Dezvoltarea laboratorului de chimie virtual pentru școală

MN Morozov, AI Tanaka, A. Gerasimov DA Bystrov, VE Tsvirko, Universitatea Tehnică de Stat Mari, Yoshkar-Ola, România

MV Dorofeev, Moscova, Institutul de Educație deschis, București, România

O parte din esența acestei discrepanțe este faptul că procesul de creare a unui hipertext educațional este ieftin și simplu. Dimpotrivă, proiectarea și punerea în aplicare a informațiilor de mediu educațional pentru învățarea activă este o sarcină complexă, care necesită mai mult timp și costuri financiare.

Cu toate acestea, interacțiunea copilului cu calculatorul în procesul de învățare eficientă numai în cazul în care PPP îndeplinește criteriile pentru un nivel ridicat de interactivitate, presupune, mașină de dialog inteligent eficient și ușor de utilizat. Pentru copilul a apărut un interes spontan în cooperare cu calculatorul și în procesul de co-creare a motivației cognitive stabile pentru a aborda, sarcini educaționale de cercetare, este necesar să se creeze condițiile în care copilul devine participant direct la evenimentele în curs de dezvoltare de pe ecran, care este, condițiile pentru abordarea activitate completă a fenomenului în studiu.

Cheia pentru aplicarea cu succes a PPP în procesul educativ al școlii moderne fondat în principiile bine cunoscute ale pedagogiei de cooperare, care poate fi parafrazat după cum urmează: „nu la calculator gata de cunoaștere, și cu computerul pentru noi cunoștințe.“

2. Experimente virtuale în chimie de predare

3. Aspecte metodica laborator chimic virtuale în studiul de clase chimice 8-11

Fig. 1. Un laborator de chimie virtuală.

Fig. 2. Molecule de designer.

„Molecule de Constructor“ permite obtinerea de imagini color controlate dinamice tridimensionale de modele de bare, sharosterzhnevyh și scara moleculelor. Cele „molecule de designer“ oferă posibilitatea de a vizualiza orbitalii atomici și efecte electronice, care se extinde foarte mult domeniul de aplicare al utilizării modelelor moleculare în chimia de predare.

Poate că utilizarea de „molecule de designer“, într-o explicație frontală a noului material atunci când profesorul trebuie să arate modele moleculare ale compușilor studiați, pentru a atrage atenția elevilor la structura orbitali de electroni, hibridizare, în special suprapunerea lor în formarea legăturii chimice. Cu toate acestea, după cum sa demonstrat prin testarea unui anumit PPP pedagogice de înaltă eficiență „molecule de designer“, realizate cu individuale și de grup elevii din clasă. De un interes deosebit este sarcinile de creație, care poartă natura exploratorie. o atenție susținută pe termen lung la obiectele de studiu observate în sarcini care implică dezvoltarea independentă de modele de molecule de compuși având proprietăți specificate, sau, invers, prognozand modelul proprietăților de conectare ale căror molecule create de student.

4. Interfață „laborator de chimie virtuală“

Crearea unei interfețe de utilizator eficient pentru un laborator virtual este o sarcină dificilă și solicitantă. A fost important să se asigure capacitatea de a gestiona un număr mare de componente ale instalațiilor chimice, să se asigure că modul de bază proceduri de laborator, imaginea maximă simulează funcționarea reală, și, de asemenea, pentru a asigura studenților de control confortabil și elemente de navigare. Ar fi interesant de a construi o interfață cu utilizatorul bazată pe o singură metaforă, plasând toate elementele de control și de navigare într-un singur spațiu tridimensional. Cu toate acestea, într-un laborator de experimente virtuale în timpul studentului de a interacționa cu un număr mare de reactivi, sticlărie chimice și echipamente de aici că adăugarea elementelor de control și de navigație ar avea ca rezultat spațiu depășire ecran vizual. În conformitate cu această limitare în proiectarea interfeței cu utilizatorul de laboratoarele noastre virtuale în spațiul tridimensional ne-au rămas doar experiența necesară pentru elementele de control (de exemplu, o cameră virtuală pentru observarea colecției). Toate celelalte navigație și controalele au fost mutate într-un spațiu bidimensional și sunt situate pe marginile ecranului. Acest lucru ne-a permis să crească prezența noastră pentru lucrul cu elevii de laborator virtuale.

Fig. 3. Agent de predare.

Conform argumentelor de mai sus, s-a adăugat agentul pedagogic „Chemist“ (fig. 3), la o interfață de laborator virtual. Acest caracter este realizat prin intermediul animației tridimensionale sintetizate în timp real. „Chimist“ monitorizează toate acțiunile studentului-l trimite cu acțiuni eronate, îl ajută atunci când apar probleme. Uneori, agentul pedagogic însuși ia parte la experimentele efectuate de a face proceduri mai distractiv.

5. Dezvoltarea unui laborator virtual

Cum ar putea reduce timpul și costurile de creare a unui mediu educațional, format din mai mult de 150 de experimente extrem de interactive, un număr mare de obiecte complexe tridimensionale (sticlărie chimice, soluții chimice și echipamente diverse) și, de asemenea, conținând un timp agent pedagogic real, animat? Pentru a realiza acest lucru, dezvoltarea unui laborator de două campanii moderne virtuale pentru a crea un multi-media au fost utilizate aplicatii bogate.

Fig. 4. Ierarhia obiectelor multimedia în NML.

Descrierea prezentării multimedia într-un limbaj de script NML se desfășoară în ordinea următoare. La începutul constantele script sunt definite, atunci obiect multimedia șabloane, cântece și scene ele însele sunt descrise în continuare scena. Pentru fiecare scenă este dat numele său descrie obiecte multimedia, compoziții și manipulare sale eveniment. Tabelul 1 oferă o listă de obiecte multimedia de bază utilizate în limbajul MNL.

Tabelul 1. Multimedia obiecte în limba NML.

program de concepție shell funcționează după cum urmează. Application Manager inițializează biblioteci grafice, creează fereastra principală, inițializează restul managerilor și transferă controlul Managerul scenei. Scena Managerul încarcă scena script-ul de pornire, ruleaza fire pentru elemente multimedia de încărcare și le inițializează. În continuare, se trece la managerul de afișare grafică, care solicită elementele vizibile lista scene de manager, le combină și display-uri. Pe masura ce joci, grafica, elemente media dinamice transmite mesaje grafice de manager de ieșire pentru a actualiza imaginea lor. Aceasta, la rândul său, solicită Managerul de scenă listează toate elementele grafice care se suprapun cu elementul conectează imaginile lor și rezultatele sunt afișate pe ecran.

Atunci când echipa merge la alte scene scena de manager oprește managerul de ieșire manager de locuri de muncă grafică și sunet, iar apoi șterge memoria script scenă și toate obiectele sale multimedia. După aceea, încărcat o nouă scenă și toate obiectele sale multimedia, executate și manager de afișare grafică inițializate și manager de sunet.

Abordarea multistrat a fost utilizată pentru vizualizarea spațiului ecran de elemente grafice multiple, atunci când diverse obiecte bidimensionale și tridimensionale sunt plasate în mai multe straturi diferite, aranjate într-o manieră predeterminată (Fig. 6). La formarea imaginilor de pe ecran, aceste straturi pentru obiecte transparente se suprapun, oferind reprezentarea dinamică necesară a informațiilor grafice.

Fig. 6. „Sandwich“ din stratul de prezentare.

[Virtual chimie] chimie virtuală. www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/