача: разработка единого образовательного пространства. Так как на сегодняшний день недостаточная практическая направленность базовых теоретических дисциплин. Для решения этой задачи, разрабатывается взаимосвязь образовательных модулей в системе АСУ ПДС.