CC BY
88
Турсунметов К.А.,
профессор Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека; Шералиев С.С.,
старший научный сотрудник-исследователь Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека
ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ПО ИЗУЧЕНИЮ РАЗДЕЛА ФИЗИКИ «МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ»
ТУРСУНМЕТОВ К.А., ШЕРАЛИЕВ С.С. ФИЗИКАНИНГ «МЕХАНИК ТЕБРАНИШЛАР ВА ТУЛКИНЛАР» БУЛИМИНИ УРГАНИШГА ДОИР ЭЛЕКТРОН УЦУВ-УСЛУБИЙ МАЖМУАНИНГ ХУСУСИЯТЛАРИ
Маколада дастурий-педагогик воситаларни физика таълимида к,уллаш аспектлари х,амда физиканинг «Механик тебранишлар ва тулкинлар» булими буйича ишлаб чикилган электрон укув-услубий мажмуанинг мазмуни ва хусусиятлари баён килинган.
Таянч суз ва тушунчалар: тебраниш, тулкинлар, дастурий-педагогик восита, лаборатория, виртуал лаборатория иши, анимация, электрон укув-услубий мажмуа.
ТУРСУНМЕТОВ К.А., ШЕРАЛИЕВ С.С. ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ПО ИЗУЧЕНИЮ РАЗДЕЛА ФИЗИКИ «МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ»
В статье излагаются аспекты использования программно-педагогических средств при изучении предмета «Физика», а также содержание и особенности разработанного электронного учебно-методической комплекса «Виртуальные лабораторные работы по разделу «Механические колебания и волны».
Ключевые слова и понятия: колебания, волны, программно- педагогическое средство, лабораторная работа, виртуальная лабораторная работа, анимация, электронный учебно-методический комплекс.
TURSUNMETOV K.A., SHERALIEV S.S. FEATURES OF ELECTRONIC TRAINING COMPLEX FOR RESEARCH DIVISION OF PHYSICS «MECHANICAL OSCILLATIONS AND WAVES»
The article sets out the aspects of the software and teaching resources implementation in physical education, as well as content and features developed electronic educational-methodical complex «virtual laboratory works on mechanical vibrations and waves».
Keywords: oscillations, waves, and software-a pedagogical tool, lab, virtual lab, animation, electronic educational-methodical complex.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2016, 12
Применение информационных и компьютерных технологий в обучении позволяет расширить дидактическую роль и арсенал преподавателя, использовать такие технологии обучения, которые способствуют интенсификации учебного процесса, развитию личностных качеств обучаемых, формированию у них навыков самостоятельной учебной и исследовательской деятельности.
К аспектам использования компьютерной технологии в физическом образовании (образование по предмету «Физика») можно отнести следующие:
- демонстрация физических процессов и явлений;
- обучение и тестирование учащихся;
- использование качеств компьютерных проектных средств;
- выполнение виртуальных работ;
- измерение физических величин;
- самостоятельная подготовка учащихся;
- контроль над уровнем знаний учащихся по методике дифференцированного обучения;
- дистанционное обучение.
Подробный обзор более 50-ти научных
источников по использованию компьютерной техники и информационной технологии в учебном процессе, в частности, в физическом образовании, приведен в диссертационной работе О.Тигай1.
В книге Цой М.Н., Джураева Р.Х. и Тайла-кова Н.И.2 проведён анализ развития современного информационного пространства в образовании в связи с использованием новых информационных технологий, рассмотрены практические аспекты создания электронного учебника, функционирования и отслеживания результатов системы обучения на основе электронного учебника, основы создания электронных учебников. Авторами описаны разработанные ими электронные учебники
1 Тигай О. Методика применения информационных технологии в преподавании физики в среднем специальном, профессиональном образовании. Дисс.на соиск. канд.наук. -Ташкент: Нац.УУз, 2008. - 146 с.
2 Цой М.Н., Джураев Р.Х., Тайлаков Н.И. Создание электронных учебников: теория и практика. -Ташкент: На-
циональная энциклопедия Узбекистана, 2007. -188 с.
по математике, позволяющие повысить качественные показатели обучения.
В книге Хамдамова Р.Х., Тайлакова Н.И. и Бегимкулова У.Ш. проанализированы аспекты использования компьютерных и информационных технологий3. Даны определения понятий: электронный курс, электронное учебное пособие, электронный учебник, электронный учебно - методический комплекс (ЭУМК).
ЭУМК состоит из дидактических, программно - педагогических средств и технического интерактивного комплекса, а также является источником учебного материала, созданного на основе компьютерной и аудиовидео технологии. Он имеет возможности систематизации, сохранения, обработки и использования учебных материалов.
Также в этой книге условно определены составляющие ЭУМК: аннотация, введение, рабочая программа, система управления изучения предмета - дисциплины, учебное пособие, практикум, тесты, справочник, электронная библиотека комплекса.
К аппаратным средствам новых информационных (или компьютерных) технологий относится современный компьютер с периферийными устройствами. К программным средствам относятся специально разрабатываемые дидактические материалы, которые называются программно - педагогическими средствами (ППС).
Другими словами, ППС называется программное средство, в котором отражается некоторая предметная область, реализуемая технология её изучения, обеспечивающая
3 Хамдамов Р.Х., Тайлаков Н.И., Бегимкулов У.Ш. Электронный учебник: методические комплексы. Монография. - Ташкент: Узбекская национальная энциклопедия, 2010. -144 с.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2016, 12
условия для осуществления различных видов учебной деятельности1.
Общепринятые дидактические требования к ППС следующие: научность содержания, доступность, систематичность и последовательность обучения, наглядность, обеспечение сознательности и активности действий учащихся, адаптивность, индивидуальный подход в обучении физике, развитие интеллектуального потенциала обучаемого, обеспечение обратной связи.
На сегодняшний день нет чёткой классификации или топологии ППС. Однако, исходя из анализа научных источников по использованию новых информационных технологий в обучении физике, можно сформулировать следующие дидактические требования:
• соответствие ППС по содержанию стандарту и программе предмета или дисциплины;
• интерактивность моделей;
• возможность обратной связи;
• условия для формирования исследовательских умений;
• единство обучающей и контролирующей функций;
• дифференцирование заданий;
• личностная ориентированность.
Известны наиболее популярные ППС по
физике:
- «Открытая физика 2.5» - это полный интерактивный курс физики средней школы, включающий иллюстрированный учебник, интерактивные учебные модели, лабораторные работы, тесты и контрольные вопросы, а также задачи;
- программа «Физика на Вашем РС» - компьютерная модельная среда, состоящая из отдельных модулей экспериментов;
- программа «Живая физика» - компьютерная проектная среда, позволяющая проводить управляемый физический эксперимент с
1 Применение новых информационно - коммуникационных технологий в преподавании: материалы международной конференции. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.Н.Герцена, 2001. -106 с.
автоматическим отображением процесса на экране монитора2;
- «1С: Репетитор. Физика» - электронный учебник по физике, состоящий из школьного курса физики, компьютерной анимации физических явлений, видеоматериалов, набора тестов, справочных материалов;
- «Курс физики ХХ1 века» - гипертекстовый учебник курса физики в объеме школьной программы, имеющий 210 интерактивных моделей;
- «Теа^Рго Решебник по физике» - подробное объяснение решения более 1000 задач по экспериментальной физике с голосовыми комментариями, динамическими иллюстрациями и с контрольным режимом;
- репетитор «Кирилл и Мефодий» - современный интерактивный курс по элементарной физике с использованием мультимедиас-редств обучения3.
К таким программам относится также «Электронный контрольно - обучающий учебник по элементарной физике для академических лицеев и профессиональных колледжей», разработанный отечественными учёными О. Тигай и К.А. Турсунметовым4.
Учебник содержит почти в полном объеме базовый курс физики для средних специальных образовательных учреждений, также охватывает все стороны учебного процесса, а именно: обучение и контроль с диагностикой ошибок, самоконтроль и самокоррекция учебно - познавательной деятельности, демонстрация визуальной учебной информации, моделирование и имитация ряда физических процессов и явлений, проведение ряда лабораторных работ и экспериментов в условиях виртуальной реальности. Также в электронном учебнике уделено внимание программному обеспечению контроля знаний и системе мониторинга, который осуществляется с помощью тестовой системы с мониторингом.
2 Открытая физика. 2.5. часть I и II./ СД^ОМ. ОО «Физика» 2003.
3 1С - Репетитор СД^ОМ.
4 Тигай О., Турсунметов К.А. Электронный учебник по физике. Патент Республики Узбекистан. № DGU 2008150. Ташкент: 2008.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2016, 12
Однако существующие электронные учебники и электронные материалы не охватывают весь материал раздела физики «Механические колебания и волны», который предусмотрен в соответствии с Государственным стандартом Узбекистана «Среднее специальное, профессиональное образование», входящим в состав Государственной системы стандартов непрерывного образования в Узбекистане1.
Эти программно - педагогические средства предназначены в основном для одиннадцатилетней системы образования и поэтому во многом отличаются от учебной программы по физике для академических лицеев и профессиональных колледжей.
С другой стороны, в них недостаточно освещён раздел физики «Колебания и волны», который является одним из наиболее трудно усвояемых разделов курса физики.
В связи с этим, с учетом вышеизложенных аспектов нами разработан электронный учебно-методический комплекс, который апробирован в учебном процессе ряда академических лицеев и профессиональных колледжей2.
Электронный учебный комплекс «Виртуальные лабораторные работы по механическим колебаниям и волнам» состоит из следующих частей:
- теоретическая часть по теории механических колебаний;
- теория математического маятника;
- теория пружинного маятника;
- анимация движения математического маятника;
- виртуальная лабораторная работа «Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника»;
- анимация движения пружинного маятника;
1 Узбекистан Республикаси Вазирлар Махкамасининг 2000 йил 16 октябрдаги «Урта махсус, касб-хунар таъ-лимининг давлат таълим стандартларини тасдиклаш т^рисида» 400-сон карори. // ИПС «Норма».
2 Шералиев С.С., Турсунметов К.А., Юлдашев Б.Э. Электронный учебный комплекс «Виртуальные работы по
механическим колебаниям и волнам». Патент Республики Узбекистан. № DGU 03628. Ташкент: 2016.
- методическое указание по выполнению виртуальной лабораторной работы;
- виртуальная работа «Изучение пружинного маятника», которая состоит из трех упражнений:
а) определение упругости пружины статистическим методом;
б) проверка зависимости циклической частоты и периода
пружинного маятника от массы груза;
в) изучение собственных колебаний пружинного маятника от упругости пружины;
- изучение с анимацией затухающих колебаний;
- изучение с анимацией вынужденных колебаний;
- теория механических волн и их особенности;
- анимационное изучение механических волн;
- методические указания по выполнению виртуальной лабораторной работы «Механические волны»;
- виртуальная работа «Определение скорости распространения поперечной механической волны»;
- виртуальная работа «Определение скорости распространения продольной механической волны»3;
- понятие о звуке и его свойствах;
- анимационное изучение звука;
- анимационное изучение стоячей волны;
- методическое указание по выполнению виртуальной лабораторной работы «Определение длины волны и скорости распространения звука в воздухе»;
- виртуальная лабораторная работа «Определение длины волны звука»;
- виртуальная лабораторная работа «Определение скорости распространения звука в воздухе»;
- тестовые задачи по каждой теме;
3 Турсунметов К.А., Шералиев С.С. Механик тулкинларни электрон ишланмалар асосида укитишнинг аспектлари. // «Замонавий таълим» илмий-амалий оммабоп журна-ли, Т., 2016, 4-сон. -40-45-б.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2016, 12
- программа контроля и оценки знаний учащихся;
- электронная библиотека.
Электронный учебно - методический
комплекс предоставляет следующие возмж-ности:
• ознакомление с теорией колебаний и волн;
• изучение процессов на анимационных моделях;
• ознакомление с целью виртуальной лабораторной работы;
• ознакомление с теорией по тематике лабораторной работы;
• ознакомление с методикой выполнения лабораторной работы;
• ознакомление с конструкцией лабораторной установки и их приборами;
• ознакомление с методическими указаниями по лабораторной работе или демонстрацией процесса;
• самостоятельное выполнение заданий и контроль с диагностикой ошибок;
• автоматическое вычисление результатов и их оценка;
• изображение результатов эксперимента в виде графика или оформление в виде таблицы;
• сохранение полученных результатов эксперимента, их анализ и переработка;
• изменение языка виртуальных лабораторных работ (узбекский или русский), а также фона (цвета) экрана;
• самостоятельная проверка степени усвоения тематики при помощи тестовой системы с мониторингом;
• повторное выполнение лабораторных работ или тестовых заданий при отрицательных результатах мониторинга;
• повторные обращения к разделам теорий тематики или методическим указаниям;
• обращение к авторам учебно-методического комплекса через электронную почту.
Следует отметить, что при пользовании ЭУМК или при выполнении виртуальной
лабораторной работы каждый обучаемый должен вводить сведения о себе: название учебного заведения, номер или название группы, Ф.И.О. пользователя - обучаемого.
Таким образом, электронный учебно - методический комплекс «Виртуальные лабораторные работы по механическим колебаниям и волнам» содержит базовый теоретический материал по разделу в рамках учебной программы академических лицеев и колледжей Республики Узбекистан, охватывает все стороны учебного процесса, в частности: обучение и контроль с диагностикой ошибок, самоконтроль и самокоррекция учебно - познавательной деятельности, демонстрация визуального учебного материала, моделирование и имитация физических процессов, проведение демонстрации экспериментов и лабораторных работ в условиях виртуальной реальности.
Данный электронный комплекс является учебным пособием открытого типа, что несомненно является одним из его достоинств. Гибкость и динамичность, возможность изменения параметров физического процесса позволяют вносить коррективы и дополнения в процесс обучения.
Должное внимание в данном электронном учебно-методическом комплексе уделено программному обеспечению для контроля знаний и оценки результатов выполнения лабораторной работы, а также системе мониторинга, которые осуществляется по степени точности получения результатов эксперимента и при помощи результатов тестового контроля.
Апробация данного электронного учебно-методического комплекса в учебных процессах ряда академических лицеев и колледжей показала хорошие положительные результаты: повысилась успеваемость по тематике, повысился интерес к физике и их активность в практических занятиях, а также появилась возможность реально оценить знания учеников.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2016, 12
Литература:
1. Узбекистон Республикаси Вазирлар Махкамасининг 2000 йил 16 октябрдаги «Урта махсус, касб-хунар таълимининг давлат таълим стандартларини тасдиклаш туFрисида» 400-сон карори. // ИПС «Норма».
2. Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан от 5 января 1998 года № 5 «О разработке и введении государственных образовательных стандартов для системы непрерывного образования». // ИПС «Норма».
3. 1С - Репетитор СД-ЯОМ.
4. Открытая физика. 2.5. часть I и II./ СД-КОМ. ОО «Физика» 2003.
5. Применение новых информационно - коммуникационных технологий в преподавании: материалы международной конференции. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.Н.Герцена, 2001. -106 с.
6. Тигай О. Методика применения информационных технологий в преподавании физики в среднем специальном, профессиональном образовании. Дисс. на соиск. канд. наук. - Ташкент: Нац.УУз, 2008. -146 с.
7. Тигай О., Турсунметов К.А. Электронный учебник по физике. Патент Республики Узбекистан. № DGU 2008150. - Ташкент: 2008.
8. Турсунметов К.А., Шералиев С.С. Механик тулкинларни электрон ишланмалар асосида укитишнинг аспектлари. // «Замонавий таълим» илмий-амалий оммабоп жур-нали, Т., 2016, 4-сон. -40-45-б.
9. Хамдамов Р.Х., Тайлаков Н.И., Бегимкулов У.Ш. Электронный учебник: методические комплексы. Монография. - Ташкент: Узбекская национальная энциклопедия, 2010. - 144 с.
10. Цой М.Н., Джураев Р.Х., Тайлаков Н.И. Создание электронных учебников: теория и практика. - Ташкент: Национальная энциклопедия Узбекистана, 2007. - 188 с.
11. Шералиев С.С., Турсунметов К.А., Юлдашев Б.Э. Электронный учебный комплекс «Виртуальные работы по механическим колебаниям и волнам». Патент Республики Узбекистан. № DGU 03628. -Ташкент: 2016.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2016, 12
