• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
4261
«ХиШник» – отличный способ научиться самостоятельно решать задачки по химии

«ХиШник» – отличный способ научиться самостоятельно решать задачки по химии

Команда новосибирских ИТ-специалистов, ученых-химиков Сибирского отделения РАН и преподавателей школ создала интерактивный задачник по химии для школьников.

«ХиШник» помогает и учителю, и ученику: школьник с любым уровнем подготовки сможет справиться с домашним заданием самостоятельно благодаря подсказкам задачника. Авторы научили программу реагировать на любую вводимую учеником информацию; даже если ответ будет абсолютно неверным, система попытается найти в этом рациональное зерно и подтолкнет к верному решению.

Интерактивный задачник будет представлен в рамках ИТ-форума «СИИС-2016», который пройдет 6-7 апреля на площадке МВК «Экспоцентр Новосибирск»

Идея создания кроссплатформенного интерактивного задачника по химии с возможностью свободного конструирования ответов принадлежит новосибирской компании «АЛЕКТА». Прототипом «ХиШника» (ХИмии для ШкольНИКа) стала система «ДИСФОР», которую студенты Факультета естественных наук Новосибирского государственного университета используют в обучении уже более 20 лет.

С.Е. Марьявар – начальник отдела новых проектов компании «Алекта»

Программный комплекс «ДИСФОР» – ДИалог на языке Структурных ФОРмул – является системой обучения и контроля знаний по органической химии и молекулярной спектроскопии. «ДИСФОР» был создан в Новосибирском государственном университете в конце 80-х гг. под руководством к.ф.-м.н. А.Е. Жижина (в настоящее время генерального директора компании «АЛЕКТА»). Система была установлена в нескольких десятках вузов и сотнях школ. Суть программы состоит в том, что с ее помощью компьютер ведет диалог со студентом при решении им задач по органической химии. Студенту предлагается вопрос, ответ на который он конструирует самостоятельно в виде той или иной формулы, а программа распознает ответ и выдает комментарий. Помимо фиксирования правильных ответов система комментирует типичные ошибки, предусмотренные схемой диалога. На сегодняшний день платформа и интерфейс комплекса «ДИСФОР» устарели, поэтому возникла идея его обновления. Но даже сейчас, спустя 20 лет, у системы «ДИСФОР» нет аналогов в международной практике

Рассказывает начальник отдела новых проектов компании «АЛЕКТА» Сергей Марьявар:

«В какой-то момент стало понятно, что несмотря на высокую эффективность обучения «ДИСФОР» сильно устарел, и прежде всего устарели операционная система комплекса (DOS) и ее интерфейс. Это первая причина, по которой мы решили разрабатывать “ХиШник”. Целевой аудиторией были выбраны школы, потому что сегодня государство активно занимается их развитием, в том числе внедрением инновационных ИТ-решений. В 2013 г. мы выиграли грант Фонда поддержки и развития малых инновационных предприятий и меньше чем за полтора года создали первый вариант интерактивного задачника по химии. Первую апробацию провели в школах Новосибирска и, получив позитивный отклик от преподавателей, продолжили работу. Сегодня мы находимся на стадии представления продукта школам – задачник тестируют в Новосибирске, Калининграде, Московской области, и других регионах».

Интерактивный задачник «ХиШник» можно установить на ПК под ОС Windows и на мобильные устройства на платформе Android. Программа содержит более 1200 задач трех уровней сложности (базовый, профильный, углубленный) по 42 темам школьного курса химии. Диалог «ученик–компьютер» реализуется так же, как это было сделано в комплексе «ДИСФОР». Ученик отвечает на вопрос задачи не простым выбором варианта ответа, а вводом формулы вещества, уравнения реакции, числа или текста – программа обрабатывает ответ и, если ученик ответил правильно, ставит ему оценку; если же ответ неверный, выдает подсказки, задает наводящие вопросы – до тех пор, пока пользователь не придет к верному решению. По словам разработчиков, такой задачник может не только помочь разобраться в предмете, но и способен оказать существенную помощь учителю.

«Если ученик, выполняя домашнюю работу традиционным способом, при решении задачи испытывает трудности, – добавляет Сергей Марьявар, – получить консультацию ему, как правило, не у кого. В результате он либо оставляет задание без решения, либо решает задачку неправильно. Да и на уроке учитель не всегда успевает объяснить каждому ученику в классе, в чем его ошибка.

«ХиШник» очень многое может сделать за учителя – подсказки, которые прописаны в программе, позволяют ученику самостоятельно, независимо от уровня подготовки, разобраться в теме и помогают решить задачу. И, конечно, работа с задачником разгружает самого учителя от рутинной работы по проверке огромного числа решений, зачастую написанных не слишком аккуратным почерком. Для проверки домашнего задания в "ХиШнике" ему нужно просто «зайти в журнал» – и там под каждой фамилией будет стоять статус: «получил задание», «приступил», «выполнил». Благодаря возможности просмотра протокола решения каждого ученика, учитель может увидеть, где ребенок ошибается чаще. Пока теоретический материал есть только в подсказках и комментариях, но в дальнейшем, я думаю, мы сделаем отдельный теоретический блок».

Составляли задачи для «ХиШника» научные сотрудники Институтов органической и неорганической химии СО РАН (Новосибирск), химики-методисты, преподаватели лицеев, гимназий и школ города, профессора Новосибирского государственного университета.

Д.А. Морозов – к.х.н., научный сотрудник НИОХ СО РАН, старший преподаватель СУНЦ НГУ, один из авторов задач для интерактивного задачника «ХиШник»

Рассказывает к.х.н. Денис Морозов, научный сотрудник НИОХ СО РАН, старший преподаватель СУНЦ НГУ, один из авторов задач для «ХиШника»:

«Химии в школе зачастую уделяется не очень много внимания – всего 45 минут в неделю на базовом уровне обучения. Удивительно, что уровень знаний абитуриентов, которые выбирают естественнонаучные факультеты, пока не снижается, хотя сам предмет из-за сокращения часов преподавания проще не стал – чтобы сдать экзамен при поступлении в университет, нужно знать очень много.

В настоящее время существует очень острая проблема отсутствия в школах достаточного количества хороших учителей химии. В некоторых школах их нет вообще. Это следствие того, что после распада СССР упала привлекательность науки и актуальными стали другие профессии. Желающих учиться на факультетах естественнонаучного профиля было очень немного, а тех, кто хотел пойти преподавать в школу после университета – еще меньше. К счастью, ситуация начинает меняться – зарплата учителей, как один из стимулирующих факторов, все-таки подросла в последние годы. Хотя до сих пор в Летней школе СУНЦ НГУ мы встречаем детей из школ, где химия вообще не преподается.

07 Решебник_for-site.jpg

«ХиШник» – это отличный способ изучить предмет самостоятельно. По сути, благодаря программе-задачнику ученые-химики, преподаватели университета и профильных школ и гимназий получили возможность дистанционно поработать вместе с учеником над темой любой сложности.

В самом начале проекта мы пригласили в нашу команду учителей из школ, гимназий и лицеев г. Новосибирска. Совместными усилиями была проведена аналитическая работа по формированию тематических планов проверки знаний по химии, соответствующих Федеральному государственному образовательному стандарту. Только после этого мы принялись за составление задач. Ориентиром для нас стал восьмиклассник, у которого в неделю 45 минут химии, и он только начинает изучать "химический алфавит". Но наличие задач разных уровней сложности делает наш задачник привлекательным и для ребят, которые углубленно изучают химию и хотят успешно выступать на олимпиадах самого высокого уровня.

Самым сложным для нас было проработать все возможные варианты ответов ученика, в том числе – неправильные. Программа должна адекватно реагировать на любую вводимую пользователем информацию. Нам был неинтересен формат, как мы говорим, «гаишных тестов» с вариантами готовых ответов. Поэтому с самого начала мы ориентировались на архитектуру ввода учеником ответа в свободной форме. В итоге программа получилась очень разветвленной и многоуровневой. Анализировать структурные и молекулярные формулы, уравнение реакции целиком и в деталях с помощью языка программирования очень тяжело, но мы это сделали. Даже если ученик введет абсолютно неверный ответ, система попытается найти в нем хоть какое-то рациональное зерно и подтолкнет к верному решению.

Идеология задачника такова, что любой ученик в итоге решит задачу, доберется до ответа. Тот, кто хорошо понимает предмет, введя правильный ответ, получит похвалу, а кто «плавает», получит каскад подсказок, но в итоге справится с заданием.

"ХиШник" учит решать задачи и понимать химию».

В будущем авторы и разработчики задачника планируют создать версию обучающей программы для студентов, которая, возможно, выйдет под старым брендом «ДИСФОР». Также планируется использовать архитектуру «ХиШника» при разработке задачников по другим школьным предметам.

Более подробно познакомиться с интерактивным задачником «ХиШник» можно будет 7 апреля в рамках форума «СИИС-2016». В этот день пройдет семинар-практикум «ХиШник» – на одном языке с учениками.

Подготовила Татьяна Морозова

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments