М.Н.Морозов, А.І. Танака, А.В. Герасимов, Д.А. Бистров, В.Е. Цвирко, Марійскійгосударственний технічний університет, Йошкар-Ола, Росія
М.В.Дорофеев, Московський інститут відкритої освіти, Москва, Росія
Отчастісущность цієї невідповідності полягає в тому, що процес созданіяобразовательного гіпертексту досить дешевий і простий. Навпаки, проектування реалізація інформаційного освітнього середовища для активного обученіяявляется складним завданням, що вимагає великих тимчасових і фінансових витрат.
Однак, взаємодія дитини з ЕОМ в навчальному процесі ефективно лише в тому випадку, якщо ППС відповідає критеріям високого рівня інтерактивності, який передбачає повноцінний, інтелектуальний діалог машини і користувача. Длятого, щоб у дитини виник мимовільний інтерес до співпраці скомпьютером і в процесі цього спільної творчості стійка познавательнаямотівація до вирішення освітніх, дослідницьких завдань, необходімосозданіе таких умов, при яких дитина стає непосредственнимучастніком подій, що розвиваються на екрані монітора, тобто умов для повноцінного діяльнісного підходу до досліджуваного явищу.
Залогуспешного застосування ППС в освітньому процесі сучасної школи закладено вхорошем відомих принципах педагогіки співробітництва, які можноперефразіровать наступним чином: "Не до комп'ютера за готовими знаннями, аразом з комп'ютером за новими знаннями».
2. Віртуальні експерименти у викладанні хімії
3. Методичні аспекти застосування віртуальнойхіміческой лабораторії при вивченні хімії в 8-11 класах
Рис.1. Віртуальна хімічна лабораторія.
Рис.2. Конструктор молекул.
«Конструктормолекул» дозволяє отримувати керовані динамічні тривимірні цветниеізображенія штрихових, шаростержневих і масштабних моделей молекул. У «Конструкторі молекул» передбачена можливість візуалізації атомних орбіталейі електронних ефектів, що значно розширює сферу використання моделеймолекул при навчанні хімії.
Возможноіспользованіе «Конструктора молекул» при фронтальному поясненні новогоматеріала, коли вчителю необхідно показати моделі молекул ізучаемихсоедіненій, звернути увагу учнів на будову електронних орбіталей, іхгібрідізацію, особливості їх перекривання при утворенні хімічного связі.Вместе з тим, як показала апробація даного ППС, висока педагогіческаяеффектівность використання « конструктора молекул »досягається прііндівідуальной і груповій роботі школярів на уроці. Особливий інтерес визиваюттворческіе завдання, що носять дослідницький характер. Продолжітельноеустойчівое увагу до досліджуваних об'єктів спостерігалося при виконанні завдань, які передбачають самостійну розробку моделей молекул сполук, що володіють заданими властивостями, або, навпаки, прогнозування свойствсоедіненія, модель молекули якого створена самим учнем.
4. Інтерфейс «Віртуальної хімічної лабораторії»
Созданіееффектівного призначеного для користувача інтерфейсу для віртуальної лабораторії являетсятрудной і відповідальним завданням. Важливо було передбачити возможностьуправленія великою кількістю складових частин хімічних установок, забезпечити виконання основних лабораторних процедур способом, максімальнимобразом імітує реальні операції, а також передбачити для учащіхсяудобние керуючі і навігаційні елементи. Було б цікаво построітьпользовательскій інтерфейс на основі єдиної метафори, розмістивши все управляюще навігаційні елементи в єдине тривимірний простір. Однак в віртуальнойлабораторіі під час проведення дослідів учням доводиться взаємодіяти Стакі великою кількістю реактивів, хімічної скляного посуду іобладнання, що додавання сюди ж керуючих і навігаційних елементовпрівело б до переповнення візуального простору екрана. Відповідно зцим обмеженням при розробці інтерфейсу нашої віртуальнойлабораторіі в тривимірному просторі були залишені тільки необхідні дляпроведення досвіду керуючі елементи (наприклад, віртуальний фотоапарат длясбора спостережень). Всі ж інші навігаційні та керуючі елементи биліперенесени в двовимірне простір і розміщені по краях екрану. Це позволілонам збільшити ефект присутності для працюючих з віртуальною лабораторіейучащіхся.
Рис.3. Педагогічний агент.
Согласнопріведенним вище доводів, в інтерфейс віртуальної лабораторії був добавленпедагогіческій агент «Хімік» (рис. 3). Цей персонаж реалізований з помощьюсінтезірованной в реальному часі тривимірної анімації. «Хімік» осуществляетконтроль за всіма діями учня, надсилає його при помилкових діях, допомагає йому при виникненні проблем. Іноді педагогічний агент сампрінімает участь в проведенні дослідів, що робить виконувані процедури болеезанімательнимі.
5. Розробка віртуальної лабораторії
Яким чином вдалося скоротити час і витрати на створення освітнього середовища, що складається більш ніж з 150 високо-інтерактивних експериментів, большогоколічества складних тривимірних об'єктів (хімічна скляний посуд, хімічні розчини і різне устаткування), а також содержащейанімірованного в реальному масштабі часу педагогічного агента? Чтобидобіться цього, при розробці віртуальної лабораторії були використані двасовременних походу до створення багатофункціональних мультимедіа насищеннихпріложеній.
Рис.4. Ієрархія мультимедіа об'єктів в NML.
Опісаніемультімедіа презентації в сценарії на мові NML ведеться в наступному порядку. Спочатку сценарію визначаються константи, потім шаблони мультимедіа об'єктів, композицій і сцен, далі описуються самі сцени. Для кожної сцени задається ееімя, описуються її мультимедіа об'єкти, композиції і обробники подій. У таблиці 1 представлений перелік базових мультимедіа об'єктів, використовуваних вязике MNL.
Таблиця 1. Мультимедіа об'єкти в мові NML.