Введение
Образовательный комплекс “1С:Школа. Физика, 7-11 кл. Библиотека наглядных пособий” содержит богатый набор иллюстраций, видеороликов, демонстраций, моделей и другой информации, которая будет полезна и учителю, и для самостоятельного изучения физики. Комплекс разработан “1С” совместно с компаниями “Дрофа” и “Формоза”. Мы протестировали комплекс в образовательной лаборатории THG.ru. Нам помогали эксперты: Константин Зонов, методист Центра дополнительного образования одарённых школьников, и учитель физики Вятской гуманитарной гимназии Надежда Николаевна Полякова.
Комплекс построен на той же основе, что и другие продукты из серии “1С:Школа”. В комплекте поставки прилагаются два диска. Один – непосредственно с содержанием, а второй – одинаковый для всех образовательных комплексов диск с системой “1С: Школа”. Вновь напомним, что комплекс может устанавливаться как в сетевой, так и в локальной версии. Первый вариант позволяет использовать программу в дисплейном классе, второй – на индивидуальном рабочем месте (учителя или абитуриента). Установка, по сравнению с предыдущими комплексами, не изменилась, поэтому, если вы желаете более подробно узнать про инсталляцию и работу в сети, обратитесь к нашему предыдущему обзору. К тому же, следует отметить, что установка подробно и внятно описана в файле под названием ReadMe. Сам процесс установки оказался довольно простым, достаточно было соглашаться с вопросами, всплывающими в ходе инсталляции.
Минимальная и максимальная установка.
Как видим, минимальная установка занимает на диске 82 Мбайт, а максимальная – 450 Мбайт. Если вы планируете работать с комплексом продолжительное время, то мы рекомендуем выполнить максимальную установку, – тогда не будет тратиться время на чтение мультимедийных объектов с CD.
Работа с комплексом
После успешной установки и запуска нам было выведено начальное окно программы.
Начальное окно программы.
Здесь можно сразу перейти в “Библиотеку” или папку “Мои материалы”. После загрузки приветствия мы были приятно удивлены составителями библиотеки, в частности, Ханнановым Н.К., Берковым А.В., Тихоновой Е.Н. В их компетентности вряд ли можно сомневаться.
Привычный интерфейс.
Программа имеет привычный интерфейс, знакомый нам по другим образовательным комплексам “1С: Школа”. В верхней части окна можно перейти в “Библиотеку”, где содержится основная информация пособия, а также в папку “Мои материалы”. Последняя будет очень удобна, если вам нужно отобрать какие-то иллюстрации, демонстрации, формулы и другие объекты для урока (чтобы во время его проведения не путешествовать лишний раз по разделам “Библиотеки”). Правее этих разделов располагаются клавиши “Вперёд”, “Назад” и “Домой”, которые обеспечивают удобную навигацию по пособию. Наконец, отметим клавиши перехода в полноэкранный режим, вывода картинки на проектор или принтер.
Выбор каталогизатора.
В разделе “Библиотека” обратите внимание на каталогизатор (выпадающее меню). Здесь можно выбрать четыре варианта. Первый “Библиотека” выведет структуру образовательного комплекса, ориентированную по темам: механика, оптика и т.д. Он будет полезен, если вы ищете материалы по какой-то теме. Второй вариант каталогизатора “Учебники” позволяет подобрать материалы к определённым параграфам учебника. Следует отметить, что в пособие внесены 18 учебников, и вы можете подобрать материал к тому учебнику, который используется на уроке (см. иллюстрацию). Очень удобная функция (на ней мы остановимся чуть позже).
Наконец, ещё два варианта каталогизатора “Классы” и “Темы” оказались пустыми.
Выбор каталогизатора. “Классы” и “Темы” пусты.
Пустые “Темы” и “Классы” разработчиками оставлены намеренно. Авторы сочли излишним атрибутировать по этим параметрам, поскольку всё привязано к учебникам. Однако оставлена возможность учителю самостоятельно заполнить соответсвующие поля в атрибутивной карточке любого объекта, после чего такие объекты появятся в заданных классах/темах.
Насчёт навигации у одного из наших экспертов возникло замечание: следовало бы предусмотреть также возможность быстрых переходов между однотипными объектами (таблицами, фотографиями и пр.). Привычные “горячие” клавиши “Page Up” и “Page Down” здесь работают. Во многих программах просмотра изображений переход от одной фотографии к другой можно осуществлять как уже упомянутыми клавишами, так и просто колёсиком мышки, поэтому последовательный просмотр фотографий в пособии кажется очень неудобным – для просмотра следующей фотографии необходимо сделать возврат в основное меню. Несколько удобнее обеспечена функция копирования фотографии на дискету или диск – для копирования достаточно выбрать курсором мышки значок “Дискета”.
Каталогизатор “Библиотека”
Каталогизатор “Библиотека” разбит на два блока: “Разделы физики” и “Типы объектов”.
Не забыт ни один из школьных разделов.
Как можно видеть на приведённой иллюстрации, авторами не забыт ни один из школьных разделов, отдельно выделены даже “Методы научного познания”. Для большинства разделов подобраны соответствующие типы объектов: анимации, модели, фотографии, рисунки, определения, формулы, таблицы.
Всего же в библиотеке представлено 63 анимации, 41 видеофрагмент, 96 моделей (к сожалению, речь идет не о физических моделях, типа материальной точки, а только о действующих компьютерных моделях тех или иных установок, природных явлений и пр.), 162 фотографии, 320 рисунков, 465 определений (примерно 70% из них озвучено), 125 формул, 45 таблиц. Многие фотографии уникальные.
Вызывает сожаление отсутствие видеофрагментов в разделах “Методы познания” и “Специальная теория относительности”. Не хотелось бы ставить в вину разработчикам это упущение, мы и сами навскидку по этим разделам ничего не смогли бы предложить, но всё-таки, соответствующие видеофрагменты заняли бы видное место в данной библиотеке.
Надеемся, что в следующем издании библиотеки найдётся место также и текстовым объектам (историческим сведениям, занимательным фактам из истории науки и техники, оригинальным задачам).
Поиск объектов можно вести не только по разделам (блок “Разделы физики”), но и по полному списку. Для этого достаточно перейти в блок “Типы объектов”. Беглый просмотр содержимого блоков подтвердил вынесенные на обложку рекомендации по использованию продукта: он действительно может оказаться ценным дополнением дидактических средств учителя, хорошей библиотекой для иллюстрации школьных рефератов. В целом, от предложенного содержания остается благоприятное впечатление.
Каталогизатор “Учебники”
Особо отметим наиболее впечатляющую возможность программного продукта – каталогизатор “Учебники”. Здесь вы можете выбрать учебник (один из 18!), по которому происходит преподавание материала. Перейдя к тому или иному параграфу, можно подобрать необходимые для изучения материала объекты сопровождения. Естественно, что объекты есть не для всех параграфов.
Взяв с полки учебник С.В. Громова “Физика-11” мы сверили, что в параграфе 17 нам предлагает изучить сам С.В. Громов и разработчики продукта. Всё совпадает: и там и там предлагается для изучения явление фотоэффекта. На наш взгляд, именно эта особенность продукта делает его уникальным!
Каталогизатор “Учебники”. Вы можете подобрать содержание комплекса к любому из 18-ти учебников.
Ещё один пример из учебника Касьянова.
Подробнее о содержании
Перейдём к оценке содержания образовательного комплекса.
Список анимации в разделе “Оптика”.
Благоприятное впечатление оставили анимации. На наш взгляд, в большинстве своём они интересны и полезны. Многие анимации сопровождаются звуковым комментарием. На следующих иллюстрациях представлены разные этапы использования анимации “Возбуждение и ионизация атомов при столкновении”.
Кадр из анимации “Возбуждение и ионизация атомов при столкновении”.
Кадр из анимации “Возбуждение и ионизация атомов при столкновении”.
Список видеофрагментов в разделе “Оптика”.
Беглый просмотр предлагаемых видеофрагментов показал, что классические учебные физические опыты (как то: демонстрация фотоэффекта, дифракция на шаре, свеча и её отражение) сочетаются с демонстрациями современных физических экспериментов и практических применений физики в технике и медицине (рентгеновское излучение в медицине, ультразвук для формирования аэрозолей для ингаляции).
Видеоклипы сделаны и подобраны очень профессионально. Правда, некоторые из них очень коротки и, как нам кажется, недостаточно полно отражают суть явления. У части клипов неправильно указано время: так, клип “Закона Паскаля” закончился через 30 секунд, хотя движок воспроизведения показывал оставшиеся 7 минут 9 секунд, которые нам так и не удалось увидеть. Также через 10 секунд остановился клип “Психрометр и кипение воды при пониженном давлении”, через 14 секунд – “Удлинение проволоки за счёт нагревания при пропускании тока”. После попытки экспорта последнего файла в рабочую папку ПК и прямого запуска клипа ситуация не улучшилась – воспроизведение файла остановилось на 14 с. Как нам кажется, подобные неточности в клипах следует исправить, иначе учителя будут пытаться просмотреть несуществующие минуты и думать, что видеоролики записаны не полностью. Мы сами стали тому свидетелями.
Формула энергии связи ядра.
Работа с формулами вызвала удивление. Все формулы легко просмотреть или показать учащимся, но трудно куда-либо вставить – они записаны в формате Flash. Формулы можно сохранить лишь в файл и только с расширением .swf, хотя в списке возможных расширений предлагались и стандартные графические .jpg и пр. Не удалось нам вставить получившийся файл и в текст Microsoft Word .
В библиотеке представлено много рисунков. В подборке есть самые разные по содержанию объекты: чертежи схем, схемы физических установок, рисунки объектов и явлений.
Что можно включить в учебный процесс? Мнение первого эксперта
Дальнейший анализ продукта был выполнен с позиции “Что можно уже завтра включить в учебный процесс?” Отметим, что область интересов первого эксперта (Константина Зонова, методиста) связана с методикой использования учебного физического эксперимента, решением со школьниками-олимпиадниками физических задач, преподаванием спецкурса по физике атомного ядра и элементарных частиц.
Сразу отметим, что программный продукт совершенно не предназначен для решения задач, в этом он попросту бесполезен. Выше этот недостаток библиотеки мы уже отмечали.
Несколько более полезна программа в организации учебного физического эксперимента. Сложные для воспроизведения эксперименты можно показать с экрана/проектора. Здесь еще раз хочется похвалить создателей – эксперименты сняты весьма профессионально.
Для нас основной недостаток видеосборника состоит в отсутствии чего-то свеженького. Всё известно. Хотя, конечно, для учителя физики этот недостаток часто является преимуществом. Скорее всего, создатели ориентировались, всё же, на рядового учителя.
И несколько слов о возможности удовлетворения профессионального интереса. Какой материал можно подобрать по физике атомного ядра и элементарных частиц?
Таблица “Элементарные частицы”.
Просмотр таблиц, касающихся тем “Физика атомного ядра” и “Физика элементарных частиц” показал, что по темам мало таблиц – всего две. И обе – слишком общие (обобщающие). Кроме того, в содержании таблиц встречаются оформительские неточности. Например, в таблице “Элементарные частицы”, слово “Экспериментальные”, как, наверное, можно догадаться, отнесено к блоку “Средства описания”. Однако содержащиеся в блоки средства изучения элементарных частиц не могут быть названы средствами описания. Думаем, это ошибки программистов. Но эта досадная неточность, скорее всего, удержит нас от того, чтобы без обработки использовать таблицу в своих лекциях. Жаль, что по данным темам нет частных таблиц – темы сложные, нуждаются в конкретизации.
Ядерный реактор.
Фотографий по данным темам тоже мало. Мы насчитали не больше десятка (точнее, всего семь). Не понравилось, что под фотографиями нет подписей. Скажем, обозначения “Ядерный реактор” для нас не достаточно. Естественно, что этого будет недостаточно и для наших учеников. Хотелось хотя бы знать, где расположен этот реактор, каковы его характеристики, какая часть станции изображена… (В дополнительной информации по фотографии об этом также ничего не сообщается).
Элементарные акты взаимодействия частиц.
Рисунков несколько больше – 16. Но вот по содержанию – подборка слабая, изобилует диаграммами Фейнмана (см. пример на рисунке выше, где показаны элементарные акты взаимодействия частиц). Их содержание даже в самых “продвинутых” школьных курсах физики не раскрывается. (Хотя, нельзя отрицать, что зря).
Список моделей по теме.
Моделей по нашей теме пять. Почти все они показаны на рисунке выше. Среди предложенных явно недостает изображений моделей ядер, моделей радиоактивных превращений.
Демонстрация действия атомной бомбы.
А вот небольшое число анимаций по разделу компенсируется отличным их качеством. Чего стоит анимация атомного взрыва! (Cм иллюстрацию “Демонстрация действия атомной бомбы” выше). Здесь и наглядный рассказ об устройстве бомбы, принципе её действия, прохождении взрыва, его катастрофических последствиях.
Что можно включить в учебный процесс? Мнение второго эксперта
Второй наш эксперт – учитель физики с многолетним стажем Надежда Николаевна Полякова из Вятской гуманитарной гимназии. Как указала наш второй эксперт, для практикующего учителя наибольшее значение имеют интерактивные модели и анимации, которые позволяют создать образ явления или физической величины. И здесь в образовательном комплексе есть великолепные модели.
Анимация “Принцип Гюйгенса”.
К примеру, рассмотрим явления, происходящие на границе раздела двух сред. Как известно, действие принципа Гюйгенса заключается в образовании вторичного фронта волны каждой частицей, до которой дошло колебание. Обычные чертежи не слишком наглядны, а приведённая в программе анимация просто великолепна – она позволяет наглядно представить действие принципа Гюйгенса. Школьнику сразу становится понятен чертёж и облегчается доказательство закона преломления и закона отражения.
Кроме того, в школе очень сложны опыты с интерференцией и дифракцией света, особенно монохроматического. Здесь же представлены интерактивные модели, позволяющие всё наглядно показать.
Образуется светлый участок.
Образуется тёмный участок.
Передвигая точку по плоскости экрана, мы получаем либо тёмный, либо светлый участок (в зависимости от разности хода волн). Кроме того, здесь сразу приведены все необходимые формулы – очень удачная демонстрация!
Модель интерференции монохроматического света от двух щелей.
Отметим очень удачную интерактивную модель интерференции монохроматического света от двух щелей. С помощью трёх движков можно в реальном времени менять световую волну (цвет), расстояние между отверстиями и расстояние до экрана.
Модель построения изображения стрелки в собирающей линзе.
Ещё очень интересная модель – построение изображения стрелки в собирающей линзе. Её удобно показать в качестве повторительного момента. Здесь можно непрерывно показать, как изменяется изображение со смещением положения предмета по отношению к линзе. И наглядно продемонстрировать, что изображения при нахождении предмета в фокусе нет. Однако жаль, что на изображении нет стрелки, – ведь оно перевёрнуто, и можно было бы показать, когда изображение переворачивается, а когда – нет.
В то же время есть не очень удачные модели. И даже не столько неудачные, сколько непонятные и нерабочие. Прежде чем сможешь запустить какую-либо модель, иногда приходится поломать голову, – и это в паре с человеком, разбирающимся в компьютерах. А как быть обычным учителям? К сожалению, разработчики не предусмотрели нормальной помощи по каждой модели.
Модель устойчивого равновесия плавающего тела.
Первый пример: модель устойчивого равновесия плавающего тела. Мы потратили немало времени, прежде чем поняли, что грузик в верхней части рисунка надо мышкой перетянуть на палубу корабля. И так надо сделать несколько раз, причём корабль будет постепенно погружаться. Почему разработчики не догадались добавить помощь по модели – для нас так и осталось загадкой.
Модель цикла Карно.
Второй пример – модель цикла Карно. Обратите внимание на обилие разных кнопок (причём круглые значки “Работает нагреватель!” и “Работает холодильник!” – это вовсе не кнопки, а лампочки). Мы потратили минут десять на мозговой штурм, прежде чем поняли, как эта модель работает. Самое главное – строго соблюдать последовательность и нажимать клавиши по порядку, не забывая вовремя нажимать клавишу “Пуск/Стоп”. Иначе демонстрация не пройдёт – увы. И вы получите подобное сообщение.
Ошибка. Что делать после этого учителю?
Кроме того, не нажмёте вовремя “Пуск/Стоп” – про дальнейшую отрисовку графика можете забыть. Очень “сыро”, к сожалению. И, опять же, никакой помощи и “защиты от дурака”. Клавиша “Комментарий” даст информацию о цикле Карно, но не о том, как работать с этой моделью!
Увы, но вместе с “сырыми” демонстрациями, которые “вылетают” с ошибками, сложны для понимания и неудачны, в сборнике есть и попросту нерабочие.
Модель наклонной плоскости. Попросту не работает.
К примеру, возьмём модель наклонной плоскости. При запуске вы задаёте угол наклона плоскости. И всё. Единственный параметр, который вы можете изменять, – коэффициент трения (если бы он на что-нибудь влиял). Остальные движки попросту не работают. Мы недоумеваем, почему разработчики не удосужились тщательно проверить модели, прежде чем предлагать их в пособии.
Модель плавания тел.
Наконец, часть моделей не очень наглядная. Обратите внимание на эту модель. Она не вызывает кое-как работающую внешнюю программу моделирования (слава Богу!) и использует совершенно иной интерфейс (не устали ли вы от разных интерфейсов?). Здесь нужно выбрать материал и нажать клавишу “Свободное плавание”. Но, как видим, доступны только четыре материала. Нельзя поменять ни вид жидкости, ни объём тела – это вряд ли приемлемо для моделирования закона Архимеда. Кроме того, силы показаны только вначале. Позже, во время демонстрации, они не отображаются вообще! Досадный недостаток, к сожалению. Очень странно: часть моделей весьма полные, позволяют менять многие параметры (см. дифракцию выше), а часть – очень и очень примитивные.
Кроме того, нам хотелось бы увидеть больше анимаций и интерактивных моделей для начального изучения физики. К примеру: механизм взаимодействия молекул, механизм диффузии, механизм возникновения электрического тока в металлах. Пока что анимации и модели больше ориентированы на старшую школу.
Заключение
Первое впечатление об образовательном комплексе – самое приятное. Очень советуем всем поработать с программой, попытаться встроить её в свой учебный процесс. Думаем, что никто из учителей об этом не пожалеет.
Поскольку рамки статьи ограничены, мы не смогли глубоко проанализировать качество и глубину основных разделов физики (механики, МКТ и термодинамики, оптики), правильности всех предложенных определений, рисунков и др., ограничившись лишь избранными главами и примерами. Но, думаем, что это не так уж и важно. Ещё раз подчеркнём, что главное – это сам факт появления программы, ориентированной на совершенно новый уровень преподавания, с использованием современных ТСО. Авторами проделана огромная работа, сделано очень много и, несмотря на многие замечания, продукт важный, необходимый.
Образовательный комплекс представляет несомненный интерес для практикующего учителя физики, особенно при недостаточной укомплектованности кабинета приборами (скажем, в сельской местности). Он позволяет наглядно продемонстрировать физические опыты школьникам.
К весомому “плюсу” следует отнести каталогизатор по 18-ти учебникам: учитель может легко выбрать мультимедийные наглядные материалы к нужной главе используемого учебника.
Думаем, что продукт позволяет решать гораздо больше задач, чем заявили сами разработчики. Предложенные в библиотеке материалы полезны не только как наглядные и эффектные сопровождения слов учителя, текста учебника или реферата. Использование предложенных объектов на уроках, скорее всего, подтолкнёт учителя к самостоятельным поискам материала для пополнения своей библиотеки, выступит сильным мотивом к развитию его творческой инициативы. Важно, что реализация этой функции в продукте заложена. Как уже отмечалось, создатели предусмотрели блок “Мои материалы”, в который могут добавляться найденные объекты.
К сожалению, образовательный комплекс имеет ряд недостатков.
Начнём с моделей. Здесь есть как очень удачные решения, так и сомнительные. Да, есть очень хорошие и наглядные модели. Если бы не одно “но”: их реализация. К сожалению, разработчики решили использовать внешнюю оболочку для моделей, которая по интерфейсу напоминает зарождение компьютеров в 90-х годах и стиль Windows 3.1. Ужасные угловатые кнопки, одинаковые поля для вывода и заполнения данных, схожесть индикаторов и кнопок… Отдельные клавиши запуска модели в верхней части окна. И это на фоне великолепного интерфейса самого образовательного комплекса! Почему нельзя было для моделирования выбрать ту же технологию Flash? Почему нельзя было снабдить каждую модель помощью? Зачем нужно было давать новый (крайне неудачный!) интерфейс, если можно воспользоваться интернет-технологиями, как в самом комплексе? К сожалению, использование этой ужасной внешне программы для моделирования, на наш взгляд, нельзя считать приемлемым – даже если бы она работала (что, увы, не всегда так). Никакой защиты от “дурака”, никакой ясности в последовательности нажатия кнопок, часть моделей попросту не работает или работает не так, как надо, часто возникают ошибки. И это уже на нескольких моделях из тех двух десятков, что мы протестировали! И, заметим, в паре с человеком, разбирающимся в компьютерах (сама учительница просто не смогла запустить некоторые модели без нашей помощи). А что будет с остальными моделями? К сожалению, временные рамки не позволили нам ознакомиться со всеми ними. Как нам кажется, здесь разработчикам придётся серьезно поработать над ошибками.
Видеоролики, опять же, есть как удачные, так и не всегда полностью раскрывающие суть явлений – попросту, слишком короткие. Кроме того, часто нам встречались ошибки с продолжительностью роликов, которые вызовут недоумение у учителей.
Формулы выполнены в формате Flash, что не позволяет импортировать их в тот же Word или PowerPoint.
Каково же будет наше заключение? Образовательный комплекс “1С:Школа. Физика, 7-11 кл. Библиотека наглядных пособий”, безусловно, будет интересен для учителей физики. Интересных материалов очень много, поэтому покупать можно. Но будьте готовы встретиться с проблемами, описанными выше. Как мы полагаем, разработчикам следует провести “работу над ошибками”. Тогда комплекс может заслужить отличную оценку.
Редакция благодарит компанию “1C” за предоставленную программу.
