Инватехника

Глава 7. Обучающие программы

Граница между компьютерными играми и обучающими программами довольно расплывчата. Легче всего научиться чему-нибудь именно в ходе игры, поэтому большинство приложений для дошкольников и младших школьников построено как раз в игровом виде.

Тем, кто старше, адресованы обучающие программы в более «серьезной» форме: интерактивные учебники и справочники. Особая категория таких программ — «виртуальные лаборатории». Они позволяют детям, находящимся на домашнем (дистанционном) обучении, проводить вполне реалистичные опыты по физике и химии без контакта с приборами и реактивами.

7.1. Flash-игры

Приложения на flash-анимации сегодня стали одними из самых распространенных. Создаются они быстро, просто, а выглядят очень привлекательно. В главе 6 мы уже перечислили несколько порталов «для детей и родителей» с коллекциями flash-игр, во многих из которых есть и обучающие моменты. Просто продолжим этот список — на сайтах такого рода обязательно представлены игры и с числами, и со словами.

7.1.1. Тренировка счета и вычислений

Тематика сайта «Обучалки и развивалки для детей» (www.detkiuch.ru) полностью отражена в его названии. На этом портале вы найдете и разные обучающие игры (как онлайн, так и скачиваемые на компьютер), и множество полезных материалов: статей, фильмов, презентаций, ссылок на другие ресурсы Интернета. Есть на сайте и форум.

Среди онлайн-игр на сайте имеются забавные «считалки», которые помогают запомнить числа, освоить счет и простейшую арифметику. Например, начать можно с игры «Учим цифры» (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Игра «Учим цифры»

Это счетные палочки — щелкайте мышью на цифрах на экране или нажимайте цифры на клавиатуре, и программа покажет соответствующее число палочек. Кроме того, она произнесет это число вслух.

Обратная задача — сколько здесь предметов? В такой игре нужно сосчитать предметы на экране и звать соответствующее число. Например, в программе «Сосчитай машинки» вам показывают игрушечные машинки — нажмите соответствующую цифру в нижней части окна или на клавиатуре (рис. 7.2).

Многие игры на портале взяты с других сайтов. Ссылки на источник присутствуют обязательно. Если игра понравилась, вы можете ознакомиться и с другими программами от тех же разработчиков.

Например, игра с машинками взята с сайта MiniKidsGames (www.minikidsgames.com). Здесь таких игр много: не только с машинками, но и с плюшевыми мишками, пони, роботами, яблоками. Есть более сложные варианты. Например, нужно сосчитать только яблоки, не обращая внимания на машины, или плюшевых мишек среди других игрушек. В одной из игр показываются не только целые яблоки, но и половинки — две половинки считаем за одно яблоко.

После овладения счетом наступает пора элементарных арифметических операций. Простейшие задачи на сложение и вычитание построены на таких же наглядных примерах. Сколько яблок в одной тележке, сколько в другой, а сколько их всего?

Рис. 7.2. Игра «Сосчитай машинки»

Чуть сложнее задачи с числами. На сайте igraemsami.ru собраны примеры на сло жение, вычитание, умножение и деление. Перетащите мышью на место тот ответ, который, по вашему мнению, является правильным (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Примеры на сложение

Игр-задач такого рода на просторах Интернета много. Воспользуйтесь поиском — на запрос таблица умножения Яндекс выдает несколько тысяч ссылок. Среди найденного стоит обратить внимание на те игры, которые наилучшим образом отвечают особенностям вашего ребенка.

Где-то нужно вводить ответы с клавиатуры, где-то используется только мышь. Опять же, в одних играх достаточно щелкнуть на правильном ответе, в других кружочки с ответами требуется перетаскивать. Некоторые flash-игры можно развернуть на весь экран, другие хорошо смотрятся только в оригинальном размере (обычно окно игры занимает примерно четверть веб-страницы). Определенную роль играет и графическое оформление — насколько четким и контрастным является изображение, легко ли его воспринимать?

Возникает вопрос — а чем, собственно, компьютер лучше карточек, палочек, счетов и т.п.? На мой взгляд — и не лучше, и не хуже! Просто компьютерные примеры дополняют традиционные дидактические материалы и хорошо с ними сочетаются.

Педагоги знают, что особенных детей бывает очень важно привлечь, заинтересовать их чем-то. Для некоторых, наоборот, главная сложность в том, чтобы зафиксировать, удержать внимание. В этих случаях у компьютерных программ есть существенный плюс. Яркая, привлекательная анимация, звук, да и вообще интерактивность компьютерных «дидактических материалов», выгодно отличают их от традиционных.

Для слабовидящих детей наиболее доступными оказываются картинки и текст на большом экране. Разумеется, в спецшколах есть и плакаты, и наглядные пособия, рассчитанные на эту категорию учеников. Однако дома такими материалами располагают немногие семьи — зато компьютер и телевизор есть почти у всех.

7.1.2. Тренировка чтения и письма

Для знакомства с буквами обычно берут кубики, азбуку, детские книжки, показывают надписи на вывесках. Существует и великое множество компьютерных программ такого рода. Правда, в отличие от арифметики, здесь стоит ориентироваться только на русскоязычные ресурсы.

Игры с портала «Солнышко»

Например, в игре «Учим русский алфавит» с детского портала «Солнышко» (www.solnet.ee) на экране поочередно показываются все буквы русского алфавита (рис. 7.4). Компьютер произносит их вслух. Чтобы увидеть следующую букву, нажимайте клавишу <Пробел>. Можно поступить и по-другому: нажимать клавиши с буквами на клавиатуре компьютера, смотреть, слушать и запоминать.

На портале «Солнышко» представлены и другие онлайн-игры. Например, в первой игре серии «Учимся читать!» компьютер показывает картинку и слово из трех букв (рис. 7.5). Чтобы оно прозвучало вслух, нажмите клавишу <Пробел>. При следующем нажатии показывается очередное слово и т.д.

Рис. 7.4. Игра «Учим русский алфавит»

Рис. 7.5. Игра «Учимся читать!»

В следующих играх серии (всего их 6) задача усложняется. Компьютер показывает слова из 4 или 5 букв и несколько рисунков. Малышу нужно выбрать картинку, соответствующую написанному слову, и щелкнуть на ней. Если ответ верный — появляется следующее слово, если нет — пробуем снова. Важно, что окна всех этих игр разворачиваются на полный экран.

Игры про Бабу-Ягу от «МедиаХауз»

Одной из лучших «обучалок» считается игра «Баба-Яга учится читать». Примечательно, что эта программа вышла еще в 2003 году, но компания «МедиаХауз» (www.mediahouse.ru) продолжает продавать диски до сих пор — игра по-прежнему очень популярна. Системные требования весьма скромны (компьютер уровня Pentium 4 с 256 Мбайт памяти), но программа запускается и в среде Windows 7 на современном компьютере.

По ходу игры малышу предстоит освоить много заданий. Текущую игру можно сохранить, чтобы в следующий раз продолжить с того же места. Задания можно выполнять в любой последовательности. Чтобы выбрать одно из них, щелкните на карте (рис. 7.6).

Начинать лучше всего с Букварика и Слогарика. В первой из этих мини-игр мы вместе с Бабой-Ягой повторяем буквы.

Рис. 7.6. Игра «Баба-Яга учится читать» — карта

Рис. 7.7. Игра «Баба-Яга учится читать» — Букварик

Щелкните мышью по любой букве внизу экрана — Баба-Яга покажет букву, предмет, который называется на нее, и расскажет стишок (рис. 7.7).

Слогарик — учимся составлять из букв слоги. Прослушайте задание Ворона и сложите нужный слог на грифельной доске из букв, расположенных слева. Выберите букву и тащите ее мышью на квадратик на доске.

Игры основаны на методике опережающего обучения, поэтому играть можно в любой последовательности. Не заставляйте малыша закончить одну игру, чтобы перейти к следующей. Пусть он пробует, ошибается, смотрит на реакцию помогающих ему зверушек, слушает забавные стихи. Незаметно ребенок научится не путать буквы и поймет, как из букв возникает слово, а из слов — предложение.

Программа «Баба-Яга учится читать» адресована детям в возрасте 4–7 лет. По отзывам многих родителей, ребята с удовольствием возвращаются к этой игре до самой школы — задания действительно интересные, веселые и не надоедают.

Издательство «МедиаХауз» выпустило целую серию игр про Бабу-Ягу. Среди них «Баба-Яга учится считать», «Баба-Яга. Школа на курьих ножках», «Баба-Яга в плену врага. Информатика», «Баба-Яга за тридевять земель. Начинаем учить английский» и др. С описаниями этих и других обучающих программ можно ознакомиться на сайте издательства (www.mediahouse.ru), а сами игры легко купить на компакт-дисках или скачать с многочисленных файлообменных ресурсов.

Обучающая программа «Отличник»

Пример более «серьезной» обучающей программы — «Отличник» (www.otlichnyk.ru). В этот тренажер для младших школьников заложено два набора заданий: по математике и по русскому языку. Среди упражнений по русскому языку есть тесты на сочетания ЖИ-ШИ, ЧА-ЩА, ЧУ-ЩУ, безударные гласные в корне слова, слова с мягким и твердым знаком, слова с удвоенными согласными, написание приставок и предлогов и т.д. В заданиях нужно вписывать пропущенные буквы (рис. 7.8).

Словом, набор упражнений охватывает самые «проблемные» темы — все, где ученики обычно допускают грамматические ошибки. За выполненные задания программа ставит оценки и ведет статистику.

Рис. 7.8. Игра «Отличник» — упражнение по русскому языку

Тесты по математике — 19 задач на арифметические операции, деление с остатком, дроби, нахождение неизвестных и т.п. В этих примерах проверяется знание того, что проходят в первых трех классах общеобразовательной школы. Полезная особенность программы — если вы дали неверный ответ, он будет зачеркнут красным, а рядом появится правильное решение с ответом. Так что это не просто проверка знаний, но и обучение на примерах!

* * *

Таким образом, в Интернете легко найти обучающие программы любой степени сложности: и для самых маленьких, и для школьников. Оформление их варьирует от самых настоящих игр с героями и сюжетом до довольно аскетичных тренажеров и наборов тестов. Скорее всего, какие-то конкретные ссылки, особенно на онлайнтренажеры, давать бесполезно. Программы подобного рода пишутся в изобилии, тематические порталы охотно делятся ими друг с другом, одни сайты закрываются, другие меняют адреса, и это процесс непрерывный.

Так что самое простое и безотказное решение — обратитесь к поиску по ключевым словам обучающие программы, арифметика, учим буквы и т.п. Среди найденного же самостоятельно выбирайте наиболее подходящие программы по тем критериям, которые важны в данном конкретном случае: доступность, объем и тема материала, привлекательность.

7.2. Сборники обучающих программ

До массового внедрения высокоскоростных подключений к Интернету программы в основном распространялись на лазерных дисках. В те времена и возникла практика создавать сборники обучающих программ, объединенных по возрастной категории или тематике. Как правило, запускаются эти приложения через общую программу-оболочку, снабженную удобным оглавлением, аннотациями к каждой программе, а зачастую и средствами поиска. Наиболее известными издателями и разработчиками таких сборников являются компании «1C» (www.1c.ru) и «Кирилл и Мефодий» (www.km.ru).

7.2.1. Образовательные программы «1С»

Образовательные продукты компании «1С» разбиты на несколько серий и выпусков. Такое деление помогает легко сориентироваться в широком ассортименте изданий — всего их более 300.

Серия «1С:Образовательная коллекция» адресована дошкольникам и младшим школьникам. В нее входят развивающие игры, интерактивные энциклопедии, а также продукты под общими названиями «Скоро в школу», «Домашний тренажер», «Летняя школа» и «Полезные уроки».

«Скоро в школу» — подготовка дошколят к предстоящей учебе. Несколько дисков посвящены общему развитию: тренировке сообразительности, внимания и памяти. Еще два диска содержат интерактивные курсы по освоению чтения и счета.

«Домашний тренажер» — сборники программ, рассчитанные на закрепление и повторения пройденного на уроках русского языка и математики. Каждый диск выпуска имеет четкую «привязку» к материалам школьного курса для соответствующего класса. При разработке программ были учтены возрастные особенности детей.

Основное назначение «Домашнего тренажера» — выполнение домашних заданий в рамках школьной программы. Диски содержат обширный справочный материал по каждой теме. За выполненные задания программа ставит оценки и ведет статистику, чтобы школьник мог контролировать свои успехи и пробелы в усвоении материала.

«Летняя школа» — сборники презентаций и контрольных заданий по русскому языку и математике. Они рассчитаны на быстрое повторение того, что было пройдено в предыдущем учебном году. Всего таких сборников че тыре: «Летняя школа. Переходим во 2 класс», «Летняя школа. Переходим в 3 класс» и так до 5 класса.

Особенность оформления заданий — крупный текст в окне, которое можно дополнительно увеличить почти во весь экран (рис. 7.9). При выполнении заданий используется только мышь: нужно выбирать щелчком правильные от-

Рис. 7.9. «Летняя школа» — упражнение по русскому языку

веты из нескольких вариантов, слова или буквы в предложенном тексте. Это делает программы «Летней школы» доступными детям с ограничениями моторики.

«Полезные уроки» — сборники заданий по русскому языку и математике для учащихся 1–6 классов. В тренажере предусмотрены три режима работы: «Учеба», «Самопроверка» и «Контроль знаний». По замыслу разработчиков, с тренажерами этой серии достаточно заниматься 10 минут в день — такой девиз даже вынесен на обложки дисков.

Серия «1С:Школа» включает в себя «образовательные комплексы» по большинству предметов школьного курса. Эти диски предназначены как для учителей — в качестве интерактивных наглядных пособий, так и для учеников, как компьютерные аналоги используемых в средней школе учебников. В аннотациях к дискам указано, на основе каких именно учебников они разработаны.

На каждом диске содержатся тексты учебных пособий, иллюстрации, справочники и толковые словари с поиском, анимированные карты, презентации и схемы, а также тренажеры на основе вопросов ГИА и ЕГЭ. Важно, что все материалы соответствуют утвержденным школьным программам.

Например, образовательный комплекс «1С:Школа. Природоведение, 5 класс» опирается на учебник Т. С. Суховой, А. Г. Драгомилова «Природоведение. 5 класс». Он содержит 500 тестовых заданий, 115 иллюстраций, 96 видеороликов, 34 анимации, 32 интерактивных рисунка, 25 интерактивных схем, 12 кроссвордов, 11 игровых обучающих заданий и 3 интерактивные карты. С помощью тестовых заданий ученик может самостоятельно проверить свои знания по каждой теме.

В серию «1С:Репетитор» входят сборники для подготовки к ЕГЭ по предметам. Тесты на дисках этой серии — интерактивные версии контрольных измерительных материалов (КИМ), вопросов, из которых состоят тесты ЕГЭ. По форме задания организованы так же, как и на реальных экзаменах. Это дает возможность подготовиться к экзамену психологически, выполняя определенный объем заданий разной сложности за отведенное время.

Сборники серий «Школа» и «Домашний тренажер» хорошо подходят для домашнего дистанционного обучения. Хотя задания в процессе дистанционного обучения, как правило, выполняются через Интернет в режиме «онлайн», такие диски являются весьма полезными пособиями. На них собрано все необходимое, при этом материалы тщательно отобраны и проверены на достоверность.

7.2.2. Коллекция «Кирилла и Мефодия»

За одиннадцать лет существования компания «Кирилл и Мефодий» выпустила более 300 электронных продуктов. Среди них наиболее популярны «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия», «Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия», «Туристический атлас Мира» и другие энциклопедические издания.

Примечание. В 2001 году компания «Кирилл и Мефодий» вошла в группу компаний «e-Style» (www.e-style.ru). Основным дистрибьютором программных продуктов под маркой «Кирилл и Мефодий» в настоящее время является ООО «Нью Медиа Дженерейшн Паблишер» (www.nmg.ru). Диски и электронные издания вы можете приобрести через интернет-магазины, например, OZON.ru (www.ozon.ru), «Лабиринт» (www.labirint.ru) и др., а также в торговых точках.

Образовательная тематика тоже широко представлена в ассортименте дисков от «Кирилла и Мефодия». Перечислим некоторые серии обучающих программ и мультимедийных дисков этого издательства. Многие из них начали выпускаться довольно давно (2004–2006 годы), но выдержали уже несколько переизданий и попрежнему актуальны.

«Игровое учебное пособие», иначе «ЗаниМАТЕМАТельные истории». Серия состоит из 5 дисков с увлекательными заданиями по математике, ориентированными на учеников 1–4 классов.

По сюжету это игра, история про лесных жителей, и в то же время математический практикум, базирующийся на решении повседневных житейских задач. Материал подается двумя способами: в виде иллюстративного рассказа, стилизованного под раскадровку комикса, и в виде классического изложения — текст с одной ключевой иллюстрацией, как в обычном печатном учебнике.

Каждая задача сопровождается «Подсказками» и «Пошаговыми подсказками», а также «Развернутым ответом на задание». Чтобы задачи не наскучили, каждая из них содержит не менее 5–6 вариантов, которые выбираются случайным образом. Программа ведет «Журнал успеваемости», который собирает статистику по всем заданиям: с какой попытки ребенок решил задачу, когда, сколько использовал и каких подсказок, сколько времени затратил.

«Начальная школа. Уроки Кирилла и Мефодия». В серии более 30 дисков. Среди них есть «предметные»: по математике, русскому языку, естествознанию, а есть сборники с учебными заданиями по всем предметам для каждого класса. Темы занятий соответствуют содержанию базовых учебников для начальной школы (рис. 7.10), присутствуют и материалы для повторения за предыдущие классы.

Серия интересна тем, что в ней органично сочетаются и игровые моменты, и более «строгая» подача материала. Как и во всех программах подобного рода, предусмотрен учет занятий и прохождения тестов.

«Уроки КиМ» («Виртуальная школа Кирилла и Мефодия») — мультимедийные курсы по всем предметам для 6–11 классов.

Каждый сборник этой серии содержит мультимедийные уроки, анимированные иллюстрации и трехмерные модели, видеофрагменты, справочники и словари, интерактивные тренажеры, тесты и проверочные задания. Материал представлен шире, чем того требует школьная программа — эти курсы можно использовать и на факультативах по различным предметам.

Если электронные курсы по математике и русскому языку предлагают многие издательства, то «Уроки КиМ» по литературе, общественным и естественным наукам можно назвать почти уникальными. Нет аналогов и у видеозадачника по физике, выпущенного «КиМ» в сотрудничестве с Казанским государственным университетом.

Рис. 7.10. «Уроки Кирилла и Мефодия» — оглавление темы «Окружающий мир»

«Репетитор Кирилла и Мефодия» — сборники тестов для подготовки к ЕГЭ и вступительным экзаменам.

Издания этой серии обновляются ежегодно, в соответствии с текущими требованиями и вопросами, включаемыми в экзамены. Оформление серии предельно «академичное», а основное внимание уделено оценке знаний.

* * *

Разумеется, перечисленными здесь изданиями двух крупнейших фирм ассортимент обучающих программ далеко не исчерпывается! Свои разработки в этой области предлагают компании «Бука» (www.buka.ru), «Новый диск» (www.nd.ru), ИДДК (www.iddk.ru), «Просвещение» (www.prosv.ru) и др. Достаточно заглянуть в любой интернет-магазин — тот же OZON.ru (раздел Софт и игры | Обучающие программы) — и вы найдете сотни сборников и дисков.

Как правило, требованиям доступности такие программы отвечают в значительной мере. Они позволяют настраивать шрифт, менять размер изображения на экране, пользоваться только мышью или только клавиатурой. В любом случае с обучающими программами можно использовать средства, рассмотренные в начале нашей книги: настройку мыши и клавиатуры, экранную лупу, изменение разрешения экрана.

Пожалуй, наименее разрешимой проблемой остается взаимодействие с программами экранного доступа. В мультимедийных обучающих сборниках часто используется полноэкранный режим, а значительную часть смысловой нагрузки несет графика. В этом случае стоит обратить внимание на те программы, в которых преобладают текстовые материалы, а также где есть подробное и полное сопровождение голосом диктора. Благо, выбор обучающих программ очень велик!

7.2.3. Виртуальные лаборатории

В школе при изучении естественных наук обязательно ставят опыты. То, в чем человек убедился воочию, и запоминается, и понимается лучше любого изложения. Дети, которые находятся на дистанционном домашнем обучении, такой возможности почти лишены. Хотя некоторые физические и химические опыты легко продемонстрировать на «подручных материалах», для большинства экспериментов нужно оборудование, а кое-что в домашних условиях повторять еще и опасно.

Однако компьютерные программы способны смоделировать любой процесс. Принципиальное отличие «виртуального эксперимента» от мультимедийной презентации в том, что в первом случае экспериментатор может произвольно менять условия опыта и видеть, как это влияет на результат. Основные области «виртуальных экспериментов»: физика и химия. Очень близки по идее и математические программы, которые позволяют в реальном времени чертить графики и геометрические фигуры в соответствии с задаваемыми функциями и переменными.

«Виртуальные лаборатории» существуют сегодня в двух видах. Это либо онлайнприложения, к которым обращаются через Интернет, либо обычные программы, которые устанавливаются на компьютер. Приведем несколько примеров, как могут происходить опыты в таких эмуляторах.

Лаборатория VirtuLab

В виртуальной образовательной лаборатории VirtuLab (www.virtulab.net) можно проводить опыты в онлайн-режиме. На страницах сайта представлены опыты не только по физике и химии, но и по биологии и даже экологии. Сайт использует технологию Flash, поэтому выглядит все очень реалистично.

Например, попробуем растворить металлы в кислоте. Перед вами банка с соляной кислотой, штатив с пробирками, металлические полоски и пинцет (рис. 7.11).

Чтобы начать опыт, нажмите кнопку в правом нижнем углу окна. Сразу открыть банку не получится! Сначала нужно показать, как вы собираетесь класть пробку на стол: боком или донышком вверх? Так что опыт еще и напоминает о технике безопасности.

Далее откройте бутыль, налейте кислоту в пробирки и не забудьте заткнуть пробку обратно. Возьмите пинцет и поместите полоски в пробирки. Начнется выделение газа (водорода), а через некоторое время полоски частично растворятся. Выньте их из пробирок и положите на пластинки.

Рис. 7.11. Опыт в лаборатории VirtuLab

Лаборатория ядерной физики

На сайте Челябинского государственного университета (www.teachmen.ru) есть своя «Виртуальная лаборатория». Некоторые демонстрируемые в ней опыты адресованы студентам (в основном это эксперименты в области ядерной физики), но многие вполне укладываются в рамки школьной программы.

Попробуйте выступить в роли дозиметриста и найти в квартире источник ионизирующего излучения. Интересно проследить, как расстояние до источника и стены влияет на показания счетчика.

Возьмите мышью дозиметр и приступайте к обследованию помещений (рис. 7.12). Чтобы снять показания, нажимайте кнопку Счет — результаты автоматически заносятся в таблицу.

По пути вам будет задано несколько теоретических вопросов. Правильные ответы поднимают ваш рейтинг. Когда вы будете уверены, что нашли источник, нажмите кнопку Найден. Воспользоваться этой кнопкой можно только однократно. Если вы ошиблись, и источник далеко от указанной точки, программа покажет, где он действительно был, а потом изменит его местонахождение.

Рис. 7.12. Поиск источника радиации

Обнаружив источник, постарайтесь найти положение дозиметра, в котором показания его максимальны. Затем создайте защитный экран из имеющихся материалов: полиэтилена, свинца, алюминия. Щелчок на соответствующей кнопке добавляет слой защиты.

* * *

Таких онлайн-лабораторий в Интернете множество. Чтобы убедиться в этом, достаточно обратиться к поисковым системам, и вы получите сотни ссылок. Многие из них ведут на сайты вузов — созданием виртуальных тренажеров с энтузиазмом занимаются и студенты, и преподаватели.

Как правило, это приложения на основе технологии Flash. Они красочные, наглядные, но обладают общим свойством: в каждой такой лаборатории можно провести лишь тот эксперимент, который заложили в нее разработчики. Все происходит в рамках заранее определенного сценария, и отойти от него нельзя. Другими словами, если хотите выполнить какой-либо опыт, ищите в Интернете именно его модель. Почти для любого «классического» опыта, приведенного в школьных учебниках, такое приложение, скорее всего, найдется.

Эмулятор физических опытов в среде BARSIC

Интересный эмулятор реализован в среде BARSIC. Это своеобразный язык программирования, предназначенный для описания физических процессов и объектов. На нем создаются программы-скрипты, имитирующие любые физические опыты.

Для начала нужно установить на компьютере исполняющий модуль — проигрыватель BARSIC. Скачайте его дистрибутив с сайта Санкт-Петербургского государственного университета (barsic.spbu.ru/index_r.html). Распакуйте содержимое архива в какую-либо папку, например, C:\BARSIC. Создайте на рабочем столе ярлык для файла Barsic.exe, находящегося в этой папке.

Примечание. Приложения на BARSIC могут выполняться и непосредственно на веб-странице в окне браузера. Для этого нужно установить соответствующее дополнение (плагин) для вашего браузера. Однако настройки безопасности часто блокируют выполнение такого активного содержимого, менять их — дело хлопотное, поэтому проще и безопаснее пользоваться отдельным проигрывателем.

Проигрыватель BARSIC работает как специализированный браузер. Он способен открывать как HTML-файлы (сохраненные на диске компьютера или из Интернета), так и файлы сценариев в особом формате BRC (также с диска или из Интернета).

В верхней части окна находится адресная строка. Введите в нее адрес barsic.spbu.ru/www/lab1108/index.html и нажмите клавишу <Enter>. Откроется страница виртуальной лаборатории сайта СПбГУ (рис. 7.13).

Рис. 7.13. Проигрыватель BARSIC

На этой странице собраны ссылки на целый ряд виртуальных экспериментов, разработанных специалистами университета. Они упорядочены по темам. Выберите интересующую тему. Далее перейдите к нужному опыту.

Например, вы хотите повторить знаменитый опыт Архимеда по определению плотности тела методом погружения. Перейдите по ссылкам Методы научного познания | Взвешивание тел и определение их плотности. Эксперимент будет запущен в новом окне (рис. 7.14).

Рис. 7.14. Опыт Архимеда

Ход опыта описывать не будем — это «классика». Скажем только, что все на экране перетаскивается мышью, кран открывается и закрывается щелчком мыши, а от мерного цилиндра отходит сливная трубка.

В эксперимент специально заложены некоторые погрешности — на практике абсолютной точности не бывает! Воды можно налить больше или меньше, глядя на шкалу. В крайнем случае, лишнее сольете через трубочку. Вес кубиков тоже составляет не целое число граммов, хотя самая маленькая гирька однограммовая — придется принять среднее значение из двух взвешиваний.

Благодаря таким деталям опыт получается «живым» и наглядным. Для расчетов в нижней части окна предусмотрен калькулятор. Просто вводите в него вычисления в строчку, если нужно, со скобками, и нажимайте клавишу <Enter>.

Практикумы МарГТУ

Лаборатория систем мультимедиа МарГТУ (www.mmlab.ru) разработала и продает целую серию практикумов на компакт-дисках. Темы практикумов: химия для учеников 8–11 классов и естествознание для 5 и 6 класса. Электронное издание включает виртуальную лабораторию, конструктор молекул, тренажер для решения химических задач, тесты, таблицы, хрестоматию и коллекцию графических, фото- и видеоиллюстраций.

* * *

Однако больше всего похожа на настоящую лабораторию другая модель. Это программы, в которые заложены математические описания физических или химических явлений, свойств тел, веществ, приборов и т.д. Здесь вы уже можете строить произвольные схемы, смешивать и сталкивать что угодно с чем угодно, как в реальной жизни.

Такие программы существуют. Может быть, они не столь реалистичны, как интерактивные презентации, зато предоставляют большую свободу выбора. Прочитали в учебнике описание опыта — попробуйте воспроизвести его на гибко настраиваемой модели, используя уже заложенные в ней материалы, заготовки, реактивы и приборы.

Химическая лаборатория IrYdium Chemistry Lab

Химическая лаборатория IrYdium Chemistry Lab рассчитана, строго говоря, на студентов или на весьма продвинутых старшеклассников. В ней можно проводить такие опыты, которые выходят далеко за рамки школьной программы, да и «оборудование» здесь используется вполне профессиональное.

Скачайте дистрибутив IrYdium Chemistry Lab с сайта The ChemCollective (ir.chem.cmu.edu). Для работы программы необходима среда исполнения Java. Если этот компонент уже установлен в системе, дополнительно ничего делать не придется, в противном случае при первом запуске программа предложит его установить. Чтобы запустить лабораторию на русском языке, откройте папку программы и щелкните двойным щелчком на файле VLabRU.exe.

Программа представляет собой аналог химической лаборатории со столом для опытов, большим набором посуды, весами и горелками. В правой части окна расположена информационная панель с аналитическим табло, термометром и PH-метром. Сами же реактивы хранятся в файлах заданий. Несколько таких файлов находятся в папке программы, другие вы можете загрузить через Интернет. В русской версии при запуске программы автоматически открывается файл «Лаборатория по умолчанию» с большим и достаточно универсальным набором реактивов: кислот, щелочей, растворов индикаторов.

При желании вы можете открыть и другие файлы. Выберите команду меню Файл | Загрузить задание. Откроется окно выбора заданий (рис. 7.15). В нем три раздела: Локальный репозиторий заданий на русском, Local Problems in English (Локальный репозиторий заданий на английском) и Online Repositories (Онлайн репозитории). В последнем содержатся ссылки на файлы заданий, находящиеся на различных сайтах в Интернете. Все они англоязычные, но в химии, по большому счету, язык один — это язык формул. Щелкните на интересующем вас задании и нажмите кнопку Принять.

Рис. 7.15. Выбор задания

Склад реактивов в левой части окна будет заполнен в соответствии с выбранным заданием. Если вы выбрали какую-нибудь из «частных» задач, в конце списка реактивов обычно отображается еще и Problem Description — описание задачи.

Рабочая область окна — лабораторный стол. На него вы можете перетаскивать мышью реактивы из Склада реактивов, а с помощью меню Инструменты или кнопок с раскрывающимися списками слева от стола ставить лабораторную посуду и оборудование.

Делается все на рабочем столе самым естественным образом — перетаскиванием мышью. Помните только, что у химиков принято не «наливать из горлышка», а пользоваться пипетками, мерными цилиндрами и бюретками. Для взвешивания сухие реактивы насыпают сначала в «лодочку», а ее уже кладут на весы. Впрочем, речь у нас идет не о химии, а о программе!

В нижней части окна расположены поле Перенести в количестве (мл) и кнопка Добавить. Когда вы мышью «подносите» одну посуду к другой, эти элементы активируются, а справа от них появляется пояснение — откуда что будет добавляться. Если один из предметов — пипетка, то вместо одной кнопки Добавить отображаются две: Изъять (т.е. набрать в пипетку) и Добавить (т.е. вылить из пипетки). Кроме того, действия с выбранной посудой доступны через контекстное меню, открывающееся по щелчку правой кнопкой мыши (рис. 7.16).

Рис. 7.16. Главное окно IrYdium Chemistry Lab

Почти все приемы легко освоить интуитивно. Справка программы на русский язык пока не переведена, но это лишь повод потренироваться в понимании английского. В крайнем случае, вы можете скопировать из окна справки любой текст и перевести его с помощью сайта Google или Яндекс.

Если наскучили опыты из школьных учебников, попробуйте загрузить и решить, например, такую задачу: Local Problems in English | Molarity and Density | Sucrose Problem (Локальный репозиторий заданий на английском | Молярность и плотность | Задача с сахарозой).

Даны дистиллированная вода, порошок сахарозы и колба с «Колой». Вопрос: действительно ли содержание сахара в этом напитке такое (106 г/л), как утверждает в своей книге «For God, Country, and Coca-Cola» Марк Пендерграст? Кроме сахара и воды, никаких других реактивов в вашем распоряжении нет! Подсказка: зато есть весы и мерная посуда, а задача не случайно попала в раздел «Молярность и плотность».

Физическая лаборатория Interactive Physics («Живая физика»)

У виртуальной физической лаборатории Interactive Physics долгая и интересная судьба. В течение 15 лет, прошедших с появления первой версии программы, правообладатели коммерческого проекта менялись. Из-за этого многие ссылки, которые вы можете найти в Интернете, уже неактуальны. В настоящее время официальный сайт программы: www.design-simulation.com.

Российский институт новых технологий (www.int-edu.ru) осуществил локализацию программы, и в русской версии она носит название «Живая физика». В учебно методический комплект, который сегодня предлагает ИНТ, входят сама программа со справкой на русском языке, подробное руководство пользователя и большой набор виртуальных экспериментов — файлов в особом формате IP.

Из «неофициальных источников» во Всемирной сети можно скачать разные версии программы на разных языках, вместе с различными сборниками опытов или без них. В том числе существуют любительские локализации с англоязычной справкой. Различия между версиями невелики, поэтому в качестве примера приведем «Живую физику» 5.2 от компании ИНТ.

Окно программы похоже на графический редактор. Во многом программа действительно является редактором, с той лишь разницей, что все рисуемые объекты наделяются физическими характеристиками: массой, упругостью, трением и т.д.

В левой части окна расположена панель инструментов. С их помощью в рабочей области окна изображаются различные объекты. Объектами могут быть тела, конструкции: шарниры, шестерни, направляющие, пружины, блоки, а также силы и моменты. Есть и особые объекты: якоря, фиксирующие другие объекты в этом виртуальном мире, заклепки, на которых другие объекты могут вращаться, и т.д.

В лаборатории действует сила тяжести, и по умолчанию направлена она так, как полагается: сверху вниз. Величина ускорения свободного падения задается в настройках программы через меню Среда | Гравитация. Однако вы можете установить в своем мире и другие параметры тяготения — например, имитировать планетную систему, задавая постоянную гравитации. В этом случае тела будут притягиваться только друг к другу, игнорируя притяжение Земли.

Работа в программе до определенного момента очень напоминает рисование. Изобразим шарик вверху, плиту внизу и закрепим плиту якорем (рис. 7.17).

Теперь нажмите кнопку Старт. Произойдет то, что и следовало ожидать — шарик упадет на плиту, отскочит и станет прыгать с затухающей амплитудой. Если бы мы не закрепили плиту якорем, она бы тоже упала, провалившись вместе с шариком за границу экрана.

Впрочем, это легко исправить! Нажмите кнопку Сброс. Все вернется в исходное положение.

Возможности программы огромны. Хотя простейшие модели удается построить чисто интуитивно, одно лишь описание доступных объектов и действий с ними занимает десятки страниц справки. Следующий уровень освоения «Живой физики» — настройка свойств объектов. Но и это далеко не все! В модель можно добавлять всевозможные регуляторы, индикаторы и графики — они будут работать в реальном времени. Можно заставить тела рисовать за собой траектории, разрабатывать сценарии на языке макрокоманд и многое другое. Программа «умеет» моделировать не только механику, но и электростатику — для этого в ней предусмотрены свои инструменты.

Любая модель может быть сохранена в виде файла в формате IP (редактируемая модель) или DTA (только демонстрация). В официальном дистрибутиве есть более ста таких готовых файлов, упорядоченных по темам. Чтобы открыть любой из них,

Рис. 7.17. Лаборатория «Живая физика» (Interactive Physics)

Рис. 7.18. Опыт по баллистике

обратитесь к меню Файл | Открыть. Например, так выглядит опыт, демонстрирующий зависимость траектории брошенного предмета от сопротивления среды (рис. 7.18).

Электротехническая лаборатория «Начала электроники»

Оригинальную электротехническую лабораторию создали в Казахском государственном университете. Программа «Начала электроники» выполнена очень добротно, отлично оформлена, и притом она бесплатная. Веб-страница разработчиков, указанная в справке приложения (www.elektronika.newmail.ru), по каким-то причинам недоступна, но дистрибутив несложно найти либо здесь: e1998. newmail.ru, либо на сторонних ресурсах.

Посередине окна программы лежит макетная плата. Из «кассы», расположенной вдоль правого края окна, вы мышью переносите на нее детали. Попав на место, деталь сразу же «припаивается» к контактным площадкам.

Таким образом собирается схема (рис. 7.19). Она может быть довольно сложной — на плате помещаются десятки элементов. В любой момент детали можно переставлять и поворачивать — паяльник для этого не требуется, все делается мышью!

Рис. 7.19. Виртуальная электротехническая лаборатория

Чтобы изменить характеристики любой детали, щелкните на ней двойным щелчком. Откроется диалоговое окно, в котором задаются параметры: для резистора — сопротивление и номинальная мощность, для конденсатора — емкость и максимальное напряжение, для лампочки — рабочее напряжение, рабочий ток и мощность и т.п.

Из измерительных приборов в вашем распоряжении целых два тестера и двухлучевой осциллограф. Они вызываются и убираются со стола с помощью кнопок на панели инструментов. Перетаскивайте мышью щупы приборов и «цепляйте» их к нужным точкам схемы. Кроме того, в окне Состояние детали отображается информация о любой детали, на которой вы щелкнули мышью: ее сопротивление, напряжение на выводах, протекающий ток, рассеиваемая мощность.

Программа работает очень реалистично. Мало того, что лампочки и спирали плиток светятся с разной яркостью в зависимости от рассеиваемой мощности. Если вы превысите предельные напряжения или токи, лампочки, резисторы и предохранители перегорают, а конденсаторы взрываются. Испорченную деталь остается только оттащить в нижний левый угол окна и выбросить в ящик с надписью Мусор.

Виртуальный стенд позволяет выполнять любые лабораторные работы по электричеству из школьного курса физики. Как и во многих других программах подобного рода, вы можете сохранять свои эксперименты в виде файлов (кнопка Сохранить схему на панели инструментов) и открывать такие файлы (кнопка Загрузить схему из файла на диске). Внутри папки программы в папке User есть несколько файлов с готовыми лабораторными работами.

На панели инструментов находятся три кнопки для вызова справочных материалов. Первая из них открывает в окне браузера справочник по общей электротехнике, вторая — описание готовых лабораторных работ со схемами и формулами, а третья — собственно справку программы.

7.3. Заключение

Интерактивные информационные материалы являются важной и неотъемлемой частью современного учебного процесса. Для детей и подростков с разного рода ограничениями и особенностями их значение тем более возрастает.

В наши дни «центр тяжести» познавательных, образовательных и развлекательных материалов окончательно переместился в Интернет. Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить ассортимент дисков, продаваемых во всех магазинах, с числом ресурсов той же тематики во Всемирной сети. На каждую обучающую программу, устанавливаемую на компьютер, приходятся десятки, если не сотни, «онлайновых» аналогов. Точно так же видео сегодня находят и смотрят в основном через сетевые сервисы, а диски с фильмами постепенно превращаются в анахронизм.

Тем не менее, мы рассмотрели целый ряд дисков с материалами для школьного и домашнего образования. Изобилие рождает свои проблемы — выбирать ничуть не проще, чем искать! В случае мультимедийных обучающих сборников в разработке методической линии и подборе фактического материала обязательно участвуют опытные педагоги, а вот ресурсы Интернета складываются в пеструю картину.

Роль учителей, работающих в системе дистанционного образования, во многом состоит как раз в отборе методик и подходящих к ним учебных материалов. Частично это собственные разработки, частично — наиболее удачные программы и контент, найденные в Интернете. В главе 8 мы обозначим организацию такого обучения и сопряженные с этим вопросы.