W. Schafer, BRD, Martin-Luther-Universitat-Halle-Wittenberg
П. Бенеш, Чеська республіка, Прага, педагогічний факультет Карлова університету
Е. Ю. Раткевіч, В. П. Недошивін, Г. Н. Мансуров, Московський педагогічнийуніверситет

Можливості пакету MultiVision v.4.5. на уроках хімії.

Все більш широке використання комп'ютерних засобів навчання в школісприяє розвитку цілої індустрії програмно-педагогічних засобів
(ППС): навчальних, контролюючих, пізнавальних і демонстраційнихпрограм з різних предметів шкільного курсу [1,2]. Актуальністьпроблеми з використання комп'ютерів в освіті [1], змушує шукатишляхи її розв'язання. Як показав аналіз рівня і практики використання ППСна уроках хімії, проведений кафедрою хімії МПУ в деяких школах Москви і
Московської області, вчителі хімії без ентузіазму ставляться до можливостівключення існуючих ППЗ в навчальний процес. Це пов'язано не стільки звідсутністю знань з основ інформатики та обчислювальної техніки (ОІВТ),скільки з тим, що при всій розмаїтості пропозицій ППС з хімії [3], невраховується індивідуальність підходу конкретного вчителя при побудовікурсу, а також рівень вимог, що пред'являються до реального контингентуучнів. При комп'ютеризації предметного навчання слід надативчителю більш активну роль при формуванні демонстраційного матеріалу,супроводжуючого урок, при підборі завдань для навчальних і контролюючихпрограм, при залученні учнів, що пройшли курс основ ОІВТ, у процеспідготовки ППС.

Очевидно, що при вивченні хімії в школі застосування інформаційнихтехнологій дозволить зробити уроки більш цікавими та видовищними, що дужеважливо для загальноосвітнього курсу.

Застосування розробленого пакету програм MultiVision (MV) [4,5] прививченні хімії буде сприяти розвитку інтересу учнів до цьогопредмету, дозволить зробити уроки більш цікавими, доступними, насиченимиі видовищними.

Як показали проведені дослідження, використання деякихінструментальних засобів дозволить вчителю, який не володіє об'єктивнимпрограмуванням, розробляти свої авторські навчальні ППС. Розглянемоможливості пакету MV на прикладі підготовки вчителем демонстраційногоматеріалу за темою "Кінетика хімічних реакцій".

Пакет MV дозволяє користувачеві з допомогою "миші" крок за крокомвтілювати свої задуми: мультфільми, для створення яких не потрібнопрофесійних навичок та картинку, намальовані або лічені за допомогоюсканера; текст з різноманітним шрифтового оформлення; звук, відтворенийз високою якістю. Застосовуючи навчальні програми, можна не тількидоповнити традиційний демонстраційний експеримент, але такожпроілюструвати те, що неможливо іншими засобами в силу різнихобставин (необхідність використовувати вибухові або отруйні речовини,унікальні або дорогі реактиви, показати механізм протікання швидких
(частки секунди) або повільних (хвилини, години, роки) процесів та ін.) Прицьому, разом з якісною демонстрацією тієї чи іншої хімічної реакції,одночасно, для полегшення і поглиблення її розуміння, представляєтьсяможливість дати кількісний аналіз процесу і механізм його протікання.

Перш, ніж приступити до короткого опису кроків (етапів) роботи зстворення конкретної програми, необхідно викласти основні моментипідготовки сценарію в середовищі MultiVision. Послідовність виконуванихоперацій можна проілюструвати наступною схемою (рис.1):

Постановка завдання

Написання навчального сценарію

Вибір оформлення

Створення мультфільму

Готовий програмний продукт

Рис.1.

середу MV складається з головного модуля (Designer), в якому оформляєтьсяфон кадру і моделюється послідовність змін в кадрі шляхомпідключення до сценарію наступних об'єктів: текст, картинка (або серіякартинок), графіки, моменти звукового супроводу, анімаційні об'єкти
(мультфільми). Зміна подій на екрані монітора може відбуватися шляхомручного управління "мишкою" через активні зони, обрані в кадрі, абошляхом тимчасової синхронізації. Головний модуль дозволяє, принеобхідності, повернутися до будь-якого попереднього стану. Потужністьпакета та зручність його використання непідготовленими з точки зоруінформатики користувачами визначається тим, що з головного модуля можнапотрапити через системне меню в наступні модулі:
- Animator дозволяє створювати і редагувати мультфільми (файли у форматі
ANM);
- Deformer є частиною модуля Animator і призначений для нелінійнихдеформацій ключових кадрів мультфільму;
- Imager дозволяє створювати і редагувати бібліотеки зображень імультфільмів (файли у форматі LBR і ANL відповідно);
- Microscope дозволяє створювати і редагувати зображення і кольорові курсори
(файли у форматі CUT і CRS відповідно);
- Painter дозволяє створювати і редагувати фони і зображення (файли вформаті PCI і CUT відповідно). Ви можете імпортувати файли у форматах
PIC, PCX, GIF, BMP, а також зберігати зображення в BMP або PCX-файли;
- PhotoMaster дозволяє створювати і редагувати скановані файли вформаті TIFF. Ви можете експортувати TIFF-файл в PCI-файл;
- Writer дозволяє створювати і редагувати текстову інформацію. Виможете імпортувати документи, підготовлені в MS Word for DOS, MS Wordfor Windows, WordPerfect і ASCII-файли.

Будь-який об'єкт, підготовлений у вище розглянутих модулях, може бутиперенесено в головний модуль - Designer.

Розглянемо фрагмент програми з "Кінетика хімічних реакцій" наприкладі якої-небудь реакції, в результаті якої з безбарвних вихіднихречовин, після їх зливання, утворюється забарвлений продукт. При цьому прошвидкості реакції можна судити не тільки якісно по зміні забарвленнярозчину, але і кількісно за допомогою одночасного побудови на екранімонітора графіків залежності концентрації (С) продукту реакції і швидкості
(v) реакції від часу (t)

Наведений на рис.2 варіант розробленої ППС може з'явитисяпрекрасним доповненням до аналогічного реального експерименту, зробивши йогобільш наочним та насиченим. Для його створення скористаємося наступнимивбудованими модулями пакета МV:
- Малюнки і графіки можна створити (намалювати) в модулі Painter абоімпортувати з інших графічних редакторів (формат яких наведенийвище);
- Написи і текстова інформація створюються в модулі Writer або іншихтекстових редакторів;
- В модулі Animator створюються анімаційні об'єкти (мультфільм), тобтоефект зливання рідин, фарбування розчину, побудова графіків.

Як відомо, швидкість хімічних реакцій залежить від цілого рядуфакторів - природи реагуючих речовин, їх агрегатного стану, ступеняподрібнення або величини площі дотику, концентрації та ін Якщопри цьому не представляється можливим продемонструвати учнямтрадиційний демонстраційний експеримент, то доцільно скористатисясучасними інформаційними технологіями.

Розглянемо наступні реакції:

5C2O42-+ 2MnO4-+ 16H + (10CO2 (+ 2Mn2 + + 8H2O повільна реакція

5Fe2 + + MnO4-+ 8H + (5Fe3 + + Mn2 + + 4H2O дуже швидка реакція

Іони Fe2 + і С2О42-мають здатність знебарвлює воднийрозчин, що містить перманганат-іон, при кімнатній температурі. Оскількинаведені реакції протікають з різними швидкостями, то і часзнебарвлення результуючого розчину неоднаково. Це легко показати здопомогою звичайного традиційного демонстраційного експерименту, але при цьомузалишається відкритим питання: "Чому швидкості цих реакцій різні?". Длявідповіді на це питання розглянуті реакції доцільно показати наекрані монітора (як у випадку рис.2.), де паралельно з знебарвленнярозчину продемонструвати механізм процесу, тобто скориставшисьпакетом MV показати, як освіта та розрив зв'язків в молекулах припротіканні реакції позначаються на її швидкості. У зв'язку з цим необхідноповторити всі кроки (етапи) роботи, які наведені на схемі рис.1, апри створенні зображень, текстової інформації і самого мультфільмскористатися тими ж модулями, які описані при формуваннімультфільму, фрагмент якого представлений на рис.2. Для того, щоб наекрані монітора показати, що реакції протікають з різними швидкостяминеобхідно при створенні мультфільму в модулі Animator встановити різнечас знебарвлення розчинів для кожної реакції. Звичайно, при написанніданій статті ми не ставимо перед собою завдання навчити користуватися данимипрограмним продуктом (це можна знайти в посібнику з його застосування), алише хочемо показати можливість використання його при вивченні хімії.

Реакції, що супроводжуються вибухом, практично неможливопродемонструвати в школі, але тут до нас на допомогу знову приходить пакет
MultiVision. Він дозволяє не тільки самим створювати мультфільми, але й даєможливість монтувати відеофільми з різних кадрів або фрагментіввідеозйомок (використовується модуль Animator).

Наприклад, можна продемонструвати кадри вибухів на борошномельноїфабриці або в шахті. Для цього можна скористатися картинками збібліотеки даних пакета MV або створити свою, відсканувавши їх за допомогоюмодуля PhotoMaster зі слайдів, фотографій. З отриманих картинок в модулі
Animator безпосередньо створюється мультфільм. Використання інформаційнихтехнологій (пакет MV) дає можливість не тільки візуально показати такийвибух, а й продемонструвати процентне співвідношення повітря і пилу (абогазу) на одиницю об'єму, що приводить до вибуху (рис.3.), тобто показати прияких умовах ймовірність вибуху максимальна.

Створений навчальний пакет програм передбачає також можливістьперевірки якості засвоєння вивченого матеріалу і, в разі необхідності,його повторення (рис.4 .):

Для перевірки вивченого матеріалу на екрані монітора висвічуєтьсякадр (картинка), де представлено питання і варіанти запропонованих відповідей,підготовлені в модулі Writer. Варіанти відповідей обведені в спеціальніпрямокутники (або будь-які інші геометричні фігури), які прискладанні сценарію були позначені (заявлені) активними областями екрану.
Тому при відповіді на поставлене запитання учневі буде достатньо підвестикурсор "мишки" до прямокутника з правильною відповіддю і клацнути лівоюклавішею мишки. Якщо відповідь "вірний", то машина виводить відповіднийкоментар, створений в модулі Writer, і переходить до наступного етапу вЗгідно з написаним сценарієм, в іншому випадку вона даєможливість повторити слабо засвоєний розділ і виправити допущену помилку.

Слід зазначити, що результатом використання MV є не простийнабір файлів, а єдина програма в виконуваному (*. exe) форматі, якапрацює під DOS або MS WINDOWS. Така програма може переноситися набудь-який інший комп'ютер і розповсюджуватися без жодних обмежень.

Застосування сучасних інформаційних технологій у навчанніістотно доповнює традиційні погляди на методику викладання хімії,структуру й організацію навчальної діяльності, робить вивчення предметабільш цікавим, змістовним, видовищним, що дуже важливо для методикивикладання природничих дисциплін у школі, а також звільняєвикладача від рутинної праці багаторазового повторення пройденогоматеріалу з слабо встигаючих учнів.

Література.
1.Ф.Петеркен. Класна кімната і сучасні технології навчання.
//Інформатика і освіта. Вип.2.1996. С.130-131.
2.Е.Ю.Тюменцева. MultiVision і MultiVision Pro в навчальному процесі.
//Інформатика і освіта. Вип.2.1995. С.87-96.
3. Т. А. Сергєєва. Про використання персональних ЕОМ у навчанніхімії.// Хімія в школі. Вип.5.1985. С.64-67.
4.В.А.Урнов, Е. С. Крилова. Ми допоможемо вам встигнути у XXI століття.// Інформатика таосвіта. Вип.6.1993. С.73-82.
5.В.Н.Пронін. MultiVision Pro - рік 1995.// Інформатика і освіта.
Вип.1.1995. С.109-112.