- работа ученика протоколируется, информация по итогам тестирования, изучения темы и т.п. заносится в базу данных;
- учитель и ученик имеют возможность получать информацию о результатах изучения отдельных вопросов и тем физики в динамике.
2. Интеллектуальные обучающие системы (ИОС)
Возрастание возможностей компьютеров стимулировало развитие нового направления в информационных технологиях обучения - создание интеллектуальных обучающих систем. Этот подход базируется на работах в области искусственного интеллекта, в частности теории экспертных систем -сложных программ, манипулирующих специальными, экспертными знаниями в узких областях предмета. Как и настоящий человек - эксперт, эти системы решают задачи, используя логику и эмпирические правила, умеют пополнять свои знания. Экспертные системы соединили в себе возможности компьютера с богатством человеческого опыта. ИОС представляет качественно новую технологию обучения физике. В основе метода можно выделить: моделирование процесса обучения, использование динамически развивающейся базы знаний ИОС, автоматический подбор рациональной стратегии обучения для каждого обучающегося, автоматический учет в работе ИОС новой информации по физике, поступающей в базу знаний, то есть саморегулирование системы. Работы в области ИОС пока носят единичный характер и на уровень массовой технологии еще не вышли.
3. Электронный учебник физики
В последние годы получили распространение лазерные компакт-диски по физике. На этих носителях информации размещаются различные виды экранно-звуковых средств, приспособленных для использования с помощью компьютера. В них предлагаются демонстрации заданий для фронтальной и индивидуальной работы учеников на уроке, для домашней самостоятельной работы. Компакт диски по физике помогают обеспечить интерактивность взаимодействия ученика с учебным материалом, индивидуальную траекторию его усвоения, интенсифицировать обратную связь «учитель-ученик».
Новые возможности информатизации физического образования открыла в 90-е годы гипертекстовая технология. Основная её черта — это возможность переходов по гиперссылкам, которые представлены либо в виде специально оформленного текста, либо определенного графического изображения. Одновременно на экране компьютера может быть несколько гиперссылок, и каждая из них определяет свой маршрут «путешествия». В этой огромной среде легко находить нужную информацию, возвращаться к уже пройденному материалу и т. п. При проектировании гипертекстовой системы можно заложить гиперссылки, опираясь на способности человеческого мышления к интеграции информации и ассоциативному доступу к ней. Использование динамического гипертекста позволяет провести диагностику знаний, а затем автоматически выбрать один из возможных уровней изучения одной и той же темы курса физики. Эти системы представляют информацию так, что сам обучаемый, следуя графическим и текстовым ссылкам, может использовать различные схемы работы с материалом. Все это создает условия для реализации дифференцированного подхода к обучению физике.
4. Интернет технологии в физическом образовании
Новый импульс информатизации физического образования дает развитие информационных телекоммуникационных сетей. Интернет обеспечивает доступ к гигантским объемам информации, хранящимся в различных уголках нашей планеты. Многие эксперты рассматривают Интернет-технологии как революционный прорыв, превосходящий по своей значимости появление персонального компьютера. Средства телекоммуникации, включающие электронную почту, глобальную, региональные и локальные сети связи и обмена данными, представляют для обучения физике широчайшие возможности: оперативную передачу на разные расстояния информацию любого объема и вида, интерактивность и оперативную обратную связь, организацию совместных телекоммуникационных проектов, запрос информации по любому интересующему вопросу через систему электронных конференций. Образовательный web-сайт учебного заведения в сети Интернет - новое средство обучения. В связи с бурным развитием информационных технологий количество и роль образовательных сайтов в деятельности учебных заведений возрастает. От содержания, организационной структуры и функционирования образовательного сайта зависит не только успех взаимодействия учебного заведения с внешним миром, но и образовательные процессы внутри учебного заведения. [17]
В работе [6] подробно дан анализ, классификация и характеристика программных средств ИТО.
К техническим средствам ИТО относят:
1. Компьютер.
2. Периферийные устройства:
• Принтер;
• Сканер;
• Проектор;
• Цифровая фотокамера и видеокамера;
• Веб – камера.
3. Специализированное оборудование.
Специализированное аппаратное обеспечение бывает двух видов: научное и учебное. К научному можно отнести, например, специальную плату, с помощью которой ПК можно использовать в качестве высококачественного осциллографа. Устройства учебного назначения больше подходят именно для изучения физики; к ним относятся различные датчики и блоки, обеспечивающие их совместную работу с компьютером. Примером такого оборудования может служить комплект «Лаборатория L - микро», в который входят блок сопряжения с компьютером и наборы датчиков для измерения механических, термодинамических и других физических величин. А также измерительный комплекс нового поколения «Архимед», действующий на базе карманных компьютеров «Palm». [17].
Электронное издание «Физика, 7–11 классы» предназначено для учащихся школ, лицеев, гимназий, колледжей, для абитуриентов, готовящихся к поступлению в вуз и для самостоятельного изучения физики. Его содержание соответствует программе курсов физики и астрономии для общеобразовательных учреждений России.
Электронное издание разработано при содействии НФПК – Национального фонда подготовки кадров.
Курс является победителем конкурса по разработке и созданию учебной литературы нового поколения на электронных носителях для общеобразовательной школы, проводимого НФПК – Национальным фондом подготовки кадров и Министерством образования Российской Федерации.
Курс выпускается на двух дисках и содержит:
· электронный иллюстрированный конспект;
· около 100 видеофрагментов (на диске № 2);
· около 250 виртуальных лабораторий и интерактивных моделей;
· вопросы и задачи для самоподготовки;
· справочные таблицы;
· предметный указатель;
· поисковую систему по ключевому слову;
· звуковое сопровождение;
· систему помощи;
· каталог Интернет-ресурсов по физике;
· методические пособия для учителей.
Для учебных учреждений разработана сетевая версия. Интерфейс курса «Физика, 7-11 классы» позволяет пользователю, имеющему доступ в Интернет, связаться с сервером компании ФИЗИКОН, на котором осуществляется поддержка пользователей курса.
Сетевая версия содержит:
· электронный иллюстрированный конспект теории;
· около 100 видеофрагментов (на диске № 2);
· около 250 виртуальных лабораторий и интерактивных моделей;
· вопросы и задачи для самоподготовки;
· сетевой тестирующий комплекс, включающий 3000 вопросов и задач;
· справочные таблицы;
· предметный указатель;
· поисковую систему по ключевому слову;
· звуковое сопровождение;
· систему помощи;
· каталог интернет-ресурсов по физике;
· методические пособия для учителей.
Курс «Физика, 7–11 классы» может быть использован в учебном процессе следующим образом.
· Самостоятельная подготовка учащихся (изучение конспектов, просмотр видеозаписей, проведение практических работ).
· Демонстрации учителем в классе (показ видеозаписей, интерактивных моделей и анимаций), в т. ч. с помощью мультимедиа-проектора на экране.
· Классные лабораторные работы (в компьютерном классе).
· Самостоятельные практические работы учеников (решение примеров из базы данных вопросов и задач).
· Проведение электронной аттестации учащихся (контрольная работа в компьютерном классе).
· Подготовка материалов для проведения контрольной работы в традиционном («бумажном») варианте в классе.
· Подготовка учителя к занятию или контрольной работе.
· Выполнение учащимися творческих работ под руководством учителя, а также самостоятельно.
Интерактивный курс позволит получить глубокие знания по различным разделам физики:
· механике,
· термодинамике и молекулярной физике,
· электростатике,
· оптике,
· атомной и ядерной физике,
· элементам теории относительности.
Также на диске изложены вопросы, касающиеся происхождения и развития Солнечной системы, нашей Галактики и Вселенной.
Формы предоставления учебного материала (графики, рисунки, таблицы, текст...)
Компьютерный курс «Физика, 7–11 классы» содержит интерактивные задания для проверки знаний учащихся. Расположены эти задания в конце каждого параграфа конспекта. Каждое задание представляет собой окно, в котором предлагается тот или иной способ ввода ответа. Там также содержатся кнопки, с помощью которых можно проверить ответ или посмотреть правильное решение.
Программа содержит сетевой тестирующий комплекс – новейший комплекс программ компании «Физикон», предназначенный для самостоятельного решения задач и аттестации в локальной сети и в Интернете. Сетевой тестирующий комплекс устанавливается вместе с сетевой версией программы «Физика, 7–11 классы» на сервер локальной сети, однако его можно установить и на компьютер, не подсоединенный к сети, используя одновременно как сервер и как терминал пользователя.