1. Раздел 1. Типология ЭОР по физике, их функциональные возможности и общие направления использования в процессе обучения физики
1.3. Тема 3. Специфика ресурсов Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
Электронные образовательные ресурсы, представленные на сайте Единой коллекции, были разработаны в рамках реализации Федеральной целевой программы развития образования и проекта «Информатизация системы образования». В рамках данного проекта ресурсы были названы цифровыми образовательными ресурсами или ЦОР. На сайте размещены наборы ЦОР к некоторым учебникам, рекомендованным Министерством образования и науки Российской Федерации к использованию в школах России, инновационные учебно-методические разработки, разнообразные тематические и предметные коллекции, а также другие учебные, познавательные и культурно-просветительские материалы. Коллекция постоянно пополняется новыми цифровыми образовательными ресурсами, сведения о новых поступлениях можно найти на главной странице сайта в разделе «Новости. Новые поступления».
В Единой коллекции представлены следующие типы ресурсов[1]:
1. информационные источники для системы образования
o элементарные информационные источники (графическое изображение какого-либо физического прибора, текст-описание физического явления, фотоснимок явления в приборных или лабораторных условиях);
o информационные источники простой структуры (учебный текст о назначении физического прибора, включающий его графическое изображение, или текст описания явления природы в сопровождении соответствующих иллюстраций в совокупности с текстом объяснением явления с позиций современного научного знания);
o информационные источники сложной структуры – ИИСС (Гипертекст, содержащий описание явления и его объяснение на основе физических законов и теорий. При этом в текст могут быть включены ссылки: на соответствующий лабораторный эксперимент, на приборы, необходимые для экспериментального исследования явления; на материалы по истории открытия явления; на практическую работу в виртуальной лаборатории по изучению данного явления и пр.)
2. информационные инструменты
o инструменты учебной деятельности - ресурсы, предназначенные для создания, редактирования и компоновки текстовых документов, графических объектов, массивов числовых данных, звука и видео, компьютерных лабораторий и геоинформационных систем.
o инструменты организации учебного процесса - ресурсы для методистов, учителей и школьных администраторов, использование которых позволит автоматизировать составление и ведение расписания, контролировать и анализировать знания учащихся и хода учебного процесса и пр., т. е. осуществлять информатизацию процесса управления образовательным учреждением;
3. учебно-методические материалы, ориентированные на достижение качественно новых образовательных результатов
o ЦОР к уже рекомендованным к использованию традиционным предметным учебно-методическим комплектам (УМК).
o инновационные учебно-методические комплексы – ИУМК.
Сайт Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов предлагает очень разнообразные учебные и методические материалы по Физике 7-9 классы, рассмотрим разделы:
Рисунок 1. Учебные и методические материалы для учителя физики 7-9 классы Единой коллекции.
1. Наборы ЦОР к учебникам
Наборы ЦОР к учебникам – это необходимые для организации учебного процесса и представленные в цифровом формате ресурсы, отобранные в соответствии с содержанием конкретного учебника, «привязанные» к поурочному планированию и снабженные необходимыми методическими рекомендациями.[2]
Рисунок 2. Наборы ЦОР к учебникам Физики 7-9 классы.
По физике разработаны ЦОР специально ориентированные на поддержку преподавания с применением федеральных учебно-методических комплектов. Содержание ЦОР этого типа разработано в полном соответствии с действующими учебниками по предмету. При сохранении традиционного визуального ряда (видео, аудио, фотоснимков, рисунков, схем, таблиц и т. п.) эти ресурсы включают значительное число учебных объектов, которые могут существовать только в цифровом формате (анимация, модели, интерактивные рисунки и т. д.). С использованием указанных ЦОР возможны отдельные изменения в содержании и методике организации учебного процесса.
«Физика и астрономия», 7 класс, , - представленный набор цифровых образовательных ресурсов обеспечивает мультимедийное сопровождение учебного процесса, организованного по этому учебнику.
«Физика и астрономия», 8 класс, ,
«Физика», 9 класс, ,
По своему жанру это в основном интерактивные тематические коллекции учебных медиаобъектов, реже интерактивные учебники и задачники, лабораторные практикумы. В состав каждого набора ЦОР обязательно входят рубрикаторы «Оглавление учебника», «Поурочное планирование» и «Методические рекомендации».
Рисунок 3. Оглавление учебника «Физика и астрономия 8 класс».
Рисунок 4. Поурочное планирование «Физика и астрономия 8 класс».
Рисунок 5. Методические рекомендации «Физика и астрономия 8 класс».
2. Инновационные учебные материалы
Рисунок 6. Инновационные учебные материалы Единой коллекции.
Инновационные учебно-методические комплексы – ИУМК
Главная особенность ИУМК состоит в том, что они представляют собой систему образовательных ресурсов, которая может включать цифровые и нецифровые источники и инструменты, обеспечивая функции управления учебным процессом и его организации[3]. В ИУМК может входить (в нецифровом или цифровом формате) учебник, методическое пособие для учителя, цифровые образовательные источники и инструменты, а также сайт поддержки данного ИУМК. Таким образом, данный тип ЦОР полностью обеспечивает организацию учебного процесса по предмету (весь набор средств обучения, необходимых для осуществления учебного процесса) и ориентирован на новые формы представление учебного материала, новые педагогические технологии обучения и новые способы организации учебного процесса, а именно:
- изменение характера взаимодействия ученика и учителя (учитель – организатор самостоятельной индивидуальной и групповой работы учащихся по изучению предмета);
- ориентир на преимущественно исследовательской и проектной деятельности учащихся, основанной на натуральных и компьютерных экспериментах, теоретических учебных исследованиях, практических разработках;
- обновление содержания и методики контроля учебных достижений;
- интеграция учебной информации как внутри образовательных областей, так и между образовательными областями.[4]
Инновационные учебно-методические комплексы могут быть использованы в различных вариантах организации учебного процесса, которые могут принципиально отличаться дуг от друга по лежащей в их основе философии и технологии образования. Такие ИУМК, как правило, рассчитаны на длительный период обучения (не менее одного учебного года).
Важной особенностью ИУМК является их открытость. У учителя есть возможность использовать материалы и инструменты инновационного комплекса при создании собственных ресурсов, связывать посредством ссылок самостоятельно подготовленные материалы с материалами ИУМК, расширяя тем самым возможности использование последнего в учебном процессе. Такой инновационный комплекс предназначен для применения на уроке, может самостоятельно использоваться учеником при подготовке домашнего задания, а также окажется полезен для подготовки к занятию. ИУМК преимущественно предназначен для творчески работающих учителей, готовых самостоятельно строить учебный процесс.
Примеры ИУМК по физике на сайте Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов[5]:
«Физика в системе - », 7-9 класс - комплекс представляет собой курс физики для основной школы, выстроенный в рамках образовательной модели культурного развития с учетом представлений о полном цикле развития, намеченных в поздних трудах . Подавляющее большинство представленных учебных материалов можно широко использовать в процессе преподавания физики и в школах, работающих в рамках других образовательных моделей.
«Физика. 7-9 классы» - в комплексе используются принципиально новые возможности современных компьютерных технологий. Последовательное использование компьютерной интерактивной графики обеспечивает более наглядное и ясное для учащегося изложения материала. Это предполагает не пассивное чтение с экрана компьютера текстов традиционных учебников, а активное участие учеников в процессе прохождения и теоретических и практических частей уроков.
Информационные источники сложной структуры – ИИСС
Под ИИСС понимают образовательные ресурсы составного характера. ИИСС представляют собой совокупность элементарных ЦОР, собранные для решения определенных образовательных задач в единую более или менее сложную структуру.[6] В отличие от ИУМК ИИСС не претендуют на скорые и кардинальные изменения в учебном процессе. Разделяют три различные категории ИИСС:
o тематические модули
Цифровые ресурсы, которые, прежде всего, предназначены для поддержания деятельности ученика и учителя по одной или нескольким конкретным темам, а также учебные модули, которые отражали бы не только учебные, но и исследовательские аспекты определенной научной дисциплины. Таким образом, первый тип ИИСС предназначен для изменения существующих практик в рамках преподавания определенной учебной дисциплины, а также для развития межпредметных связей и интереса к «большой науке». Примером данной категории ИИСС по физике могут служить «Межпредметные физико-математические учебные модули в основной школе».
o справочные системы
К данной категории относятся справочные издания, которые необходимы для получения дополнительной информации. Они могут использоваться в течение изучения целых курсов, а не в рамках какой-то конкретной темы («История научного эксперимента»),
o интерактивные среды
Это компьютерные инструменты или среды, в которых поддерживается широкий спектр активностей учащихся («Интерактивные лабораторные работы по физике»).
3. Коллекции
Коллекция включает в себя следующие виды ЦОР:
· тексты с иллюстрациями
· динамические модели
· виртуальные лаборатории
· презентации
· видеоопыты и видеозадачи
· описание конструкторских сред
· электронные версии книг/статей/журналов по физике
Например:
Рисунок 7. Коллекции ЦОР по физике для 7-9 класса.
o задачи по физике (задача по физике № 000);
Рисунок 8. Задача по физике.
o тесты по физике (Тест по физике № 000);
Рисунок 9. Тест по физике.
o интерактивные задачи по физике («Вес железного тела, полностью погруженного в жидкость»);
Рисунок 10. Интерактивная задача по физике.
o конспекты по физике («Законы сохранения в механике»);
Рисунок 11. Конспект по физике.
o интерактивные модели по физике («Конвекция в жидкостях»)
Рисунок 12. Интерактивная модель по физике.
o коллекции музеев
В настоящее время в Единой коллекции размещены цифровые аналоги экспонатов Политехнического музея, Музея истории Военной академии ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого, Мемориального музея Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" и другие. Наибольший интерес для учителя физики представляют материалы[7]:
- музея истории Военной академии ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого (самая интересная часть коллекции – кристалл Чернова);
- музея истории ОАО "Ижорские заводы" (самая интересная часть коллекции – образцовые меры длины);
- памятники науки и техники из коллекции Политехнического музея - к наиболее интересным частям этой коллекции можно отнести такие разделы: учебная лаборатория оптики; запись и воспроизведение; механические музыкальные автоматы; хлебные весы; микроскопы; фотоаппараты (и камеры-обскуры); киноаппараты (и простейший стробоскоп); телеграфная и телефонная связь; радио и телевидение.
4. Электронные издания
Рисунок 13. Электронные издания по физике Единой коллекции.
В разделе «Электронные издания» много интересных материалов для уроков физики и для организации самостоятельной работы учащихся представлено в комплектах журналов «Квант», «Наука и Жизнь» и «Химия и Жизнь», а также в энциклопедии «Кругосвет». Подраздел "Энциклопедия "Кругосвет" содержит статьи, подборки, энциклопедические данные, представленные в пользовательском интерфейсе в соответствии с предметами, к которым они тематически относятся.
5. «Педагогическая мастерская»
В разделе «Педагогическая мастерская» представлены ресурсы, соответствующие предметам базисного учебного плана. Использование собранных в этом разделе ресурсов создаст условия для восхождения каждого участника к новому знанию и новому опыту путем самостоятельного или коллективного открытия. Основой открытия в любой сфере знаний, включая самопознание является творческая деятельность каждого и осознание закономерностей этой деятельности. При работе с собранными в данном разделе ЭОР достигается максимальное приближение к реальному опыту каждым его участником.
По физике в разделе «Педагогическая мастерская» представлены материалы по следующим темам[8]:
Полупроводники - комплекс демонстрирующих, моделирующих, лабораторно-измерительных и контролирующих программ. В его состав входят программы для изучения учебного материала (собственная, донорная и акцепторная проводимость полупроводников; элементы зонной теории проводимости; полупроводниковый диод; биполярный и полевой транзистор; типы полупроводников и их применение); а также материалы по истории открытия полупроводников и создания полупроводниковых приборов. В состав комплекса также входит Программа для отображения вольтамперной характеристики полупроводникового диода на экране персонального компьютера и Программа для проведения тестирования учащихся в процессе изучения данной темы курса физики.
Учебный курс "Экспериментальный метод познания в физике" - это учебно-методический комплекс для школ классов физико-математического профиля, школ и классов с углубленным изучением физики. Курс рассчитан на три года обучения (9 - 11 классы), его объем - 170 часов аудиторных занятий. В содержании курса эксперимент рассматривается как общенаучный метод познания. Широко используются компьютерные технологии обработки данных натурного эксперимента и различные виды компьютерного эксперимента. Учитель физики основной школы сможет найти здесь полезные учебные материалы для работы с девятиклассниками при изучении темы «Электрический ток в различных средах», а также задания для организации индивидуальной, исследовательской и проектной работы учащихся.
Физика: модель, эксперимент, реальность – данный ресурс представляет собой первый выпуск электронного сборника "Гравитация: развитие взглядов от И. Ньютона до А. Эйнштейна" (версия для средних школ). Сборник ориентирован на весьма широкий круг пользователей: от учащихся школ, до преподавателей, желающих иллюстрировать проводимые ими занятия компьютерными моделями, видеозаписями реальных физических экспериментов и явлений природы и другими мультимедийными учебными ресурсами. Учитель физики основной школы сможет использовать материалы этого ресурса при изучении закона всемирного тяготения, силы тяжести и др. Модульная структура этого сборника позволяет использовать его также для самообразования и для дистанционного обучения.
Электронная коллекция опытов по физике содержит сборник видеоклипов, демонстрирующих различные опыты по отдельным темам школьного курса физики. Все эти опыты были осуществлены московской учительницей физики Галиной Федоровной Туркиной и её учениками. Для проведения практически всех опытов используются разнообразные подручные материалы, что позволяет любому учителю или ученику воспроизвести эти опыты самостоятельно. Доступ к материалу осуществляется через текстовое двухуровневое оглавление, пиктографическое оглавление, тематический индекс и тексты статей, приложенных к клипам. Каждая статья содержит методические, учебно-теоретические и технологические рекомендации для проведения экспериментов, а также гиперссылки на все упомянутые в ней позиции тематического индекса.
«Электрическая пляска», «Переливание электричества» - в коллекции цифровых образовательных ресурсов по физике можно найти описания и иллюстративный материал для демонстрации отдельных интересных опытов.
Список используемой литературы
1. Оспенникова ИКТ в преподавание физики в средней общеобразовательной школе: методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011.
2. Учебные материалы нового поколения. Опыт проекта «Информатизация системы образования» (ИСО). – М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2008.
Сетевые источники
1. Мастер-класс «Цифровые образовательные ресурсы на уроках физики в основной школе» // http://www. openclass. ru/node/109715
[1] Оспенникова ИКТ в преподавание физики в средней общеобразовательной школе: методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011
[2] Босова цифровых образовательных ресурсов к учебникам, входящим в Федеральный перечень, как способ массового внедрения ИКТ в учебный процесс российской школы. Учебные материалы нового поколения. Опыт проекта «Информатизация системы образования» (ИСО). – М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2008.
[3] Воронцов учебно-методические комплексы – кардинальные изменения в содержании и организации учебного процесса. Учебные материалы нового поколения. Опыт проекта «Информатизация системы образования» (ИСО). – М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2008.
[4] Оспенникова ИКТ в преподавание физики в средней общеобразовательной школе: методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011
[5] Мастер-класс «Цифровые образовательные ресурсы на уроках физики в основной школе» // http://www. openclass. ru/node/109715
[6] Рубашкин источники сложной структуры как частные решения, основанные на использовании ИКТ, ведущие к локальным изменениям в образовательном процессе. Учебные материалы нового поколения. Опыт проекта «Информатизация системы образования» (ИСО). – М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2008.
[7] Мастер-класс «Цифровые образовательные ресурсы на уроках физики в основной школе» // http://www. openclass. ru/node/109715
[8] Мастер-класс «Цифровые образовательные ресурсы на уроках физики в основной школе» // http://www. openclass. ru/node/109715
