Microsoft Office учителю химии

Практически все школы России с этого года оснащены компьютерами. Встает вопрос об их полноценном и даже интенсивном использовании. Ограниченность финансовых средств, по-видимому, не позволит приобретать все имеющиеся сегодня учебные компьютерные программы. Единственным выходом при этом становится максимально полное использование установленного на компьютерах пакета Miсrosoft Office.
В этой статье я хочу коротко рассказать о приложениях, входящих в Office 2000, и о возможном применении их в школе, в том числе и учителями химии.
Перед тем как начинать работу, надо обратить внимание на то, чтобы на компьютере была установлена полная версия Miсrosoft Office 2000 PRO (т. е. профессиональный выпуск). Только в этом случае можно будет воспользоваться всеми его возможностями.
Отличительной чертой всех приложений Microsoft Office является, во-первых, их свободное «взаимопроникновение». Можно, например, в текстовый документ, созданный в Word, вставить лист с расчетами или диаграммой из Excel, а сам документ поместить в дневник Outlook. Во-вторых, все приложения работают с мультимедиа. Таким образом, в любое приложение Miсrosoft Office можно вставить рисунки, звуковое сопровождение или видеоизображение. Причем часто в них имеются специальные инструменты для создания простейших рисунков. Несомненно, такие возможности увеличивают ценность всего пакета Microsoft Office в школе.
Незаменимым и самым используемым приложением, конечно, является Microsoft Word. Это мощный профессиональный текстовый редактор, который предназначен для создания любого текста, начиная от короткой записки и кончая объемными иллюстрированными многостраничными документами со сложной структурой. Примером документа, созданного в Word, может служить данная статья. Весьма простым и даже увлекательным делом становится создание раздаточного материала. И хотя в Word нет конструктора химических формул, аналогичного имеющемуся там конструктору формул математических, при определенных навыках, комбинируя рисунки и текст, можно создать любые химические формулы. На рис. 1 приведен пример карточки индивидуального задания¹.

Рис. 1. Карточка индивидуального задания

Если необходимы более сложные рисунки, то для их создания можно использовать графические редакторы. Простейший из них – Paint – входит в число стандартных программ и установлен на вашем компьютере. А можно использовать готовые рисунки из коллекции, поставляемой вместе с Microsoft Office, или отсканировать изображения из книг или журналов.
Конечно, для создания таблиц лучше использовать Microsoft Excel, а для работы с базами данных – Microsoft Access (о них речь пойдет дальше), но Word позволит создать таблицу и даже провести в ней простые вычисления. Можно в Word создавать и обрабатывать небольшие базы данных.
Microsoft Word значительно облегчит вашу работу с текстом. Он автоматически начнет предложение с заглавной буквы, заменит используемые вами сокращения на полные слова и целые фразы, пронумерует страницы и рисунки, создаст список источников, составит оглавление, проверит правописание и многое-многое другое.
Если ваш компьютер подключен к Интернету, то Word позволит очень быстро создать интернет-страницу (web-страницу), которую можно будет поместить во всемирную паутину.
Создав один раз тематические или поурочные планы, списки наглядных пособий или дидактический материал и сохранив все в памяти компьютера, в дальнейшем можно использовать это бесконечно, внося каждый раз только необходимые изменения.
Объем статьи не позволяет описать и сотой доли возможностей Microsoft Word, который, несомненно, станет главным помощником учителя в его нескончаемой борьбе с огромным ворохом разнообразных бумаг.
Другое часто используемое приложение Microsoft Office – электронная таблица Microsoft Excel. Каждый документ Excel представляет собой набор таблиц – рабочую книгу, которая состоит из одного или многих рабочих листов. При необходимости рабочая книга может содержать десятки и даже сотни рабочих листов. На каждом листе содержится таблица, состоящая из 256 столбцов и 65 536 строк, на пересечении которых находятся ячейки. В каждой ячейке может находиться число, текст или формула для расчетов.
Термин «электронная таблица» используется для обозначения простой компьютерной программы, предназначенной для обработки данных. Электронная таблица Excel позволяет проводить самые различные вычисления с использованием мощного аппарата функций и формул, исследовать влияние различных факторов на данные, решать задачи оптимизации, получать выборки данных, удовлетворяющих определенным критериям, строить графики и диаграммы, проводить статистический анализ данных. Основное достоинство и отличие Excel заключается именно в простоте использования средств обработки данных. И хотя эти средства по своим возможностям могут сравниться с базами данных, работа с ними не требует от пользователя специальной подготовки в области программирования. Как и все приложения Microsoft Office, Excel позволяет прекрасно оформить готовый документ, внедрить в него не только изображения, но и видеоклипы или звуковые комментарии.
Любая обработка данных в Excel осуществляется при помощи аппарата формул и функций. Вы можете складывать, умножать, делить числа, извлекать квадратные корни, вычислять синусы и косинусы, логарифмы и экспоненты. Помимо чисто вычислительных действий с отдельными числами вы можете обрабатывать отдельные строки или столбцы таблицы, а также целые блоки ячеек. В частности, находить среднее арифметическое, максимальное и минимальное значение, среднеквадратичное отклонение, наиболее вероятное значение, доверительный интервал и многое другое.

Рис. 2. Пример использования электронной таблицы Excel

Однако Excel позволяет работать не только с числами. Удивительно, но факт – здесь имеются специальные текстовые функции, при помощи которых можно обрабатывать и текст: находить нужные символы в тексте, извлекать их, записывать в определенное место текста и т. п.
С помощью функций даты и времени можно решить практически любые задачи, связанные с учетом даты или времени (например, определить возраст, вычислить стаж работы, определить число рабочих дней на любом промежутке времени).
В распоряжении пользователей находится библиотека статистических функций, при помощи которой можно проводить статистическое моделирование.
Конечно, не все возможности Microsoft Excel применимы в работе учителя, но чем дольше работаешь с этой программой, тем больше находишь возможностей ее применения.
На рис. 2 приведен пример использования электронной таблицы для решения типовой задачи по нахождению объема исходного раствора (мл) на 1 л растворителя при приготовлении раствора заданной концентрации. Для расчета используется формула:

где – плотность растворителя, г/см³; P – концентрация приготовленного раствора, % (мас.); b – содержание вещества в исходном растворе, % (мас.); – плотность исходного раствора, г/см³; V – объем исходного раствора.
Если в ячейку В6 поместить формулу 1000•В3•В2/((В4 – В2)•В5), а в ячейки В2–В5 – необходимые данные, то в ячейке В6 будет мгновенно появляться ответ.
Можно создать целую библиотеку подобных таблиц и хранить ее в памяти компьютера. Пользоваться таблицами гораздо удобнее, чем каждый раз рассчитывать необходимые значения на калькуляторе.
Excel позволяет создавать математические модели процессов и, изменяя различные характеристики, наблюдать поведение итоговых параметров. Такие модели становятся особенно наглядными, если использовать диаграммы Excel.
Так, при изучении химической кинетики ученики знакомятся с законом действия масс: скорость химической реакции при постоянной температуре прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Если в реакции типа А + В = С концентрацию веществ А и В обозначить через с_А и с_В, то выражение для скорости будет иметь вид:

где k – константа скорости реакции, значение которой зависит от химических свойств реагирующих веществ и температуры.

В связи с тем, что концентрация исходных веществ в ходе реакции убывает, скорость реакции, согласно формуле (2), также уменьшается. Изменение концентрации вещества А равно:

(3)

Используя формулы (2) и (3), можно создать математическую модель изменения концентрации веществ в ходе химической реакции. Откроем новую книгу Excel. Разместим на Листе 1 два элемента управления «Счетчик», для чего выполним команды Вид, Панели инструментов, Элементы управления, Счетчик. Свяжем первый счетчик с ячейкой I2, для чего выделим счетчик правой кнопкой мыши и в открывшемся меню выберем команду Формат объекта, на вкладке Элемент управления в поле Связь с ячейкой внесем I2. Аналогичным образом свяжем второй счетчик с ячейкой I3. В ячейку L2 будем вносить константу скорости реакции (рис. 3, см. с. 14). В ячейки А3–А12 занесем время протекания реакции в единицах времени (секунды, минуты и т. д.). Ячейки В3 и С3 свяжем с ячейками I2, I3, внеся в них формулы «= I2» и «= I3» – это первоначальные концентрации вещества А и В соответственно. Скорость реакции в начальный момент времени будет рассчитываться в ячейке D3, куда занесем формулу «= L2•B3•C3». Концентрации веществ, получившихся через единицу времени, будут рассчитываться в ячейках E3 и F3, где расположим формулы «= B3 – D3» и «= C3 – D3».

Рис. 3. Математическая модель изменения концентрации веществ и скорости химической реакции с течением времени

Концентрации веществ в начале каждого следующего момента времени будут располагаться в ячейках В4–В12 и в ячейках С4–С12. Для этого внесем в ячейки В4 и С4 формулы «= E3» и «= F3». Затем размножим их вниз. Для чего выделим ячейки В4 и С4, подведем курсор к нижнему правому углу С4 и после превращения курсора в черный крестик щелкнем левой кнопкой мыши. Не отпуская кнопку, протянем курсор до строки номер 12.
Аналогичным образом размножим формулы для нахождения скорости реакции в каждый момент времени и концентраций реагирующих веществ, получившихся в результате реакции. Эти формулы находятся в ячейках D3, E3, F3.
Выделим ячейки D3–D12, введем команды главного меню Вставка, Диаграмма. Следуя указаниям Мастера диаграмм, построим график изменения скорости реакции с течением времени.
Выделим ячейки Е3–Е12 и построим график изменения концентрации вещества А с течением времени.

Рис. 4. Контролирующая программа (неверный ответ)

Изменяя при помощи счетчиков значения начальных концентраций реагирующих веществ, учащиеся будут наблюдать изменения, происходящие с графиками. Остается только оформить все соответствующим методическим образом (самостоятельная работа с последующим объяснением, иллюстрация к рассказу учителя и т. п.). Создание этой модели не займет более 30 мин даже у начинающего пользователя, тогда как педагогический эффект несомненен.
Используя логические функции, можно очень быстро создать простую контролирующую программу. Пример приведен на рис. 4.
В ячейку D12 надо ввести «=если(F7 = ”метан”;”правильно!”;”неправильно”)»².
Точно так же можно организовать проверку цифровых ответов (рис. 5)³. Для этого в ячейку D12 надо ввести «=если(F7=1; ”правильно!”;”неправильно”)».

Рис. 5. Контролирующая программа (верный ответ)

Огромным скачком в развитии современных информационных технологий было изобретение гиперссылок. Гиперссылкой может быть текст, изображение или часть изображения. При щелчке кнопкой мыши на гиперссылке на экране монитора появится новый файл или новая часть большого текста. Именно гиперссылки позволили Интернету завоевать всеобщее признание. Щелкая кнопкой мыши на гиперссылках, мы легко можем перемещаться во всемирной паутине от одного сайта к другому в поисках информации. Возможность пользоваться гиперссылками предусмотрена практически во всех приложениях Microsoft Office. Это позволяет, не выходя из программы Excel или Word, вызывать новые документы или путешествовать во всемирной сети. Используя гиперссылки, можно создавать справочные системы.
На рис. 6 показана в качестве примера периодическая система элементов Д.И.Менделеева. Если подвести курсор к нужной ячейке, то рядом возникнет текст примечания, а если на нужной ячейке щелкнуть кнопкой мыши, то на экране появится документ Word с подробным описанием свойств элемента.

Рис. 6. Периодическая система химических элементов в программе Word

Для присоединения к ячейке примечания надо навести на нее курсор, щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать в открывшемся контекстном меню команду Добавить примечание.
Для того чтобы ячейке назначить гиперссылку, необходимо сначала создать нужный файл с текстом справки (в данном случае документ Word), закрыть его, выбрать нужную ячейку, вызвать команду Гиперссылка из меню Вставка и в появившемся диалоговом окне Добавление гиперссылки выбрать созданный в Word файл. Аналогично вставляется гиперссылка и во всех других приложениях Microsoft Office.
Еще одно приложение Microsoft Office, которое обязательно найдет применение в школе, – Microsoft PowerPoint. Данная программа предназначена для создания презентаций. И пусть читателя не пугает это новомодное слово. Чтобы понять, как работает PowerPoint, достаточно вспомнить обычный школьный графопроектор. Наверное, многим из вас пришлось хоть раз в жизни провести урок с его помощью. Берете прозрачный слайд с текстом и рисунками, помещаете на светящееся окно, и на экране появляется изображение, которое вы комментируете. Следующий слайд помещаем поверх старого, и к изображению на экране добавляется новый текст и новые рисунки. Опять комментарии и т. д.
Так вот, PowerPoint позволяет все это проделать на экране монитора. Но только в цвете, с движущимися рисунками, с изменяющимся текстом, в сопровождении вашего голоса на фоне легкой музыки из динамиков.
Трудно ли создать урок, не будучи компьютерным асом? Совсем нет. Если вы не претендуете на первое место среди поставщиков компьютерных обучающих систем, то три-четыре вечера за клавиатурой – и получится вполне приемлемая вещь. Чтобы получить представление об PowerPoint, создайте новую презентацию по готовому шаблону. Для этого откройте программу Microsoft PowerPoint, в появившемся диалоговом окне выберите Создать презентацию используя … мастер автосодержания. Следуя указаниям мастера, вы создадите шаблон презентации. Вставляя в получившийся шаблон свой текст, рисунки и звуковые фрагменты, можно легко и быстро подготовить свою демонстрацию, будь то фрагмент урока, целый урок или тест.
Наш опыт говорит, что еще одно стандартное приложение Microsoft Office – Microsoft Outlook – используют крайне редко даже те, для кого оно предназначено – руководители разного звена, предприниматели. Между тем, потратив время на освоение этой в общем-то несложной программы, можно получить еще одного надежного помощника учителя, особенно если имеется постоянный доступ к компьютеру.
Фирма Microsoft называет Outlook настольной системой управления информацией. Outlook позволяет планировать время и различные дела, организовать информацию и использовать такие средства коммуникаций, как электронную почту, телефон и факс. Это, по сути дела, программа управления различными данными. В качестве данных могут выступать сообщения, полученные по электронной почте или факсу, записи календаря, заметки, личные задачи, данные о людях и т. д. Outlook позволяет организовать эти данные в логические структуры, основанные на хорошо знакомом пользователям персональных компьютеров понятии «папки», и производить с ними самые разнообразные действия. Вот только некоторые из них:

• осуществление операций с файловой системой компьютера;
• запись информации о встрече, собрании или событии в календарь;
• планирование и организация собраний совместно с другими пользова- телями;
• автоматическое ведение записей о ежедневной деятельности;
• создание списка личных задач;
• ведение адресной книги с подробными сведениями о людях и организациях, занесенных в нее (в Outlook это называется Контакты);
• автоматический набор номера телефона контакта, отслеживание длительности телефонного разговора и сохранение заметок, сделанных во время разговора;
• отправка и получение информации по факсу и электронной почте;
• поиск данных и документов;
• работа с информацией, доступной в локальной сети или на www – серверах сети Интернет.

¹ Потапов В.М., Чертков И.Н. Проверь свои знания по органической химии. М.: Просвещение, 1986.
² Автор не ставит перед собой цель дать подробную инструкцию создания того или иного работоспособного приложения, его цель – показать возможности пакета Microsoft Office, а спрятать от учащихся правильный ответ и организовать подсчет баллов не трудно.
³ Обратите внимание на то, чтобы при вводе ответа была включена клавиша Caps Lock на клавиатуре.

Окончание следует

Г.В.МУХАМЕТОВ,
учитель информатики
Казанской средней школы
(с. Казанское, Орловская обл.)