Комп´ютерна підтримка курсу хімії

Педагогічні програмні засоби нового покоління.

Віртуальна лабораторія

Педагогічні програмні засоби, що включають сучасні мультимедія-системи, використовуються для підтримки процесу активного сприйняття навчального матеріалу і мають низку достоїнств порівняно з друкованими й електронними версіями підручників. Саме вони останнім часом привертають підвищену увагу розробників і користувачів. По суті, «віртуальна лабораторія» є зразком такого штучного навчаючого середовища, яке дозволяє розширити кордони природного експерименту, - моделювання не лише безпосередньо спостережувані явища, але й «сутнісні» зміни (причино - наслідкові відношення) об´єктів реального світу.

У чому переваги віртуальних лабораторій? Пріоритетом віртуальної лабораторії є демонстрація ідеального фізико-хімічного експерименту. Цей експеримент завжди однаково відтворюється і відображує реальні фізико-хімічні закономірності. Окрім цього, програма «Віртуальна лабораторія» дозволяє викладачеві і школяру самостійно розв´язати низку практичних і організаційних завдань, таких як:

·підготовка учнів до хімічного практикуму в реальних умова:)відпрацьовування основних навичок роботи з обладнанням;

b)навчання виконання вимог техніки безпеки в безпечних умовах віртуальної лабораторії;)розвиток спостережливості, уміння виділяти головне, визначати цілі і задачі роботи, планувати хід експерименту, робити висновки;)розвиток навичок пошуку оптимального рішення, уміння переносити реальне завдання в модельні умови і навпаки;)розвиток навичок ведення лабораторного журналу тощо;

·проведення експериментів, недоступних (заборонених) умовами шкільної хімічної лабораторії;

·дистанційний практикум і лабораторні роботи, у тому числі робота з дітьми, що мають обмежені можливості;

·керування часом проведення експериментальної роботи;

·реальна економія хімічних реактивів і обладнання.

Опоненти віртуальних хімічних лабораторій висловлюють побоювання, що школяр через свою недосвідченість не зможе відрізнити віртуальний світ від реального. Іншими словами, модельні об´єкти, створенні комп´ютером, повністю витіснять об´єкти реально існуючого навколишнього світу. Це - суперечливе твердження, оскільки робота саме із знаковими системами є основою розвитку аналітико-синтетичної діяльності. Тобто мислення. І такої форми інтелектуальної діяльності, як «теоретичне мислення», не існує поза процесами абстрагування і символізації.

Віртуальна лабораторія розв´язує цілком конкретну задачу - з її допомогою дійсно можна «проблемно подати» наочний матеріал, сформувати алгоритм дослідницької дії учня. І це виявляється дуже корисним і своєчасним, особливо в умовах відсутності (з різних причин) повноцінної матеріально-технічної бази в школах. Але як психічне новоутворення, повноцінна навчальна діяльність учня (як суб´єкта діяльності) формується лише в навчальному (не алгоритмізованому) діалозі з педагогом. Цього ефекту жодна програма дати не можу і ніколи не зможе. Тому використання сучасного комп´ютера, як інструмента в шкільній освіті, у жодному випадку не знижує провідної ролі вчителя в освітньому процесі як соціальній і гуманітарній практиці.[15]

Педагогічний програмний засіб моделювання «Органічна хімія 10-11 клас» (мультимедійний підручник) складається зі змістової частини і конструктора уроків. Навчальний матеріал структурований за темами й параграфами. Параграфи ППЗ мають зміст і можливість перегляду навчального матеріалу з будь-якої, обраної користувачами, підтеми параграфу. Змістова частина також містить опції для переходу й перегляду:

·лабораторних і практичних робіт;

·додаткової інформації, а саме: алфавітного та іменного покажчика.

ППЗ «Органічна хімія 10-11 клас» містить такі компоненти:

·текстовий виклад змісту матеріалу, що стосується будови, властивостей, добування і застосування органічних сполук, а також запитання і вправи для повторення. Завдання для самопідготовки, висновки до тем, іменний і предметний покажчик;

·портрети вчених-хіміків, фотографії лабораторного обладнання і натуральних об´єктів, що ілюструють застосування органічних речовин;

·статистичні й динамічні моделі молекул, електронних схем, ізомерів, хімічних реакцій;

·символьні об´єкти і графіку (схеми, діаграми, таблиці, малюнки), звукозаписи пояснювальних текстів.

Основна перевага електронної версії полягає в унаочненні важких для сприйняття понять електронної і просторової будови молекул органічних сполук і їхніх реакцій, зокрема:

·зображенні в динаміці електронних ефектів у молекулах, гібридизації електронів взаємного впливу атомів, механізмів реакцій;

·візуальному виділенні таких суттєвих ознак об´єктів, як хімічні зв´язки, функціональні групи, реакційні центри молекул;

·моделюванні не лише будови молекул, а й хімічних процесів;

·поетапному утворенні назв органічних речовин за систематичною номенклатурою.

Програмний засіб дає змогу самостійної роботи учнів як у класі, так і вдома, здійснювати контроль і самоконтроль за допомогою розгалуженої системи навчальних завдань у традиційній і текстовій формах.

Програмно-методичний комплекс «Таблиця Менделеєва»(ChemEL) для комп´ютерної підтримки курсу хімії загальноосвітньої школи - це одночасно підручник і наочний посібник із загальної й неорганічної хімії. Він є інтерактивною моделлю періодичної таблиці Д.І. Менделєєва і надає такі можливості:

·наочно представляє періодичний закон на основі вивчення закономірностей зміни властивостей хімічних елементів;

·створює можливість самостійної роботи з вивчення загальної та неорганічної хімії з використанням обчислювальної техніки;

·містить засоби самоконтролю знань, що стосуються тем, пов´язаних з будовою атомів, елементів та їх електронними конфігураціями;

·містить засоби вивчення сучасної номенклатури хімічних елементів українською, англійською, латинською, російською мовами.

Програмний засіб «Таблиця Менделєєва» - це досить зручний довідник, який може бути використаний для самостійного поглибленого вивчення матеріалу, що стосується певних елементів, речовин, технологій добування металів та неметалів. Для оперативного отримання значень фізичних і хімічних констант елементів і речовин зручно скористатися інформаційними вікнами, які містять нові дані про: властивості атомів елементів: атомні маси, діаметри атомів, відносні електронегативності, енергії іонізації, спорідненість до електроду, і простих речовин:густини, температури плавлення, температури кипіння, стандартні молярні теплоємності[16].

1.5 Історія та призначення NetLogo

- програмоване навколишнє середовище моделювання для того, щоб моделювати природні і соціальні явища. Воно було створено Урі Віленськім в 1999 і знаходиться в безперервному розвитку в Центрі Зв'язаного Вивчення та Машинного Моделювання.застосовують, щоб змоделювати складні системи, що розвиваються протягом довгого часу. Модельєри можуть дати інструкції сотням або тисячам «агентів» незалежно. Це дозволяє дослідити зв'язок між поведінкою мікрорівня людей та зразками макрорівня, які з'являються з взаємодії багатьох людей. NetLogo дозволяє студентам відкриті моделювання та «гру» з ними, досліджуючи їх поведінку при різних умовах. Це також створює навколишнє середовище, яка дозволяє студентам, вчителям і розробникам навчального плану створити свої власні моделі. NetLogo досить простий, що студенти та вчителі можуть легко управляти моделювання або навіть побудувати їх власне. І він достатньо потужний, щоб служити сильним інструментом для дослідників у багатьох областях. У NetLogo є велика документація та навчальні програми. Це також йде з Бібліотекою Моделей, яка є великою колекцією моделювань, які можуть використовуватися і змінюватися. Ці моделювання відповідають багатьом областям у природничих науках та суспільних науках, включаючи біологію та медицину, фізику і хімію, математику та інформатику, економіку і соціальну психологію. Декілька, заснованих на моделі, навчальних планів запиту, використовуючи NetLogo, в даний час розвиваються.може також запропонувати інструмент participatory - моделювання класної кімнати в дію по імені HubNet. За допомогою мережевих комп'ютерів або переносних пристроїв, таких як Інструмент Техасу, що зображують калькулятори у вигляді графіка, кожен студент може управляти агентом в моделюванні.

Дата добавления: 2015-10-02