Организация обучения химии с применением информационных средств обучения
Каширина С.В.,
учитель химии,
кандидат педагогических наук, доцент
МБОУ «Школа № 173 имени героя Советского Союза Д.А. Аристархова»
Одним из направлений модернизации образования в России является информатизация, предусматривающая обеспечение сферы образования методологией и практикой разработки, оптимального использования ИКТ, ориентированных на реализацию целей обучения, воспитания и развития.
Информационная технология обучения – это процесс подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления, которого является компьютерная техника и программные средства (5).
В информационных технологиях обучения выделяются два компонента, участвующие в передаче учебной информации: технические средства (компьютерная техника и средства связи) и программные средства (ПС), которые могут быть различного назначения. Компоненты ИКТ используются для преобразования информации различных видов (текстовой, табличной, графической, аудиовизуальной и пр.), а также способы и алгоритмы обработки такой информации. Важными современными устройствами ИКТ являются компьютер, снабженный соответствующим программным обеспечением, и средства телекоммуникаций вместе с размещенной на них информацией.
Цель внедрения ИКТ в образовательный процесс – повышение эффективности и качества обучения. Основными задачами использования ИКТ являются (7):
Индивидуализация и дифференциация процесса обучения;
Визуализация учебной информации;
Проведение виртуальных (химических) экспериментов;
Развитие личности обучаемого, подготовка к самостоятельной продуктивной деятельности;
Активизация познавательной деятельности обучаемого;
Формирование адекватной оценки учащимися результатов их учебной деятельности;
Развитие творческого мышления и уменьшение доли репродуктивной деятельности;
Развитие навыков исследовательской деятельности;
Формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации;
Развитие коммуникативных способностей на основе выполнения совместных проектов.
Программными средствами обучения называют такие компьютерные продукты, в которых отражается некоторая предметная область, в той или иной мере реализуется технология ее изучения, обеспечиваются условия для осуществления различных видов учебной деятельности (23).
Главная задача учителя – оптимальный выбор методов обучения, обеспечивающих образование, воспитание и развитие учащихся. Метод обучения химии – это вид (способ) целенаправленной совместной деятельности учителя и руководимых им учащихся (26). В практике обучения химии могут применяться три основных метода обучения по характеру познавательной деятельности (24, 26): объяснительно-иллюстративный (репродуктивный); частично-поисковый (эвристический); исследовательский.
Учитывая, что первый метод не предусматривает наличия обратной связи между учеником и системой обучения, его использование в системах с использованием персонального компьютера (ПК) бессмысленно. Репродуктивный метод обучения с применением средств вычислительной техники предусматривает усвоение знаний, сообщаемых ученику преподавателем и (или) ПК, и организацию деятельности обучаемого по воспроизведению изученного материала и его применению в аналогичных ситуациях. Применение этого метода с использованием ПК позволяет существенно улучшить качество организации процесса обучения, но не позволяет радикально изменить учебный процесс по сравнению с применяемой традиционной схемой (без ПК). В этом плане более оправданным является применение проблемного и исследовательского методов.
Эвристический метод обучения использует возможности ПК для организации учебного процесса как постановки и поисков способов разрешения некоторой проблемы. Главной целью является максимальное содействие активизации познавательной деятельности обучаемых. В процессе обучения предполагается решение разных классов задач на основе получаемых знаний, а также извлечение и анализ ряда дополнительных знаний, необходимых для разрешения поставленной проблемы. При этом важная роль отводится обучению сбору, упорядочению, анализу и передаче информации.
Исследовательский метод обучения с применением ПК обеспечивает самостоятельную творческую деятельность обучаемых в процессе проведения научно-технических исследований в рамках определенной тематики. При использовании этого метода обучение является результатом активного исследования, открытия и игры, вследствие чего, как правило, бывает более приятным и успешным, чем при использовании других вышеперечисленных методов. Исследовательский метод обучения предполагает изучение методов объектов и ситуаций в процессе воздействия на них. Для достижения успеха необходимо наличие среды, реагирующей на воздействия. В этом плане незаменимым средством является моделирование, т. е. имитационное представление реального объекта, ситуации или среды в динамике.
Компьютерные модели имеют ряд серьезных преимуществ перед моделями других видов в силу своей гибкости и универсальности. Применение моделей на ПК позволяет замедлять и ускорять ход времени, сжимать или растягивать пространство, имитировать выполнение действий дорогостоящих, опасных или просто невозможных в реальном мире.
Для построения методического подхода к применению ИКТ нами использованы дидактические принципы научности и доступности, систематичности и системности, наглядности, сознательности и активности учащихся при руководящей роли учителя, прочности, осознанности и действенности результатов образования, воспитания и развития, связи обучения с жизнью. Эти принципы выделены большинством отечественных дидактов, методистов и педагогов (8, 12, 18, 19, 22, 25), которые в обобщенном виде представлены в таблице 1.
«Дидактические принципы – принципы, определяющие требования к содержанию, методам, средствам, организационным формам учебной работы в соответствии с общими целями и закономерностями процесса обучения», - пишет О.С. Зайцев (18, с. 10).
Принципы имеют объективную основу, выражая закономерные связи между педагогами и обучаемыми. М.Н. Скаткин отмечает, что «для определения принципов важны: 1) цели обучения, обусловленные потребностями общественного развития; 2) объективные закономерности обучения как взаимосвязанной деятельности преподавания и учения; 3) способы использования этих объективных закономерностей для осуществления целей обучения; 4) конкретные условия, в которых осуществляется обучение» (24). Как справедливо отмечает О.С. Зайцев, все принципы обучения, принятые в современной педагогике, могут быть объединены в один общий принцип – принцип формирования творческой личности.
К специфическим принципам использования ИКТ следует причислить следующие (3, 7):
целесообразности, предполагающий обращение к компьютеру только в ситуациях, когда он обеспечивает получение знаний, которые невозможно или достаточно сложно получить без компьютера;
компьютерной безопасности, обеспечивающий соблюдение санитарных правил и норм (Сан-Пин 2.2.2.542 – 96);
вариативности, предусматривающий выбор и замену способа изучения материала учеником при возникновении затруднений;
системного подхода к выбору обучающих программ;
приоритета гуманистического перед аппаратно-технологическим подходом, т.е. отказ от попыток сделать человека элементом машины;
Принцип минимизации внепредметной информации, в соответствии с которым следует освободить ученика от необходимости запоминать не имеющую никакой познавательной ценности служебную информацию, связанную, например, с конструктивными особенностями обучающих программ.
Таблица 1
Общие принципы организации обучения с применением ПК
| Автор | Дидактические принципы |
| М.Н. Скаткин | 1. Воспитания и всестороннего развития личности (ВРЛ) в процессе обучения. 2. Научности. 3. Доступности. 4. Сознательности и творческой активности учащихся при руководящей роли преподавателя. 5. Наглядности. 6. Развития теоретического мышления. 7. Систематичности. 8. Перехода от обучения к самообразованию. 9. Связи обучения с жизнью. 10. Прочности результатов обучения и развития познавательной активности учащихся. 11. Положительного эмоционального фона обучения. 12. Коллективного характера обучения с учетом индивидуальных особенностей учащихся. |
| Б.Т. Лихачев и В.А. Сластенин | I. Организации педагогического процесса: 1. Гуманистической направленности педагогического процесса; 2. Связи обучения с жизнью и производственной практикой; 3. Соединения обучения и воспитания с трудом на общую пользу; 4. Научности; 5. Обучения и воспитания детей в коллективе; 6. Ориентированности на формирование в единстве знаний и умений, сознания и поведения; 7. Преемственности, последовательности и систематичности; 8. Наглядности; 9. Эстетизации обучения и воспитания. II. Руководства деятельностью воспитанников: 1. Сочетания педагогического управления с развитием инициативы и самостоятельности воспитанников; 2. Сознательности и активности учащихся в целостном педагогическом процессе; 3. Уважения к личности ребенка в сочетании с разумной требовательностью к нему; 4. Опоры на положительное в человеке, на сильные стороны его личности; 5. Согласованности требований школы, семьи и общественности; 6. Сочетания прямых и параллельных педагогических действий; 7. Доступности и посильности; 8. Учета возрастных и индивидуальных особенностей воспитанников; 9. Прочности и действенности результатов образования, воспитания и развития. |
| Ю.К. Бабанский | 1. Направленности обучения на решение во взаимосвязи задач образования, воспитания и общего развития обучаемых. 2. Научности. 3. Связи обучения с жизнью. 4. Систематичности и последовательности. 5. Доступности. 6. Сознательности и активности учащихся при руководящей роли преподавателя. 7. Наглядности. 8. Сочетания различных методов и средств обучения в зависимости от задач и содержания. 9. Сочетания различных форм организации обучения в зависимости от задач, содержания и методов обучения. 10.Создания необходимых условий для обучения. 11. Прочности, осознанности и действенности результатов образования, воспитания и развития. |
| Химики-методисты (Н.Е. Кузнецова, Е.Е. Минченков, Г.М. Чернобельская, В.П. Гаркунов, О.С. Зайцев) | 1. Развивающего обучения. 2. Научности. 3. Доступности. 4. Систематичности и системности. 5. Связи обучения с жизнью, с практикой. 6. Сознательности и активности. 7. Творческой деятельности. 8. Наглядности. 9. Перехода от обучения к самообразованию. 10. Межпредметных связей и профессиональной направленности обучения. 11. Проблемности. 12. Мотивационного характера. 13. Самостоятельности обучающихся. 14. Гуманизации и гуманитаризации образования. |
Мультимедийные презентации прочно вошли в школьную жизнь. Практически каждый учитель, имеющий практические навыки владения информационными технологиями, использует их в своей повседневной работе. Презентация может иметь различные формы, применение которых зависит от знаний, подготовленности авторов, предполагаемой аудитории. Наиболее эффективно использовать презентации при проведении лекции, практического занятия, лабораторной работы, самостоятельной работы, тестирования.
Для проведения уроков можно создать учебные презентации в программе Microsoft Office PowerPoint по различным темам. С помощью мультимедийного проектора и демонстрационного экрана представить созданные слайды на соответствующих уроках. Готовая продукция позволяет отказаться от всех остальных видов наглядности и максимально сосредоточить внимание учителя на ходе урока, так как управление программой сводится к простому нажатию на левую клавишу мыши. По ходу урока поэтапно выводится необходимый материал на экран и рассматриваются основные вопросы данной темы. В случае использования слайда-задания он организует обсуждение поставленного вопроса и подводит его итоги. В случае необходимости учитель может заменить текст, рисунок, диаграмму, или просто скрыть не нужные слайды. Возможности программы позволяют максимально настраивать любую имеющуюся презентацию под конкретный урок в конкретном классе. На уроке может использоваться не только показ хороших презентаций, но и звуковое сопровождение. Можно привлекать на уроке материалы из сети Internet (20).
При использовании наглядности в обучении необходимо соблюдать ряд условий (21): 1) применяемая наглядность должна соответствовать возрасту учащихся; 2) показывать иллюстрации следует постепенно и только в соответствующий момент урока; 3) наблюдение необходимо организовать так, чтобы все учащиеся могли хорошо видеть демонстрируемый предмет; 4) необходимо четко выделять главное при показе иллюстраций; 5) детально продумывать пояснения в ходе демонстрации явлений; 6) демонстрируемая наглядность должна быть точно согласована с содержанием материала; 7) привлекать учеников к нахождению желаемой информации в наглядном пособии или демонстрационном устройстве.
Активное использование информационных и коммуникационных технологий в учебно-воспитательном процессе формирует новую педагогическую технологию обучения (1-3, 6, 9, 24).
Наблюдения специалистов (13, 14, 15, 21, 24, 26, 27) показали, что работа в компьютерных сетях актуализирует потребность учащихся быть членом социальной общности. Отмечаются улучшение грамотности и развитие речи детей через телекоммуникационное общение, повышение их интереса к учебе и, как следствие, общий рост успеваемости. Внедрение новых технических средств в учебный процесс расширяет возможности наглядных методов обучения. В современных условиях особое внимание уделяется применению такого средства наглядности, каким является компьютер. Применение компьютеров в учебном процессе увеличивает объем информации, сообщаемой ученику на уроке, активизирует, по сравнению с обычными уроками, организацию познавательной деятельности учащихся.
Компьютерный класс предоставляет множество дидактических возможностей, таких как:
подача дозированной текстовой информации на экраны мониторов учащихся или на экран от проектора;
постановка различных задач учащимся;
организация коллективной мыслительной деятельности;
демонстрация схем, чертежей и другой видеоинформации;
контроль знаний;
работа с электронными учебниками.
Возможности использования средств ИКТ можно представить в следующих вариантах (23):
1. Полная замена деятельности учителя компьютерным программным средством, электронным учебным пособием по предмету (CD-ROM, DVD).
2. Частичная замена деятельности учителя компьютерными обучающими программами состоит в использовании учителем своего сценария изучения учебного материала с применением фрагментов имеющегося программного обеспечения по предмету.
3. Фрагментарное, выборочное использование дополнительного материала, аудио-видеонаглядности.
4. Использование тренинговых программ для закрепления материала.
5. Использование диагностических и контролирующих материалов, имеющихся на электронном носителе или разработанных учителем.
6. Выполнение домашних самостоятельных и творческих заданий учащимися с последующей демонстрацией их на уроках, во внеклассной работе.
7. Использование программ, имитирующих опыты, лабораторные работы.
8. Использование игровых и занимательных программ для закрепления материала, мотивации, психологической разрядки.
Список литературы
Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 г от 29.12.2012 № 273-ФЗ.
Конституция Российской Федерации. – М.: Юрид. лит., 1993. – 96 с.
Сборник нормативных документов. Химия / Э. Г. Днепров, А. Г. Аркадьев. – М.: Дрофа, 2004. – 61 с.
Артемьева, Е.С. Методика использования интерактивных обучающих заданий при изучении химии: Автореф. дис. ...канд. пед. наук / Е.С. Артемьева. - М.: МПГУ, 2009. - 18 с.
Аршанский, Е.Я. Методика обучения химии в классах гуманитарного профиля / Е.Я. Аршанский. – М.: Вентана-Графф, 2002. – 176 с.
Аспицкая, А.Ф. Использование ИКТ при обучении химии: Методическое пособие / А.Ф. Аспицкая, Л.В. Кирсберг.- М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009.- 356 с.
Бабанский, Ю.К. Принципы обучения // Педагогика: Учебное пособие для студентов пединститутов / Под ред. Ю.К. Бабанского. – М.: Просвещение, 1983. – С. 161 – 176.
Васильева, П.Д. Обучение химии / П.Д. Васильева, Н.Е. Кузнецова. - СПб.: КАРО, 2003. – 128с.
Гаркунов, В.П. Дидактические принципы в обучении химии / В.П. Гаркунов // Методика преподавания химии: Учебное пособие для студентов пединститутов по химической и биологической специальностям / Под ред. Н.Е. Кузнецовой. – М.: Просвещение, 1984. – С. 28 – 31.
Гершунский, Б.С. Компьютеризация в сфере образования: Проблемы и перспективы / Б.С. Гершунский. - М.: Педагогика, 1987. - 265 с.
Дизайн среды совместного обучения: Учебное пособие / Патаракин Е.Д., Ярмахов Б.Б., Киселев А.К., Шустов С.Б., Пономарев С.М.- Н. Новгород: Изд. Ю.А. Николаев, 2009. – 124 с.
Дрижун, И.Л. Технические средства обучения химии: Учеб. пособие для студ. педвузов /И.Л. Дрижун. – М.: Высш. шк., 1989. – 175с.
Зайцев, О.С. Методика обучения химии. Теоретический и прикладной аспекты: учебник для студентов вузов / О.С. Зайцев – М.: ВЛАДОС, 1999. – 384 с.
Закономерности и принципы целостного педагогического процесса / В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, А.И. Мищенко, Е.И. Шиянов // Педагогика. – М.: Школа – пресс, 1997. – С. 171 – 186.
Конев, М.Н. Информационные технологии как средство повышения мотивации обучения / М.Н. Конев // Химия в школе. – 2005. - № 5.-С. 12-14.
Лалов, Б.Ц. Дидактические основы использования автоматизированных средств обучения: Автореф. дис. ...канд. пед. наук / Б.Ц. Лалов. - М.: МГПИ, 1982. - 21 с.
Машбиц, Е.И. Компьютеризация обучения: проблемы и перспективы / Е.И. Машбиц. -М.: Знание, 1986. - 80 с.
Минченков, Е.Е. К построению учебных программ / Е.Е. Минченков // Советская педагогика. – 1986. – № 6. – С. 41 – 43.
Новые информационные технологии образования : экспериментальная проверка педагогической эффективности / Под ред. В.Г. Разумовского, И.М. Бобко. - Новосибирск: НИИИВТ, 1991. - 69 с.
Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Под ред. Е.С. Полат.- М.: ACADEMIA, 1999.
Раткевич, Е.Ю. Виды наглядности при информационной технологии обучения химии / Е.Ю. Раткевич, А.И. Чулок // Материалы XLVII Герценовских чтений «Актуальные проблемы многоуровневого химико-педагогического и химического образования». - СПб.: РГПУ им. Герцена, 2000. – С. 14.
Роберт, И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования / И.В. Роберт. - М.: Школа-Пресс, 1994. - 321 с.
Селевко, Г.К. Педагогические технологии на основе информационно-коммуникационных средств / Г.К. Селевко.- М.: Школьные технологии, 2005.
Скаткин, М.Н. Принципы обучения / М.Н. Скаткин // Дидактика средней школы / Под ред. М.Н. Скаткина. – М.: Просвещение, 1982. – С. 48 – 89.
Титова, И.М. Обучение химии. Психолого-методический подход / И.М. Титова.- СПб.: КАРО, 2002. – 204с.
Чернобельская, Г.М. Методика обучения химии в средней школе / Г.М. Чернобельская. – М.: Владос, 2000. – 336 с.
Чернобельская, Г.М. Методика решения комплексных учебных химико – валеологических проблем в курсе неорганической химии средней школы / Г.М. Чернобельская, Н.Ю. Суханова // Наука и школа. – 2002. – № 1. – С. 21 – 31.
1 209
41 406 
