Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Педагогико-эргономические условия проведения химического эксперимента с использованием информационных технологий.
1.1. Анализ современного состояния научно-педагогических исследований в области применения средств информационных и коммуникационных технологий в процессе преподавания химии 13
1.2. Основные направления использования средств информационных технологий в процессе преподавания химии 22
1.3. Принципы проведения химического эксперимента с использованием средств информационных технологий 35
1.4. Педагогико-эргономические требования к отбору средств, функционирующих на базе информационных технологии, для проведения химического эксперимента 58
Выводы по главе I- 78
Глава II. Методические аспекты подготовки учителей к комплексному использованию информационных технологий и традиционных методов и форм организации и проведения химического эксперимента.
2.1. Компоненты и виды профессиональной деятельности учителя в области организации и проведения химического эксперимента с использованием средств информационных технологий 80
2.2. Требования к уровню подготовки учителя химии по информатике и информационным технологиям в области организации и проведения химического эксперимента 87
2.3. Принципы отбора содержания курса информатики, ориентированного на изучение информационных технологий и их использование в процессе проведения химического эксперимента 92
2.4.Блочно-модульная структура курса «Проведение химического эксперимента с использованием средств информационных технологий» 102
2.5. Результаты педагогического эксперимента по обучению учителей химии курсу информатики 123
Вы воды по главе II..141
Заключение 143
Литература 147
Приложения 157
- Анализ современного состояния научно-педагогических исследований в области применения средств информационных и коммуникационных технологий в процессе преподавания химии
- Основные направления использования средств информационных технологий в процессе преподавания химии
- Компоненты и виды профессиональной деятельности учителя в области организации и проведения химического эксперимента с использованием средств информационных технологий
Введение к работе
Актуальность исследования. В открытом информационном обществе изменяется содержание и формы деятельности в различных сферах, в том числе и в химии как в науке, и в областях ее практического применения. Создание высоко производительной электронно-вычислительной техники и эффективных средств связи позволяет осуществлять сбор, передачу, хранение, использование информации, обеспечивающих уровень развития, влияющего на технологию химического производства.
В связи с этим возникает необходимость поиска новых методов и форм преподавания химии в профильных классах с использованием информационных технологий.
Одно из важнейших направлений информатизации современного общества является информатизация образования. Этот процесс предполагает широкое использование средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в процессе обучения и воспитания, в управлении учебно-воспитательным процессом, автоматизации информационно-методического обеспечения учреждений образования. Отечественный опыт (Апатова Н.В., Кравцова А.Ю., Кузнецов А.А., Лапчик М.П., Панюкова СВ., Роберт И.В., Софронова Н.В. и др.) показывает, что средства ИКТ целесообразно применять при изучении всех учебных предметов. При этом средства ИТ выступают как новые интерактивные средства обучения, обладающие целым рядом дидактических достоинств и позволяющие качественно изменить содержание, методы, формы и содержание обучения.
Теоретические вопросы подготовки учителей в области ИКТ рассмотрены в работах Ваграменко Я.А., Жданова С.А., Кузнецова А.А., Кузнецова Э.И., Лапчика М.П., Роберт И.В., Румянцева И.А., Хеннера Е.К. и др. Проблемы, возникающие в связи с подготовкой учителей к профессиональной деятельности в условиях информатизации системы образования, на протяжении ряда лет рассматривались в научно-методических публикациях, кандидатских и докторских исследованиях Добудько Т.В., Могилева А.В., Паню-
ковой СВ., Роберт И.В., Швецкого М.В., Шухмана А.Е. и др. Опираясь на эти исследования, можно заключить, что в современном образовании учителю необходима помощь не только в сфере методики преподавания теоретической части химии, но и в сфере определения содержания, организации и проведения химического эксперимента средствами информационных технологий (ИТ), так как химический эксперимент играет одну из основных ролей в решении учебно-воспитательных задач, являясь первоначальным источником знаний, средством проверки гипотез, формирования практических умений и интереса к изучению химии, методом проверки полученных знаний и умений, стимулом к применению их на практике. В связи с этим задачи, стоящие перед учителем химии современной школы, заключаются в совершенствовании методов, средств обучения и способов организации практической и познавательной деятельности учащихся на основе использования средств ИТ, организации управления учебно-воспитательным процессом, создании таких условий для учебного процесса, в результате которых учащийся получит возможность проектировать и конструировать виртуальные химические модели, чтобы приобретать во взаимодействии с ними навыки самостоятельного получения знаний, экспериментальные умения и навыки. Таким образом, одна из важнейших проблем подготовки учителей в области использования информационных технологий в преподавании химии состоит в том, что система подготовки должна обеспечивать такой уровень, который бы позволял бы учителю в своей профессиональной деятельности быстро адаптироваться к инновациям в области использования средств ИТ.
Анализ подготовки учителей химии в области использования средств ИТ в химическом эксперименте позволил выделить основные направления совершенствования этой подготовки, обусловленной требованиями к естественнонаучной и экспериментальной подготовке учащихся в условиях современного информационного общества. Рассматривая направления использования ИТ в химическом эксперименте, отметим, что организация исследовательской деятельности учащихся, проведение количественного эксперимен-
та, химико-информационного практикума возможно при комплексном использовании средств ИТ и традиционных форм и методов в химическом эксперименте. При этом под средствами ИТ (Роберт И.В.) будем понимать программные, программно-аппаратные и технические средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вьршслительной техники, а также современных средств и систем транслирования информации, информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации.
Под комплексным использованием средств ИТ и традиционных методов и форм в процессе проведения химического эксперимента, будем понимать одновременное и взаимосвязанное использование методов и средств как традиционных, так и ИТ на всех этапах обучения учащихся, учителями, направленное на организацию и проведение химического эксперимента, контроль и самоконтроль за его результатами; использование развивающего потенциала ИТ, автоматизацию процессов сбора, хранения, передачи и обработки химической информации в практической деятельности; автоматизацию организационно-методического управления учебным процессом; автоматизацию процессов сбора, накопления, обработки, продуцирования, передачи, тиражирования учебной и методической информации (научно-методической, нормативной, инструктивной, технической, оперативной, тематической и др.), создание условий комфортного управления информационными потоками с любого расстояния. Реализация комплексного подхода предполагает: создание условий для использования учителем средств ИТ в процессе организации и проведения химического эксперимента; использование средств ИТ в процессе обучения всеми участниками образовательного процесса; применение учителем средств ИТ в управлении учебно-воспитательным процессом.
Обобщая вышеизложенное, можно утверждать, что требования к естественнонаучной и, в частности, химической подготовке школьников на современном этапе развития общества, возрастание роли средств ИТ в естественнонаучных исследованиях и химических производствах привело к необходимости совершенствования подготовки учителей химии к проведению химического эксперимента в условиях использования средств ИТ.
Таким образом, проблема исследования обусловлена противоречием
между существующей практикой подготовки учителей химии к использованию средств ИТ в своей профессиональной деятельности, не обеспечивающей в должной мере реализацию возможностей ИТ в процессе организации и проведения химического эксперимента, и современным уровнем теоретических и практических разработок в этой области в аспекте повышения качества химической подготовки учащихся.
Актуальность исследования определяется необходимостью совершенствования процесса подготовки учителей химии к использованию средств ИТ в процессе организации и проведении химического эксперимента в условиях реализации возможностей компьютерной визуализации изучаемых объектов и процессов, автоматизации вычислительной деятельности и процессов сбора, обработки, передачи информации об объектах, процессах в соответствии с требованиями к химической подготовке учащихся.
Цель исследования: разработать научно обоснованные методические подходы к совершенствованию подготовки учителей химии к использованию средств ИТ в процессе организации и проведения химического эксперимента в условиях реализации возможностей этих технологий и в соответствии с требованиями к химической подготовке учащихся.
Объект исследования: процесс подготовки учителей химии в рамках курса информатики к использованию средств ИТ в процессе проведения химического эксперимента.
Предмет исследования: методические аспекты совершенствования подготовки учителей химии к использованию средств ИТ в рамках курса информатики.
Гипотеза исследования состоит в следующем: методические подходы, определяющие совершенствование подготовки учителя химии педагогически целесообразной реализации возможностей средств ИТ в области организации и проведения химического эксперимента; автоматизация деятельности по сбору, обработке, использованию учебной информации о химических
объектах и процессах, автоматизации процессов обработки результатов химического эксперимента, компьютерной визуализации изучаемых химических объектов и процессов обеспечат у учащихся повышение уровня усвоения теоретических знаний, развитие экспериментальных умений и навыков, усвоение специфических особенностей использования средств ИТ в осуществлении исследовательской деятельности.
В соответствии с проблемой, объектом, целью и гипотезой исследования поставлены следующие задачи:
Провести анализ современного состояния подготовки учителей химии в области использования средств ИТ в своей профессиональной деятельности, в том числе в области реализации их возможностей в процессе проведения химического эксперимента.
Выявить направления использования средств ИТ в преподавании химии как основу совершенствования содержания подготовки учителей химии.
Определить принципы проведения химического эксперимента с использованием средств ИТ.
Сформулировать требования к проведению химического эксперимента с использованием средств ИТ.
Выявить компоненты профессиональной деятельности учителя в области организации и проведения химического эксперимента с использованием средств ИТ.
Разработать методические требования к подготовке учителя химии по информатике и ИТ в области организации и проведения химического эксперимента.
Разработать структуру и содержание курса информатики для учителей химии «Проведение химического эксперимента с использованием средств ИТ и провести экспериментальную проверку его эффективности.
Методическую основу исследования составили следующие работы: по методологии педагогики и психологии - Бабанский Ю.К., Беспалько В.П., Гальперин П.Я, Давыдов В.В., Краевский В.В., Рубцов В.В., Талызина Н.Ф. и др.; в сфере подготовки учителей в области информатики и ИКТ - Бранов-ский Ю.А., Добудько Т.В., Жданов С.А., Кравцова А.Ю., Кузнецов А.А., Кузнецов Э.И., Лавина ТА., Лапчик М.П., Лесневский АС, Пугач В.И., Роберт И.В., Сердюков В.И., Сластенин В.А., Шухман А.Е. и др.; по методологии и практике информатизации образования - Ваграменко Я.А., Кузнецов А.А, Козлов О.А., Малахов В.М., Панюкова СВ., Павлов А.А., Роберт И.В., Романенко Ю.А., Софронова Н.В., Щербаков М.А. и др.; по методике организации и проведения химического эксперимента - Верховский В.М., Гра-бецкий А.А,., Ерыгин Д.П., Жуков П.Н., Зазнобина Л.С, Назарова Т.С, Парменов К.Я., Полосин В.Г., Пилипенко З.И., Толкунов В.И., Чертков И.Н. и др.; по теории профессиональной подготовки учителей и организации учебно-воспитательного процесса в школе - Архангельский СИ., Сластенин В. А. и др.; по использованию средств ИКТ в сфере научно-исследовательской и творческой деятельности учителя - Мазур З.Ф., Поло-винкин А.И., Радомский В.М. и др.
Методы исследования. В ходе исследования использовались следующие методы: теоретические (изучение психолого-педагогической, химической и методической литературы; анализ отечественного опыта использования современных ИТ в химическом образовании), эмпирические (наблюдение, собеседование, анкетирование учителей и учащихся), педагогический эксперимент, математические методы обработки результатов педагогического эксперимента.
Опытно - экспериментальной базой послужили: химико-биологические классы МОУ гимназии «Классическая» № 39, лицея № 19, средние школы № 54, 75, 91 г.Тольятти, методическое объединение учителей химии Департамента образования г.Тольятти.
Исследование осуществлялось в несколько этапов.
На I этапе (1996-1998) изучалась педагогическая и методическая литература, определялась цель, объект, предмет, гипотеза, задачи исследования. Были выявлены основные направления использования информационных технологий в преподавании химии.
На П этапе (1998-2001) проводилась разработка технологий реализации методических аспектов совершенствования подготовки учителей в области использования информационных технологий в химическом эксперименте в рамках курса информатики для учителей химии на курсах повышения квалификации учителей химии, организованных Департаментом образования г. Тольятти.
На Ш этапе (2001-2003гг.) проводилась статистическая обработка полученных результатов эксперимента, проверка гипотезы исследования, выполнен анализ и обобщение теоретических и экспериментальных материалов исследования.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в определении основных направлений использования средств ЙТ в процессе подготовки учителей химии, в обосновании и формулировании принципов проведения химического эксперимента с использованием средств ИТ, в выявлении педагогико - эргономических требований к отбору средств, функционирующих на базе ИТ, для проведения химического эксперимента; в разработке методических требований к подготовке учителя химии по информатике и ИТ в области организации и проведения химического эксперимента.
Практическая значимость состоит в разработке компонентов и видов профессиональной деятельности учителя в области организации и проведения химического эксперимента с использованием средств ИТ; содержания и программы курса информатики «Проведение химического эксперимента с использованием средств ИТ». Курс может быть использован для подготовки будущих учителей химии, учителей школ и средних специальных учебных заведений к использованию средств ИТ в профессиональной деятельности, в частности, при организации и проведении химического эксперимента.
Достоверность полученных результатов обеспечена опорой на научные достижения педагогики, психологии, философии и информатики, методики преподавания химии; положительной оценкой курса информатики «Проведение химического эксперимента с использованием средств ИТ» учителями химии г.Тольятти, г.Жигулевска, г.Отрадного; результатами педагогического эксперимента, а так же опытом работы в качестве учителя химии в химико-биологических классах гимназии №39 «Классическая».
Апробация и внедрение результатов диссертационного исследования.
Теоретические положения, материалы и результаты исследования док-
ладывались и обсуждались на региональных, всероссийских и международных конференциях: «Азотосодержащие гетероциклы: синтез, свойства, применение» (Астрахань, 2000), «Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона» (Тольятти, 1999), «Педагогический процесс как культурная деятельность» (Самара, 2000), на методических семинарах и совещаниях Департамента образования г.Тольятти, на Ученом совете ИИО РАО
W (2003).
Положения выносимые на защиту:
1. Реализация принципов проведения химического эксперимента и педа-
гогико-эргономических требований к отбору средств ИТ для его осу
ществления в аспекте основных направлений использования ИТ в про
цессе преподавания химии обеспечит совершенствование подготовки
4 учителей химии к комплексному использованию средств ИТ и тради-
ционных методов и форм организации и проведения химического эксперимента.
2. Подготовка учителей к комплексному использованию средств ИТ и
традиционных методов и форм организации и проведения химического
эксперимента, базирующаяся на реализации компонентов и видов про-
фессиональной деятельности учителя химии, требований к его подготовке по информатике и ИТ в области организации и проведения хими-
ческого эксперимента, принципов отбора содержания курса информатики, способствует совершенствованию организационных форм и методов проведения химического эксперимента в аспекте повышения у учащихся уровня теоретических знаний, развития экспериментальных умений и навыков, усвоения специфических особенностей использования средств ИТ при осуществлении исследовательской деятельности.
Анализ современного состояния научно-педагогических исследований в области применения средств информационных и коммуникационных технологий в процессе преподавания химии
В настоящее время мировое сообщество переживает переход к более совершенному этапу своего развития-информационному. В открытом информационном обществе изменяется содержание и формы деятельности в различных сферах, в том числе и в химии как в науке, и в областях ее практического применения. Соз-дание высоко производительной электронно-вычислительной техники и эффективных средств связи позволяет осуществлять сбор, передачу, хранение информации, обеспечивающих уровень развития, влияющего на технологию химического производства.
Информатизация образования и связанное с ней использование средств информационных и коммуникационных технологий (СИКТ) в процессе обучения изменяют компоненты теории обучения, что влечет за собой изменение парадигмы педагогической науки. В связи с этим представляется целесообразным использо вать возможности СИКТ не только для поддержки традиционньгх форм и методов обучения, сколько для реализации идей развивающего обучения, интенсификации всех уровней учебно-воспитательного процесса, подготовки подрастающего поко ления к условиям жизни в информационном обществе.
В связи с глобальными информационными процессами возникает новый инерес к наукам о физико-химических процессах, протекающих в природных системах. Научность мировоззрения будущих специалистов во многом формируется фундаментальными дисциплинами естественнонаучного цикла.
Существуют различные мнения о целесообразности использования современ ных информационных технологий в процессе обучения химии. Различие мнений вызвано тем, что каждый из высказьшающихся имеет свой ограниченный субъективный опыт в этой сравнительно новой области. Объективная оценка целесообразности применения современных технологий в процессе обучения химии может быть получена нить на основе анализа педагогических исследований.
В течение последних десяти лет достаточно широко исследованы общие возможности информационных технологий, создан немалый арсенал средств на их базе, апробированы методики их использования на практике.
В Законе об образовании РФ [49] указано, что процесс информатизации образования должен иметь гуманистическую ориентацию. В том процессе необходим учет интересов как школы в целом, так и отдельного педагога и отдельного учащегося.
В «Концепции применения средств новых информационных технологий в обучении химии» [22] обосновывается необходимость и возможность применения средств информационных технологий в учебном процессе средней школы, проводится анализ научных исследований в области внедрения современных информационных технологий в обучение химии, вскрываются теоретические основы применения СИКТ в химическом образовании, вырабатываются принципы и требования создания и применения этих средств.
Теория применения СИКТ в обучении химии указывает на использование средств ИКТ для создания и реализации компьютерных проектных сред, ориентированных на изучение основных разделов школьного курса химии. Ряд авторов (Ахлебенин А.К., Лазыкина Л.Г., Ларионова В.М., Кулагин С.А., Нифантьев Э.Е. и др.) [10,11,26] утверждают, что использование таких компьютерных программных средств наиболее эффективно при изучении строения вещества, технологии химических производств, кинетической и термодинамической характеристик химических процессов.
Программы отличаются в первую очередь высокой степенью интерактивности: схемы экспериментов, модели химических объектов, установки химических производств, взаимодействие микрочастиц могут создаваться самим пользователем и использоваться в различных режимах. Широкие возможности моделирования позволяют использовать подобные программные средства практически во всех разделах школьного курса химии.
В работах Ахлебинина А.К., Лазыкиной Л.Г., Лихачева В.Н., Нифантьева Э.Е., Пчелина М.А., Тельной Ю.В. и др. [10, 123, 124, 160,166] отмечается, что наиболее актуальным для изучения природы является применение СИКТ в обучении химии, которое позволяет избежать негативных последствий связанных с погружением обучаемого в мир символов и имитаций реальных процессов, представленных на экране компьютера, это использование учебного оборудования сопрягаемого с ЭВМ, позволяющего предоставлять учащемуся инструмент исследования реальных явлений или объектов. Становится возможным автоматизация школьного химического эксперимента, проведение на исследовательском уровне лабораторных и демонстрационных экспериментов.
По функциональным (содержательным) особенностям информации Назарова А.Г. [95, с.77] выделяет следующие виды компьютерных программ по химии:
-по специфике содержания учебного предмета (моделирующие программы для обработки и представления эксперимента);
- для раскрытия механизма процесса, явления в динамике и в статике;
- справочные материалы, базы данных.
Подразделение программ по содержательным признакам привело к возникновению электронных средств различного типа: энциклопедий, справочников, задачников, программ-тренажеров.
Основные направления использования средств информационных технологий в процессе преподавания химии
Анализ научно-методической литературы позволяет выделить четыре направления подготовки педагогических кадров к применению средств ИТ в профессиональной деятельности. В качестве существенного признака применяется разделение средств ИТ по возможности их использования на универсальные средства ИТ, применимые специалистами в различных профессиональных областях и обеспечивающие основные виды информационной деятельности человека, и специализированные, специфичные для конкретной предметной области. Кроме того, в существующей структуре подготовки учителей отдельно рассматривается общее применение средств ИТ в информационной деятельности человека, не связанное с педагогической деятельностью, когда средства ИТ используются как «средства актуализации информационных технологий для работы в предметных областях знания - инструменты исследования» [61, с.52] и образовательное применение средств ИТ - применение в деятельности педагога как средств обучения и средств организации учебного процесса.
Социально - экономические процессы, происходящие в нашем обществе, с неизбежностью вызывают соответствующие им изменения и в социальных функциях химического образования в средней школе [7, 24, 59, 76]. Соответственно изменениям социально - экономических условий меняются цели обучения и воспитания школьников. Без профильной дифференциации обучения, глубокой пред-профессиональной подготовки учащихся теперь не обойтись [21, 37, 38, 51, 87, 89, 90]. А это в свою очередь приводит к необходимости изменения и существенной корректировки содержания образования, а также пересмотра установившихся подходов к разработке всех компонентов учебно-методического комплекса, используемого в учебно-воспитательной работе профильных школ: учебных планов, программ, учебников, учебных и методических пособий.
Доминирующей тенденцией современной цивилизации является переход передовых стран мира от постиндустриального к информационному обществу, в котором объектами и результатами труда большей части занятого населения станут информационные ресурсы и знания научного, технологического, практического плана. По мнению А.И. Ракитова [128], общество считается информационным, если для него характерны признаки, среди которых выделим:
- процесс ускоренной автоматизации и роботизации всех сфер и отраслей производства и управления;
- сфера производства, хранения, использования и обработки информации становится ведущей сферой деятельности человека;
- на основе автоматизированного доступа и систем связи можно получить любую информацию и знания, необходимые для жизнедеятельности и решения личных и социально значимых задач.
Переход современного общества к информационной эпохе своего развития выдвигает в качестве одной из основных задач, стоящих перед системой школьного образования, задачу формирования основ информационной культуры будущего специалиста. Под информационной культурой понимается «степень совершенства человека, общества или определенной его части во всех возможных видах работ с информацией: ее получение, накопление, кодирование и переработка любого рода, в создании на этой основе качественно новой информации, ее передаче практическому использованию [128].
Потребность общества в квалифицированных кадрах, владеющих арсеналом средств и методов информатики, превращается в ведущий фактор образовательной политики. Целостная реализация этой потребности невозможна без включения информационной компоненты в систему подготовки будущего специалиста химико-биологического профиля. В полной мере это относится и к учебному процессу общеобразовательной школы. В современных условиях требуется подготовить школьника к быстрому восприятию и обработке поступающей информации, успешно ее отображать и использовать.
Включения информационной компоненты в содержание школьного химического образования и готовности к профессиональной деятельности, будущего специалиста химико-биологического профиля, существенно актуализировало проблему качества информационной подготовки учителя химии, в частности, в области химического эксперимента.
Организация процесса обучения химии на основе использования средств (ИТ) предполагает пересмотр всей методики изучения учебного материала. Это в свою очередь приводит к необходимости разработки соответствующего дидактико-методического обеспечения процесса информатизации обучения химии, под которым мы понимаем комплекс средств и методов предъявления учебной информации, а также средств организации и управления познавательной деятельностью учащихся.
Теоретические исследования [6, 55, 87, 88, 96, 99, 116, 117, 126, 130], а также опыт преподавания химии показывает, что для организации такого процесса обуг чения химии необходимы следующие условия:
а) наличие у учащихся начальных знаний из курса информатики, физики, биологии, естествознания, необходимых для решения задач профильного обучения химии.
Совершенствование учебно-воспитательного процесса в школе тесно связано с проблемой установления взаимосвязей между учебными предметами. Дидактический аспект решения межпредметных связей изложены в работах Ш.И. Ганели-на, И.Д. Зверева, М.Н. Скаткина, Н.А. Сорокина, В.Н. Федоровой.
Методические аспекты по отдельным естественнонаучным дисциплинам раскрыты в трудах А.А. Цветкова, В.М. Монахова, Е.Е. Минченкова, А.В. Усовой, А. А. Люблинской, Е.Г. Шмуклера.
Компоненты и виды профессиональной деятельности учителя в области организации и проведения химического эксперимента с использованием средств информационных технологий
На основании исследований [15, 62, 65, 122, 145, 148, 170, 171] профессиональной деятельности выделены компоненты профессиональной деятельности учителя химии в области организации и проведения химического эксперимента с использованием средств ИТ: информационный, химический, методический.
Информационный компонент, включающий знания, умения и навыки использования средств и методов информатики, реализацию возможностей средств ИТ в области осуществления информационной деятельности в профессиональной деятельности учителя химии; способность к самореализации личности, владеющей теорией и практикой коммуникаций в информационном обществе; потребность и способность к непрерывному самообразованию на основе полученного уровня информационной подготовки в условиях высоких темпов информатизации общества.
Химический компонент. Учитель должен владеть суммой знаний и необходимых навыков, определяя эксперимент как исследовательский и иллюстративный метод познания химических явлений. Правильно понимать сущность экспериментального метода, основные этапы деятельности исследователя при использовании этого метода, осознание взаимосвязи теории и практики в процессе познания, так как именно такую роль эксперимента в химии учитель должен показать своим ученикам.
Методический компонент. Постановка целей и задач, отбор содержания химического эксперимента, выбор средств ИТ, отбор методов и форм проведения химического эксперимента с использованием ИТ, организация и проведение контроля экспериментальных умений и навыков, организация научно-исследовательской и проектной деятельности учащихся.
В психолого-педагогических исследованиях имеется значительный потенциал, который может быть использован для решения вопроса об усилении методической компоненты деятельности учителя в системе использования средств ИТ в химическом эксперименте.
Перспективным является использование ИТ в качестве помощника учителя при планировании учебного процесса на основе информационного подхода.
С точки зрения информационного подхода процесс обучения химии рассматривается как процесс получения, преобразования и хранения учебной химической информации. Это высоко адаптивная система, состоящая из трех главных элементов-подсистем -учителя, ученика и СИТ, информационно взаимодействующих друг с другом.
В новой системе между компонентами устанавливаются новые связи. Согласно методики, предложенной. Скибицким Э.Г, Панюковой СВ. [108, 141, 144], процесс обучения с использованием средств ИТ, адаптируемую к нашему исследованию, можно представить следующим образом (рис. 4):
В соответствии с нашим методическим подходом в данную систему вводим дополнительный компонент - химико-информационный эксперимент. В связи с чем в системе устанавливаются связи: учитель-ученик -химический эксперимент; учитель-ИТ-ученик ; учитель-ученик -ИТ - химический эксперимент.
На основе исследований Кузьминой Н.В. о процессе подготовки и проведения химического эксперимента, Панюковой СВ. об использовании информационных и коммуникационных средств в обучении, Толкунова В.И. о классификации типов химического эксперимента выделим четыре вида деятельности в проведении химического эксперимента с использованием средств ИТ, включающие конкретные и обобщенные действия учителя химии [108, 154]. Конструктивная деятельность. Предполагает планирование работы как учителя, так и учащихся, связанной с использованием ИКТ в химическом эксперименте.
Химический эксперимент конкретизируется в планировочной деятельности: эксперимент, проводимый с использованием ИТ, планируется по теме и урокам; выделяются цели и форма использования средств ИТ. С учетом требований, предъявляемых к средствам ИКТ в химическом эксперименте и особенностей профильного обучения, подбираются приемы включения химического эксперимента в урок, продумывается последовательность использования средств ИТ в химическом эксперименте, разрабатывается структура и принципы взаимодействия учащегося, педагога и программных средств обучения, прогнозируются ожидаемые результаты в познавательном, воспитательном и развивающем аспекте.
В подготовительной практической деятельности - изучение методических рекомендаций, подбирается оборудование, реактивы, выбирается оптимальный вариант использования возможностей ИТ в химическом эксперименте, приводящие к повышению эффективности обучения, условия проведения химического эксперимента. Использование средств ИТ должно учитывать требования наглядности, безопасности, эстетики; необходим предварительный просмотр программы и соотнесение ее с химическим экспериментом с целью коррекции последнего и предварительной оценки педагогической эффективности и целесообразности.
В контрольно-оперативной деятельности планируется ход химического эксперимента с использованием ИКТ, продумываются приемы активизации познавательной деятельности учащихся, вопросы для обсуждения, прогнозируются затруднения, которые могут возникнуть у учащихся и пути их устранения.
Организаторская деятельность предполагает практическую реализацию ранее запланированных действий учителя в ходе проведения химического эксперимента. Особое значение здесь приобретают положительный эмоциональный настрой учащихся, их интерес к эксперименту. Учитель создает атмосферу коллегиальности и сотрудничества. Педагог оказывает помощь учащимся в ориентации в сложных источниках информации, объясняет в доступной форме все возможности средств ИТ.
