Реализация новых подходов к разработке электронных образовательных ресурсов по химии на примере «1С:Школа. Химия, 9 кл.»

Жилин Д.М. zhila2000@mail.ru
Политехнический музей; школа №192, г. Москва

Аннотация

Приведены пример конструирования электронных образовательных ресурсов с широким использованием возможностей информационных технологий и с учётом особенностей когнитивной психологии.

Ключевые слова: электронные образовательные ресурсы, химия, вопросы, когнитивная психология

За последние десять лет в России выпущено довольно много электронных образовательных ресурсов (ЭОР) вообще и электронных учебников в частности. К сожалению, подавляющее большинство имеющихся ресурсов используют лишь малую долю возможностей информационных технологий. Из-за этого ЭОР мало востребованы. Так, за январь-ноябрь 2013 года с Федеральной коллекции цифровых образовательных ресурсов было скачано всего 1,5 млн электронных учебных модулей по всем предметам [1] – в среднем один модуль девять учащихся [2].

На наш взгляд, основная проблема, которая не позволяет полно задействовать возможности информационных технологий в ЭОР, это «бумажный» подход к ним. Так, значительная часть электронных учебников представляет собой текст, мало отличающийся от бумажного, в лучшем случае – с некоторым количеством гиперссылок. Контрольные задания сводятся к наследию бумажного века – заданиям с выбором ответа. При этом достаточно длинные тексты помещаются отдельно, а контрольные задания к ним отдельно, что является серьёзной ошибкой с точки зрения когнитивной психологии: информация, содержащаяся в длинном тексте без заданий на её усвоение, перегружает рабочую память.

В электронном учебнике по химии «1С:Школа. Химия, 9 кл.» мы постарались решить эти две вопиющие проблемы. Почти все параграфы учебника начинаются с вопросов на актуализацию, которые переводят в рабочую память концепты, необходимые для понимания параграфа. Далее идёт текст параграфа, через 1-2 абзаца разбитый вопросами на понимание этих абзацев. Параграфы завершаются формулировкой их основных положений. Имеются гиперссылки на необходимую информацию.

Почти нет вопросов с выбором ответа, а те, которые есть, требуют выбора в большом количестве блоков (Рис. 1).

Рис. 1. Вопросы с выбором ответа

Чаще всего используются следующие типы вопросов.

С открытым ответом (ответ – слово, формула, уравнение реакции, рис. 2). При этом учитывается, что правильных ответов может быть несколько. Например, из ответов «растёт» или «повышается» оба будут восприняты как правильные, а записывать уравнения реакций можно, переставляя в них формулы продуктов или реагентов.

Рис. 2. Вопрос с открытым ответом и использованием видео.

Вопросы на сопоставление, в том числе с использованием фотографий (рис. 3).

Рис. 3. Вопрос на сопоставление с использованием фотографий

Вопросы на выбор фрагмента рисунка (в том числе структурной формулы, рис. 4).

Рис. 4. Вопрос с выделением фрагментов на структурной формуле

В качестве исходной информации для вопросов служит не только текст, но и фотографии, и видеозаписи экспериментов. Некоторые вопросы для ответов требуют использования справочных данных. Если вопрос сложный и требует ответа в нескольких частях, неправильные части отмечаются (Рис. 5).

Рис. 5. Неверные ответы отмечаются красным, верные – зелёным.

Такого рода вопросы носят не только и не столько функцию контроля, сколько обучающую функцию. Современные средства программирования позволяют задавать весьма сложные критерии правильности ответа. Так, правильными могут быть разные слова («растёт» и «повышается») или разный выбор ответа (например, на рис. 5 для растворимости хлорида магния в воде допускается как ответ «высокая», так и ответ «непредсказуемо»). Возможны ответы по определённым правилам (например, правильность одного ответа зависит от другого). В качестве ответа может предъявляться цвет или векторное изображение определённой топологии (что позволяет все многообразные структурные формулы воспринимать как правильные). Возможны и другие критерии правильности, вплоть до использующих приёмы искусственного интеллекта с самообучением. Поэтому задания с выбором ответа, как отучающие учащегося мыслить, должны отойти в прошлое.

Литература

1. Статистика посещений портала ФЦИОР (Январь 2013 – Ноябрь 2013). http://85.142.23.53/oms/statistics.pdf
2. Россия-2013. Статистический справочник. М, Росстат, 2013. http://www.gks.ru/free_doc/doc_2013/rus13.pdf