Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Теоретико-методические основы информационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы 12
1. Компетентностный подход в школьном химическом образовании 12
2. Информационно-деятельностный подход к развитию компетенций и универсальных учебных действий старшеклассников 34
3. Современные технологии обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы 48
4. Концепция и теоретическая модель информационно-деятельностного обучения химии старшеклассников 88
Выводы к главе I 98
Глава II. Методическое обеспечение и методика информационно-деятельностного обучения химии старшеклассников, проверка ее эффективности 103
1. Общая характеристика методического обеспечения, характеристика учебно-методических пакетов и ЭОР для организации информационно-деятельностного обучения химии 103
2. Методика информационно-деятельностного обучения химии с использованием учебно-методического пакета на основе ЭОР 127
3. Методика информационно-деятельностного обучения химии с использованием учебно-методических пакетов для организации проектно-исследовательской деятельности старшеклассников 136
4. Экспериментальная проверка эффективности методики информационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы 143
Выводы к главе II 163
Заключение 167
Литература 170
Приложения 198
- Современные технологии обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы
- Концепция и теоретическая модель информационно-деятельностного обучения химии старшеклассников
- Методика информационно-деятельностного обучения химии с использованием учебно-методического пакета на основе ЭОР
- Экспериментальная проверка эффективности методики информационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы
Введение к работе
Актуальность исследования. Химия как наука вносит значительный вклад в решение многих технических, экологических, продовольственных и других проблем. Без изучения ее основ невозможно сформировать у подрастающего поколения представление о безопасном поведении в повседневной жизни, познании окружающей действительности, основах здорового образа жизни. Тем не менее на протяжении уже не одного десятилетия отмечается снижение уровня химической подготовки выпускников общеобразовательных школ.
Различные подходы к решению указанной проблемы исследовались в трудах отечественных и зарубежных методистов, педагогов-химиков. Проблеме развития мотивации учащихся к изучению химии в логике психолого-методического подхода посвящен ряд работ И.М. Титовой. Проблема развития творческой активности учащихся в процессе обучения химии исследовалась в работах П.А. Оржековского. Подходы к эффективному использованию современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в обучении химии в школе исследовались в работах А.К. Ахлебинина, Н.П. Безруковой, А.А. Журина, А.Н. Левкина, А.А. Сыромятникова и др. Вопросы модернизации обучения химии в логике компетентностного подхода рассматривались в работах С.А. Герус, М.М. Шалашовой и др.
На данном этапе качество образования на уровне всех образовательных систем рассматривается с позиций компетентностного подхода. В работах указанных авторов закладывается основа для решения проблем формирования химических компетенций выпускника общеобразовательной школы. Вместе с тем в концепции Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) общего образования отмечается, что пересмотр целевых установок и приоритетов в определении образовательных результатов показывает необходимость включения в состав основных образовательных программ формирование универсальных учебных действий (УУД), которые можно определить как совокупность способов усвоения новых знаний и умений, приёмов самоорганизации этого процесса. В ФГОС требования к результатам освоения образовательной программы представлены в виде совокупности предметных, метапредметных и личностных достижений учащегося. На практике, однако, возникают проблемы не только в определении содержания указанных характеристик, но и в выявлении средств, методов, технологий, необходимых для их достижения.
Анализ специализированной литературы, а также процесса обучения химии в школе позволил выявить противоречия между:
значением химической картины мира в формировании диалектико-материалистического мировоззрения и снижением мотивации к изучению химии у школьников вследствие кризисных явлений в российском обществе;
возрастающей ролью химии и химической промышленности в обеспе-чении жизнедеятельности общества и сокращением количества часов, выделяемых на изучение химии в общеобразовательной школе;
возможностями доминирующей в настоящее время классно-урочной системы и изменившимися требованиями, предъявляемыми к качеству под-готовки выпускника общеобразовательной школы;
дидактическими возможностями современных педагогических технологий и системностью и целесообразностью их применения в обучении химии в общеобразовательной школе.
И.А.Зимняя, анализируя место компетентностного подхода в системе современных подходов к проблемам образования, рассматривает его как подход, задающий «рамочную конструкцию»: цель – результат, и отмечает его значимость, но не исключительность. Принимая во внимание необходимость усиления акцентов на деятельностную составляющую обучения, а также учитывая значение интенсивно развивающихся ИКТ в современном образовании, применительно к организации процесса обучения химии, а также к средствам обучения целесообразно выделить информационно-деятельност-ный подход.
Указанные противоречия позволили определить проблему исследования, состоящую в выявлении возможностей информационно-деятельностностного подхода в развитии химических компетенций, обеспечении метапредметных и личностных достижений учащихся в процессе обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы. Данная проблема недостаточно исследована в педагогической теории и образовательной практике.
Цель исследования заключается в повышении качества химической подготовки старшеклассников.
Объект исследования – процесс обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы как обобщающий и систематизирующий этап формирования химических компетенций выпускника, его метапредметных и личностный достижений.
Предмет исследования – теоретико-методические основы информаци-
онно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы, условия их реализации.
Гипотеза исследования – формирование химической компетенции, обеспечение метапредметных и личностных достижений учащегося средствами предмета «Химия» на старшей ступени общеобразовательной школы будет успешным, если:
разработать теоретико-методические основы обучения химии на основе компетентностного и информационно-деятельностного подходов;
на базе теоретико-методических основ разработать методику информационно-деятельностного обучения химии и внедрить ее в учебно-
воспитательный процесс.
Для достижения цели исследования и проверки гипотезы решаются следующие задачи:
обосновать и уточнить терминологический аппарат исследования, выявить сущностные характеристики информационно-деятельностного подхода в обучении химии на старшей ступени общеобразовательной школы;
разработать теоретические основы информационно-деятельностного обучения химии старшеклассников, построить теоретическую модель данного процесса;
провести анализ современных педагогических технологий, интеграция которых с классно-урочной системой обучения обеспечила бы эффективное развитие химических компетенций, достижение метапредметных, предметных и личностных результатов учащихся средствами учебного предмета;
разработать методику информационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы, реализующую основные положения теоретико-методических основ, и по результатам педагогического эксперимента оценить ее эффективность.
Методологическую основу исследования составляют системный, компетентностный и информационно-деятельностный подходы.
Психолого-педагогической основой исследования являлись:
- теоретические концепции в области проектирования, конструирования и управления развитием образовательных систем (А.П.Беляева, А.А.Вербиц-кий, Б.С.Гершунский, Е.С.Заир-Бек, В.В.Краевский, Д.Ш.Матрос, Б.Е.Ста-риченко, А.П.Тряпицина и др.);
- психолого-педагогические концепции развития познавательной активно-сти, самостоятельности и творческой деятельности (В.В. Давыдов, П.А. Оржековский, Я.А. Пономарев, И.Н. Семенов, С.Ю. Степанов и др.).
Дидактико-методической основой исследования служили труды известных педагогов: Ю.К.Бабанского, И.Я. Лернера, М.Н. Берулавы, Г.И. Щукиной, и методистов: Ю.В. Ходакова, В.С. Полосина и др.; теоретико-мето-дическим основам обучения химии в высшей и средней школе: В.П. Гаркунов, О.С. Зайцев, Р.Г.Иванова, Д.М.Кирюшкин, Н.Е.Кузнецова, Е.Е. Минченков, М.С.Пак, В.В.Сорокин, Г.М.Чернобельская, С.Г.Шаповаленко, Л.А.Цветков, Н.П. Безрукова, Ю.Ю. Гавронская и др.
Методы организации исследования включали: теоретические, общелогические методы (моделирование, сравнение, обобщение и др.), общенаучные методы (педагогическое наблюдение, педагогический эксперимент, беседы с учащимися и учителями и др.), частнонаучные методы (компонентный анализ химических знаний, пооперационный анализ предметных умений и др.), организационные, эмпирические, интерпретационные методы, методы статистической обработки данных, адаптированные к задачам исследования.
Экспериментальной базой исследования являлись МБОУ «Гимназия № 13 с углубленным изучением ряда предметов» и МБОУ Лицей № 11 г. Красноярска, МГБОУ Агинская СОШ №1 Саянского района Красноярского края, МБОУ «Гимназия №164» г.Зеленогорска Красноярского края. В исследовании приняли участие более 650-ти учащихся.
Исследование проводилось в три этапа (2004-2012 гг.).
На первом этапе (2004-2005 г.г.) проведён анализ психолого-педаго-гической и методической литературы по теме исследования; изучены имеющиеся на рынке электронных образовательных ресурсов (ЭОР) обучающие и контролирующие программы с точки зрения их возможностей в повышении качества обучении химии в старших классах общеобразовательной школы; определены подходы к решению поставленной проблемы. Полученный материал позволил сформулировать цели, гипотезу, задачи исследования.
На втором этапе (2005-2010 г.г.) разработаны общие требования к обучающим и контролирующим программным средствам и учебно-методичес-ким пакетам (УМП) на их основе, а также к УМП для организации проектно-исследовательской деятельности учащихся. Проанализированы возможности методов графического свертывания информации. Проводилась разработка и апробация УМП по ряду тем курса химии, направленных на развитие химических компетенций, УУД старшеклассников. По результатам педагогического эксперимента проводилась оценка их эффективности и при необходимости производилась корректировка.
На третьем этапе (2011-2012 г.г.) завершена экспериментальная работа, проведены обработка и анализ полученных результатов, оформлено диссертационное исследование.
Достоверность полученных результатов обеспечивается:
непротиворечивостью исходных теоретических позиций;
опорой на фундаментальные научно-педагогические работы;
выбором методов, адекватных поставленным целям исследования;
результатами проведённого педагогического эксперимента.
Научная новизна исследования состоит в том, что в диссертации впервые:
1) обоснованы составляющие химической компетенции выпускника общеобразовательной школы: «базовая химическая компетенция» и «химическая компетенция в повседневной жизни»; понятие «информационно-деятельностное обучение химии на старшей ступени общеобразовательной школы»;
2) обоснованы и сформулированы ведущие идеи, принципы, концептуальные положения и построена соответствующая им модель методической системы информационно-деятельностного обучения химии;
3) выявлены требования к учебно-методическому обеспечению информационно-деятельностного обучения химии;
4) разработана методика информационно-деятельностного обучения химии, реализующая в целостности интегративные задачи воспитания, обучения и развития старшеклассников и включающая:
- методику организации и управления обучением химии на основе интеграции традиционного обучения и ИКТ, проектно-исследовательской технологии;
- методику организации самостоятельной работы учащихся на уроках химии с использованием УМП на основе ЭОР и во внеурочное время - с использованием УМП для организации проектно-исследовательской деятельности.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:
- совокупность полученных результатов вносит значительный вклад в решение проблемы повышения качества школьного химического образования в свете требований ФГОС;
- разработанная методика обучения, опирающаяся на требования ФГОС к уровню химической подготовки выпускников общеобразовательных школ, может быть адаптирована к обучению старшеклассников другим предметам естественно-научного цикла, поскольку требования к результатам обучения во многом совпадают;
- данная методика может использоваться для развития профессионально-педагогической компетентности учителей в области современных подходов к обучению старшеклассников в системе повышения квалификации.
Практическая значимость работы заключается в том, что теоретические положения доведены до уровня электронных образовательных ресурсов и учебно-методических пакетов на их основе, а также учебно-методических пакетов для реализации проектно-исследовательской деятельности учащихся; в разработке методики изучения ряда тем курса химии на этапе обобщения и систематизации материала на старшей ступени школы.
Проверка и внедрение результатов исследования в учебно-воспитательный процесс ряда школ г.Красноярска и Красноярского края сопровождалась обсуждениями на расширенных заседаниях кафедры информационных технологий обучения и математики, выступлениями на методологических семинарах аспирантов и соискателей КГПУ им. В.П. Астафьева по проблемам теории и методики обучения химии.
Результаты исследования представлялись на научно-практических конференциях разного уровня: «Управление образовательным процессом в педвузе в свете современных требований к подготовке специалистов» (Красноярск, 1999 г.); «Информатизация краевого образования» (Красноярск, 2004 г.); «Новые информационные технологии в образовании» (Екатеринбург, 2007 г.); «Дни проекта "Информатизация системы образования" в КГПУ им. В.П. Астафьева» (Красноярск, 2007 г., 2008 г.); «Инновационные процессы в химическом образовании» (Челябинск, 2009 г., 2012 г.); опубликованы в периодической печати: в журналах «Химия в школе», «Вестник Московского государственного областного университета», «Фундаментальные исследования», «Химия: методика преподавания», «Компьютерные учебные программы и инновации».
На защиту выносятся следующие положения:
1. Развитие химических компетенций, обеспечение метапредметных и личностных достижений учащихся в процессе обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы следует реализовывать на основе информационно-деятельной концепции, включающей компетентностный и информационно-деятельностный подходы, ведущие идеи, принципы и отражающей закономерности информационно-деятельностного обучения.
2. Теоретическая модель методической системы информационно-деятельностного обучения химии должна проектироваться на основе интеграции классно-урочной системы и современных педагогических технологий (проектно-исследовательская технология, ИКТ) и отражать единство целевого, содержательного, организационно-управленческого и результативно-оценочного компонентов.
3. Необходимыми компонентами учебно-методического обеспечения информационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы являются учебно-методические пакеты на основе электронных образовательных ресурсов и учебно-методические пакеты для организации проектно-исследовательской деятельности учащихся.
Структура диссертации. Диссертация состоит из Введения, 2-х глав, Выводов, Заключения, библиографического списка и приложений. Текст диссертации изложен на 218 страницах и включает 23 рисунка, 15 таблиц. Список использованных информационных источников состоит из 281 работы.
Современные технологии обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы
Идеи гуманизации обучения, активизации и интенсификации деятельности учащихся, необходимости модернизации управления педагогическим процессом и познавательной деятельностью учащихся, дидактическое реконструирование, проявляющееся, в том числе, в изменении учебно-методического сопровождения предмета, обусловили возникновение образовательных технологий.
По данным Т.С. Назаровой, в литературе существует более трехсот определений педагогических и образовательных технологий в зависимости от того, как авторы представляют структуру и составляющие образовательно-технологического процесса [141]. Так, в работе Н.П. Безруковой применительно к обучению химическим дисциплинам в педагогическом вузе на основе анализа иерархии технологических понятий в образовании обосновывается разделение понятий «технология образования» и «образовательная технология» [15].
Анализ специализированной литературы, а также информационных источников сети Интернет позволил заключить, что соотношение понятий «педагогические технологии» и «образовательные технологии» рассматривается следующим образом: 1) понятие «образовательная технология» предельно широкое, оно может описывать технологии, применяющиеся в различных подсистемах образования: управлении, материальном обеспечении, финансировании, повышении квалификации, подготовке кадров, учебном процессе образовательных учреждений различного типа [64] и трактуется более широко, нежели «педагогическая технология», поскольку педагогика традиционно охватывает обучение и воспитание, а образование - еще и развитие ребенка [191]; 2) понятие «образовательная технология» понимается узко - как технология учебного процесса [191], поскольку в российской педагогической культуре словосочетание «образовательная технология» интуитивно ассоциируется с учебным процессом в образовательном учреждении [64]; 3) пренебрегая различиями, данные понятия в некотором смысле рассматривают как синонимы [64, 191]. Ниже приводятся примеры определения педагогической технологии. Г.К. Селевко в качестве базового понятия использует следующее: педагогическая технология — это система функционирования всех компонентов педагогического процесса, построенная на научной основе, запрограммированная во времени и в пространстве и приводящая к намеченным результатам [190]. В структуру педагогической технологии входят: - концептуальная основа (каждой педагогической технологии должна быть присуща опора на определенную научную концепцию); - содержательная часть обучения (общие и конкретные цели обучения и содержания учебного материала); - процессуальная часть - технологический процесс (организация учебного процесса, методы и формы учебной деятельности школьников, методы и формы работы учителя, деятельность учителя по управлению процессом усвоения материала, диагностика учебного процесса) [191]. Технология отличается от методик своей воспроизводимостью и устойчивостью результатов [29, 191]. Технология в максимальной степени связана с учебным процессом - деятельностью учителя и ученика, ее структурой, средствами, методами и формами [191]. Согласно педагогическому энциклопедическому словарю [159] педагогическая технология состоит из предписаний способов деятельности (дидактические процессы), условий, в которых эта деятельность должна воплощаться (организационные формы обучения), и средств осуществления этой деятельности (целенаправленная подготовка учителя и наличие технических средств обучения). Педагогическую технологию понимают как последовательную, взаимосвязанную систему действий педагога, направленных на решение педагогических задач, или как планомерное и последовательное воплощение на практике заранее спроектированного педагогического процесса [199]. Педагогическая технология — это такое построение деятельности педагога, в которой все входящие в него действия представлены в определенной последовательности и целостности, а выполнение предполагает достижение необходимого результата и имеет прогнозируемый характер [158]. По мнению автора, существенными чертами современных трактовок понятия «педагогическая технология» являются: — разработка конкретного педагогического замысла на основе ценностных ориентации, целевых установок автора или коллектива под конкретный ожидаемый результат; — выстраивание технологической цепочки педагогических действий строго в соответствии с поставленной целью и гарантией всем школьникам достижения и прочного усвоения уровня Государственного стандарта образования; — предусмотрена взаимосвязанной деятельности учителя и учащихся при обеспечении образовательных потребностей каждого ученика в соответствии с его индивидуальными особенностями; — поэтапное и последовательное воплощение элементов педагогической технологии любым учителем; — диагностические процедуры, содержащие критерии, показатели, инстру ментарий измерения результатов деятельности [158]. Согласно А.Н. Дахину педагогическая технология - специально организованный процесс взаимодействия учителей и учащихся, направленный к тому, чтобы достичь запланированных целей образования, т.е. технология учебного процесса [64]. В работе [25] педагогическая технология рассматривается как система, состоящая из следующих элементов: — модель исходного состояния учащегося; — модель конечного состояния учащегося (планируемые результаты обучения); — средства диагностики текущего состояния и прогнозирования тенденций ближайшего развития (мониторинга) системы; — набор моделей обучения; — критерии выбора или построения оптимальной модели обучения для конкретных условий; - механизмы обратной связи, обеспечивающие взаимодействие между дан ными диагностики и выбором модели обучения, соответствующей получен ным данным. Г.М. Чернобельская под технологией обучения химии понимает особый вид методики обучения химии, который предусматривает: - тщательно продуманную модель учебного процесса, отражающую четко сформулированный методический замысел и спланированный конечный результат; - специально методически обработанное (преобразованное) в соответствии с замыслом химическое содержание; - систему методов и средств обучения химии, ориентированную на реализацию содержания с целью развития мышления обучаемых, учета их интересов и потребностей, обладающую свойством инвариантности (воспроизводимую в сходных условиях школьной действительности, минимально зависимую от индивидуальности преподавателя). При этом важно, чтобы организация обучения создавала ситуацию успеха; - достаточно точный временной режим; - диагностику достигнутое промежуточных и конечного результатов [261]. На основе проведенного анализа под педагогической технологией в данном исследовании будем понимать заранее спроектированную и поэтапно воплощаемую совместную учебную деятельность учителя и учащихся, обеспечивающую достижение требований ФГОС всеми учащимися и воспроизводимость результатов обучения.
Концепция и теоретическая модель информационно-деятельностного обучения химии старшеклассников
В педагогике под концепцией понимают систему ведущих идей, раскрывающую трактовку сущности педагогического объекта, а также систему принципов и методов, с помощью которых раскрывается способ понимания и преобразования выделенного педагогического явления, процесса или педагогической системы [35]. В контексте данного определения нами под концепцией информационно-деятелъностного обучения химии понимается система научно обоснованных и подтвержденных практикой положений о роли и значении предмета «Химия» на старшей ступени общеобразовательной школы в системе общей подготовки учащихся, а также возможностей повышения качества их химической подготовки.
Основной целью авторской концепции является обеспечение теоретико-методической базы и создание на ее основе методики инфомационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы, отвечающей современным требованиям общества к выпускнику общеобразовательной школы.
В основе построения концепции лежат ведущие идеи: 1. Обучение химии на старшей ступени общеобразовательной школы — это этап преемственного процесса формирования химических компетенций и универсальных учебных действий учащегося. 2. Информационно-деятельностный подход - основной инструмент развития химической компетенции, универсальных учебных действий учащегося на старшей ступени общеобразовательной школы. 3. Химическая компетенция - основной интегративный критерий качества обучения химии выпускников общеобразовательной школы. Ведущими подходами концепции являются компетентностный и информационно-деятельностный подходы. Ведущие идеи и подходы конкретизируются в виде системы принципов организации информационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы. При этом, как отмечается в работе [268], необходимо учитывать, что принципы, как регулятивные положения, определяющие особенности организации и конструирования всего образовательного процесса и деятельности его субъектов, являются следствием педагогических закономерностей. При выявлении закономерностей информационно-деятельностного обучения в исследовании учитывались общепедагогические закономерности обучения, обобщенные Ю.К. Бабанским и др., специфические закономерности информационно-деятельностного обучения, выявленные Н.П. Безруковой в процессе обучения студентов аналитической химии в педагогическом вузе [15]. Таким образом, к специфическим закономерностям для системы информационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы следует отнести: 1) зависимость организации обучения химии от интегративных целей обучения, воспитания и развития учащихся в процессе ее освоения в контексте компетентностного подхода; 2) зависимость уровня самостоятельности и успешности учащихся в процессе обучения химии от степени включенности их в проектно-исследовательскую деятельность, от степени внедрения современных информационно-коммуникационных технологий в процесс обучения химии; 3) зависимость развития ценностного отношения учащихся к получаемым химическим знаниям и умениям от практической направленности информационно-деятельностного обучения химии на завершающем этапе, его связей с реальной жизнью; 4) зависимость качества информационно-деятельностного обучения химии: — от его направленности на рациональную организацию и управление образовательным процессом и всеми видами деятельности его субъектов, в том числе на основе средств ИКТ; — от качества научно-методического обеспечения предмета; - от качества информационно-образовательного пространства школы, включающего, в том числе, ее материально-техническое оснащение. Данные закономерности стали основанием для отбора принципов проектирования и реализации информационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы. Проектирование информационно-деятельностного обучения химии, безусловно, должно реализовываться, в первую очередь, в контексте общедидактических принципов обучения. Вместе с тем, наряду с принципами, которым оно не противоречит, можно выделить ряд специфических принципов, которые изложены ниже.
Идея гуманизации образования, которую определяют как процесс введения и утверждения человеческой личности и человеческих ценностей в центр образовательной системы, предполагает реализацию личностно-ориентированного обучения, заключающегося в создания условий для развития творческой активности обучаемого, его саморазвития, самореализации, реальный перевод педагогических взаимодействий на субъект-субъектный уровень. В контексте особенностей информационно-деятельностного обучения химии при его проектировании и реализации необходимо опираться на принцип информационной гуманности [206]. При этом под гуманностью понимается приоритет учета психофизиологических особенностей и личностных интересов учащегося при выборе любого средства, метода, технологии обучения. Таким образом, принцип информационной гуманности заключается в ориентации дидактико-воспитательного процесса обучения химии на индивидуальные информационные возможности и особенности учащегося. Все элементы учебного процесса должны обладать адаптивностью к индивидуальным информационным особенностям учащегося по форме, объему и темпу представления информации. Выбор и применение педагогических технологий, в том числе ИКТ, должны быть следствием возрастных физиологических и интеллектуальных возможностей учащихся.
Принцип систематичности, согласно В.Оконя [150], предполагает упорядочение дидактического материала, «рациональное деления материала на смысловые фрагменты, овладение учащимися предьщущим материалом при продвижении вперед, сопутствие получения знаний развитию практических умений и навыков». Применительно к информационно-деятельностному обучению данный принцип ориентирует на решение следующих вопросов: - оптимальное распределение учебной информации между учителем и компьютерной системой как ее источниками; - систематическое использование ИКТ при проектировании уроков и систематическое проведение учебных исследований, основанное на выявлении при организации изучения конкретной темы, раздела оптимального соотношения компьютерных и традиционных методов, технологий, форм обучения; - фиксирование уровня обученности учащегося по окончании изучения темы, раздела и его коррекция при необходимости с использованием, в том числе, ИКТ.
Методика информационно-деятельностного обучения химии с использованием учебно-методического пакета на основе ЭОР
Наш опыт показал, что данные критерии интегративной оценки проекта могут быть использованы как учащимися, так и жюри, включающего учителей и приглашенных специалистов. Защита может также проводиться во время обобщения материала темы. Для реализации проекта средней продолжительности требуется 2-4 недели, в зависимости от уровня подготовки учащихся. По данной схеме нами реализуются проекты «Металлы», «Скорость химической реакции», «Химия и повседневная жизнь человека».
Ключевыми особенностями интегрированного проекта (рис.20) являются: междисциплинарный характер проекта, в котором участвует большое количество учащихся и привлекаются учителя различных предметов; все этапы работы над проектом данного типа, как правило, проводятся во внеурочное время.
Защиту исследовательских работ учащихся целесообразно проводить в два этапа, поскольку большое количество докладов выслушать и оценить за один день, как правило, проблематично. Итоговую конференцию целесообразно приурочить к каким-либо мероприятиям общешкольного масштаба (например, «День открытых дверей»). Примером проекта такого типа является проект «Искусственная пища», успешно реализованный нами в гимназии №13 г. Красноярска [235]. В реализации проекта участвовали учителя химии, биологии, географии и английского языка.
Необходимым условием формирования химической компетенции в повседневной жизни является решение соответствующих проблем, связанных с применением химических знаний и умений. Понимание роли химической науки в обеспечении жизнедеятельности человеческого общества позволяет избежать развития хемофобии, сформировать основы безопасного поведения в повседневной жизни.
Проект «Химия и повседневная жизнь человека» [217] был разработан для учащихся 11 класса общеобразовательных школ. УМП может быть реализован как при изучении темы «Химия и повседневная жизнь человека», так и на факультативных занятиях или при проведении элективного курса. Реализация проекта предполагает повторение и обобщение материала по различным темам курса химии, биологии, экологии, а также освоение ряда методик качественного анализа органических и неорганических соединений. Дидактико-воспитательные цели: - продолжить формирование химической компетенции в повседневной жизни на материале проекта; - продолжить формирование базовой химической компетенции на материале проекта; - продолжить развитие универсальных учебных действий на материале проекта; - продолжить формирование элементов здоровьесберегающей и экологической компетенций. Методические задачи: - продолжить формирование потребности в познании свойств веществ, применяемых в повседневной жизни человека с целью их рационального использования; - продолжить формирование понимания роли химии как науки в обеспечении жизнедеятельности человеческого общества; - актуализировать и систематизировать знания о химической природе веществ, используемых в повседневной жизни; - продолжить формирование умения использовать знаний и умений в практической деятельности и повседневной жизни; - продолжить формирование умения анализировать химическими методами ряда органических и неорганических соединений, в том числе отдельных компонентов продуктов питания; - продолжить совершенствование умений: распознавать состав и свойства веществ, применяемых в повседневной жизни человека; объяснения химических явлений, происходящих в быту; определения возможности протекания химических превращений в различных условиях и оценки их последствий; приготовления растворов различной концентрации в повседневной жизни; поиска, обработки и анализа информации из различных источников, перевод ее из одного вида в другой; критической оценки достоверности химической информации, поступающей из различных источников, в том числе из рекламы; экологически грамотного поведения в окружающей среде; увидеть проблему и наметить пути ее решения; выделять причинно-следственные связи; безопасного обращения с токсичными веществами; работы в группе, распределения обязанностей между участниками проекта; выступать перед аудиторией, аргументированно отстаивать свою точку зрения в ходе дискуссии. Основополагающий вопрос сформулирован на основе высказывания А.Азимова: «Химия - это смерть, упакованная в банки и коробки»: является ли химия смертью, упакованной в банки и коробки? Возможные проблемные вопросы и темы исследований к ним представлены ниже: — Может ли лекарство быть ядом? — Инсектицид - смерть таракану, а нам? — Косметика - прогресс налицо? — Химчистка запрещена? — О чем расскажет продуктовая этикетка? -Что лучше: огурец с грядки или огурец, «разбавленный» говядиной? Темы учебных исследований учащихся проекта «Химия и повседневная жизнь человека»: — «Влияние условий хранения на качество аспирина и его действия на организм человека». — «Свойства средств борьбы с бытовыми насекомыми». — «Изучение свойств косметических препаратов». — «Свойства моющих средств и их влияние на организм человека». — «Влияние чистящих средств на различные типы тканей». — «Анализ пищевых продуктов». — «Анализ различных аспектов употребления генетически модифицированных продуктов». В качестве дидактических материалов в состав данного УМП, наряду с критериями оценивания исследовательской деятельности учащихся, входят ЭОР «Комплексонометрия» [16], методики обнаружения и определения химических веществ, которые могут быть использованы учащимися для анализа реальных объектов в процессе проведения их исследования (глицерин, фенол, аспирин, эфирные масла, «Комет», холестерин, мёд, аскорбиновая кислота (Приложение 6)) и другие материалы по усмотрению учителя.
Экспериментальная проверка эффективности методики информационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы
На основе данных таблицы можно сделать вывод о существенном увеличении количества учащихся, владеющих указанными УУД на исполнительском и экспертном уровнях. В табл. 14 представлены результаты диагностики структуры учебной мотивации учащихся экспериментальных групп, с целью выявления доминирующих мотивов деятельности, которая выполнялась по методике, представленной в работе [87]. Согласно данным таблицы, в структуре мотивов респондентов анализируемых экспериментальных групп преобладают познавательные мотивы, мотивы саморазвития и достижения, социальной позиции, что подтверждает направленность предлагаемой методики на личностное развитие старшеклассников через формирование стремления к самосовершенствованию, в том числе путем самообразования. Для подтверждения существования зависимости между выявленной структурой учебной мотивации и информационно-деятельностной методикой обучения химии рассчитывался коэффициент ранговой корреляции rs Спирмена. Результаты представлены в табл. 15. Из данных таблицы следует, что значения rs во всех вариантах превышает rs крит. при р=0.05. Это однозначно свидетельствует о положительной ранговой связи исследуемых показателей. На этом основании можно сделать вывод о позитивном влиянии нашей методики на мотивационную сферу личности учащихся, поскольку все группы респондентов объединены между собой лишь реализуемой экспериментальной методикой.
Анализ результатов педагогического эксперимента позволяет заключить, что методика информационно-деятельностного обучения химии на старшей ступени общеобразовательной школы создает условия для достижения поставленных интегративных целей обучения химии. Интеграция традиционного обучения с указанными выше современными педагогическими технологиями в контексте информационно-деятельностного подхода в некоторой мере «сглаживает» резкое сокращение часов, выделяемых на освоение предмета, позволяет усилить акценты на самостоятельную работу учащихся. Вместе с тем следует еще раз подчеркнуть, что для формирования устойчивых умений, навыков, знаний, являющихся основой базовой химической компетенции и развиваемых на ее основе экологической и здоровьесберегающей компетенций, требуется конкретное время.
Разработанная методика вносит весомый вклад в развитие универсальных учебных действий учащихся.
Таким образом, результаты педагогического эксперимента позволяют сделать вывод об эффективности предложенной в данной работе методики ин-формационно-деятельностного обучения химии старшеклассников.
В соответствии с теоретической моделью информационно-деятельност-ного обучения химии старшеклассников разработано учебно-методическое обеспечение, включающее наряду с традиционными средствами обучения УМП для организации изучения конкретной темы на основе ЭОР и УМП для организации проектно-исследовательской деятельности учащихся, «Карту интересов» учащихся и Диагностическую карту для выявления уровня сформированности УУД учащихся. Показано, что УМП на основе ЭОР должны соответствовать требованиям универсальности, доступности, сознательности и активности и включать: собственно ЭОР; инструктивную карточку по работе с ЭОР; дидактические материалы для контроля и оценивания деятельности учащихся (тесты для контроля или самоконтроля, карточки с заданиями, кроссворды и т.д). УМП для организации проектно-исследовательской деятельности учащихся должны соответствовать требованиям: проблемности, научности, доступности, практи-кориентированности, сознательности и активности. Минимальный набор УМП данного типа включает: «Визитную карточку проекта» с описанием дидактико-воспитательных целей и методических задач, основополагающим и проблемными вопросами; комплект материалов для организации учебных исследований, включающий темы исследований, методики проведения химического эксперимента; средства оценивания проектно-исследовательской деятельности учащихся; ЭОР (при необходимости). Для оценивания проектно-исследовательской деятельности учащихся разработаны критерии оценивания презентации проекта, в качестве которых выступают «соответствие структуры работы нормам научного исследования», «качество презентации: оформление», «качество презентации: выступление», при этом для каждого критерия разработаны показатели, каждому из которых присваивается определенное количество в зависимости от его значимости.
Для реализации информационно-деятельностного обучения старшекласс ников разработаны мультимедийные ЭОР по темам «Нуклеиновые кислоты», «Полимеры», «Гидролиз», «Скорость химической реакции. Смещение химиче ского равновесия», Программа-тренажер «Составление уравнений окислитель но-восстановительных реакций методом электронного баланса», «Алкины», «Комплексонометрия». Структурирование материала тем в программах посред ством многоуровневого меню, использование при изложении материала ком пьютерной графики, видео- и анимационных фрагментов, звукового сопровож дения, организация обучения в интерактивном режиме, включение в програм мы тестовых заданий, контекстных и ситуационных практикоориентированных заданий для самоконтроля создают условия для реализации в обучении прин ципа информационной гуманности. 3. Разработана методика информационно-деятельностного обучения химии старшеклассников с использованием УМП на основе ЭОР, особенностью кото рой являются формирование на начальном этапе мотивации учащихся к изуче нию темы посредством, например постановки учебной проблемы, проблемного химического эксперимента. Далее учащиеся ищут варианты их решения с ис пользованием ЭОР, получая и обрабатывая субъективно новую для них инфор мацию. Для реализации информационно-деятельностного взаимодействия в рамках данной методики обосновано использование схем информационного обмена в системе «учитель-учащийся-компьютер» с использованием ЭОР, в том числе авторских, либо комбинированных схем на основе проблемно ориентированной и предметно-ориентированной схем информационного обмена и схем с использованием авторских ЭОР и видеопроектора или с использованием авторских ЭОР, видеопроектора и интерактивной доски. 4. Разработана методика информационно-деятельностного обучения химии старшеклассников с использованием УМП для организации проектно-исследовательской деятельности, в основе которой лежат три схемы интеграции традиционного обучения, РЖТ и проектно-исследовательской технологии в зависимости от продолжительности проекта. Показано, что в ходе реализации краткосрочного проекта решается небольшая проблема, связанная с какой-либо темой предмета «Химия», и данный проект реализуется в рамках уроков. При реализации проекта средней продолжительности (схема 2), параллельно с изучением материала темы в рамках уроков группы учащихся самостоятельно выполняют учебные исследования. Ключевыми особенностями интегрированного проекта (схема 3) являются его междисциплинарный характер, участие большого количества учащихся и привлечение учителей различных предметов. Все этапы работы над проектом данного типа, как правило, проводятся во внеурочное время.
Похожие диссертации на МЕТОДИКА ИНФОРМАЦИОННО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНОГО ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ НА СТАРШЕЙ СТУПЕНИ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ
