В Институте физики КФУ придумали конструктор для создания учебников

 

Скоро любой преподаватель физики сможет собрать из базового набора цифровых образовательных ресурсов свой мультимедийный учебник.

Недавно доцент кафедры общей физики Института физики КФУ Андрей Скворцов и профессор этой кафедры Александр Фишман стали победителями XIII конкурса «Пятьдесят лучших инновационных идей для Республики Татарстан» в номинации «Инновации в образовании». Они создают конструктор цифровых образовательных ресурсов для сферы образования в области естественных наук, а также  электронный учебник по физике для школьников, аналогов которому не существует.

«Мы разрабатываем базовый набор высокотехнологичных цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) и программную оболочку, позволяющую преподавателям-предметникам создавать на их основе высококачественные интерактивные мультимедийные пособия по дисциплинам естественнонаучного профиля, – рассказывает Андрей Иванович. – В качестве пилотного проекта нами создается среда-конструктор по физике».

Инновационность идеи физиков КФУ заключается, во-первых, в разработке и создании цифровых образовательных ресурсов оригинальных типов, ориентированных на развитие навыков решения практических задач, а во-вторых – в использовании принципа конструктора, значительно снижающего затраты на создание отдельных ЦОР и учебных пособий на их основе, в том числе преподавателями и учащимися-пользователями продукта.

«Уже 20 лет мы вместе с Александром Израилевичем создаем мультимедийные пособия по физике. Демонстрации опытов для них нам помогает делать доцент кафедры общей физики Рустам Валиевич Даминов. Наши первые пособия, сборники видеозадач, были предназначены для  повышения мотивации школьников к занятиям физикой. Затем мы начали создавать более разнообразные продукты для самостоятельной работы учащихся. Многие  понимают, как пишутся обычные, бумажные, учебники, но вот как можно использовать широкие возможности компьютера в процессе обучения физике, до сих пор точно не знает никто. Пытаясь создать мультимедийный учебник, авторы чаще всего ограничиваются видеодемонстрациями опытов и показом красивых картинок».

Прежде всего электронный учебник предполагает активное взаимодействие обучающегося с учебной средой, считает Скворцов. Школьник или студент не должны быть пассивными наблюдателями, они должны включаться  в процесс обучения.

«Рассказывая, например, о том, как надо складывать векторы,  преподаватель может  анимировать свой  рассказ, – говорит Андрей Иванович. – Но потом у ученика обязательно должна появиться возможность самостоятельно   покрутить векторы, поменять их длины и увидеть, к чему это приводит в рамках правила, которое он изучает».

Для того чтобы сделать современный электронный учебник, уверен мой собеседник, нужна целая команда разнообразных специалистов: программистов, видеооператоров, видеоинженеров, методистов, авторов… Все эти роли и примерили на себя Скворцов, Фишман и Даминов. Причём довольно успешно. Их разработки неоднократно получали гранты Министерств образования РФ и РТ и уже во второй раз побеждают на конкурсе «Пятьдесят лучших инновационных идей для Республики Татарстан». Руководство КФУ тоже  оценило успехи коллектива и оказало существенную финансовую поддержку в рамках проекта «Учебная среда ХХI+».  Именно с его помощью авторам удалось создать современную техническую базу, решить ряд задач в области технологии создания электронных учебников. Проект, над которым они работают сейчас, носит название «Учебная среда XXI+ – инновационный цифровой контент и конструктор цифровых образовательных ресурсов для сферы образования в области естественных наук». Он посвящен созданию базовых наборов элементов, из которых можно делать электронные учебники  и контрольные задания .

«Создаваемые средствами «среды» учебные элементы строятся по разработанным нами шаблонам: это лекционные фрагменты, задачи с варьируемыми данными, демонстрации опытов и тому подобное. По этим шаблонам любой преподаватель, даже не знакомый с программированием, сможет создавать свои учебные элементы, пополняя таким образом общий набор. Если же преподаватель захочет сделать свой учебник, его работа сведется к компоновке этих учебных элементов – «кубиков», выстраиванию из них последовательности, отвечающей задачам его курса. Уже создан очень большой набор таких «кубиков»: задач – тысячи, физических моделей, видеодемонстраций, видеозадач и лекционных фрагментов – сотни, задач телеметрического практикума – десятки… И набор этот постоянно пополняется».

Сейчас среда-конструктор проходит апробацию – ее используют в учебном процессе преподаватели КФУ, читающие курс общей физики студентам 1 и 2 курсов. А в это время авторы «среды» начинают работу над электронным учебником по физике для школьников.

«У школы своя специфика, поэтому лекционные фрагменты нуждаются в адаптации. Кроме того, они должны будут «стыковаться» с линейкой бумажных учебников по физике Льва Элевича Генденштейна, – говорит Андрей Иванович. – Почему именно этот автор? У нас общий взгляд со Львом Элевичем на то, каким должен быть процесс обучения физике – активным, деятельностным. Школьник должен научиться не просто «зубрить» материал, а решать задачи, как теоретические, так и практические. Для этого ему необходимо привыкнуть постоянно размышлять и обсуждать живые явления. Работа над нашим предыдущим совместным проектом, мультимедийным учебником в поурочных презентациях «Физика-10» («Арсенал образования», Москва, 2015 г.), ещё более сблизила наши позиции во взглядах на преподавание физики. Заинтересованность в результате работ выражает, наряду с КФУ, издательство «Бином», одно из ведущих в России. Это позволяет рассчитывать и на коммерческий успех, и на более масштабное продвижение бренда КФУ».