Информационноөкоммуникационные технологии в процессе обучения химии

ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ

А.О.Айдарова, А.Ерболатова Таразский Региональный Университет, г. Тараз, Республика Казахстан

Одной из актуальных проблем, стоящих перед современным образованием, является подготовка обучающихся к взрослой жизни, реализации своих интересов, способностей, к выполнению жизненных планов. Огромную важность приобретают вопросы индивидуализации обучения, активизации познавательной деятельности, развития творческих способностей обучающихся, что является одним из условий их успешной социализации.

Использование ИКТ в образовании позволяет увеличить производительность труда преподавателей и обучающихся, повысить эффективность обучения и самообучения. Поэтому среди основных компетентностей, требующих формирования и развития в современной школе, выделяют ИКТ–компетентности, которые включают в себя умение работать с информацией, решать распространённые информационные задачи с помощью современных общедоступных информационных ресурсов (инструментов и источников).

Обучение в значительной степени строится на работе с информацией. Обработка информации и коммуникация всегда являлись и остаются основными видами учебной деятельности. Одной из важнейших задач, стоящих перед образованием, является овладение обучающимися информационными и телекоммуникационными технологиями для формирования общеучебных навыков работы с информацией. Совершенно очевидно, что, используя только традиционные методы обучения, решить эту задачу невозможно.

Исходя из всего, сказанного выше, актуальность курсовой работы состоит в том, что на данный момент наша жизнь становится неотделимой от техники, обеспечивающей информационо-коммуникационные процессы. Поэтому стало необходимым строить обучение на основе ИКТ.

Цель: рассмотреть направления использования компьютерной техники в обучении химии.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1.рассмотреть применение компьютерной техники в обучении;

2.раскрыть функции компьютерной техники на уроке химии;

3.составить урок для 9 класса по химии на основе ИКТ по теме «Общие химические свойства металлов»

В школе необходимо создавать условия для обеспечения возможности вовлечения каждого ученика в активный познавательный процесс и свободного доступа к необходимой информации. И это задача не только содержания образования, сколько используемых технологий обучения. Поэтому уже в настоящее время возникла необходимость организации процесса обучения на основе современных информационно-коммуникационных технологий, где в качестве источников информации все шире используются электронные средства.

Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) – это целый спектр современных технологий, связанных с обработкой информации. Компьютерные технологии на сегодняшний день стали уже неотъемлемой частью жизни многих обучающихся. Они зачастую воспринимают их с гораздо большим интересом, чем обычный школьный учебник. Важной составляющей информатизации образовательного процесса является накопление опыта использования ИКТ на школьном уроке.
Сегодня необходимо, чтобы каждый учитель по любой школьной дисциплине мог подготовить и провести такой урок с использованием информационных технологий, потому что – это наглядно, красочно, информативно, интерактивно, экономит время учителя и ученика, позволяет работать ученику в своем темпе, позволяет учителю работать с учеником дифференцированно и индивидуально, дает возможность оперативно проконтролировать и оценить результаты обучения.
Компьютер на уроке может выполнять и функции рабочего инструмента, и функции самого учителя. В функции рабочего инструмента компьютер выступает как средство подготовки тестов, их хранения, текстовый редактор; графопостроитель, графический редактор; вычислительная машина больших возможностей (с оформлением результатов в различном виде); средство моделирования.

В функции учителя компьютер представляет собой источник учебной информации; наглядное пособие; индивидуальное информационное пространство; тренажёр; средство диагностики и контроля. На этапе подготовки к уроку компьютер предоставляет возможности создавать компьютерные модели конспекта урока, темы, курса в целом; максимально целесообразно располагать материал; обеспечивать основной материал дополнительной информацией; подбирать и систематизировать материал с учетом особенностей класса и отдельных учащихся. На этапе проведения уроков компьютер позволяет экономить время; повышать эмоциональную, эстетическую, научную убедительность преподавания; оптимизировать процесс усвоения знаний, воздействуя на различные анализаторы; индивидуализировать обучение; концентрировать внимание на важнейшей проблеме урока; в любой момент возвращаться к уже знакомому материалу; самостоятельно использовать учебный материал обучающимися.
Еще одним аргументом в пользу применения информационных технологий является возможность быстрого и эффективного контроля знаний обучающихся. Смыслом и позитивным результатом модели обучения с использованием информационного ресурса является следующие аспекты: в центре технологии обучения - ученик; в основе учебной деятельности – сотрудничество; позиция обучающегося в учебном процессе – активная; перспективная цель – формирование мотивации и развитие способности ученика к самообразованию

Задачи, решаемые с помощью ИКТ:

1.формирование умения работать с информацией; развитие коммуникативных способностей;

2.воспитание личности «информационного» общества;

3.возможность дать обучающимся так много учебного материала, как он может усвоить;

4.формирование исследовательских умений и умений принимать оптимальные решения.

Конечным результатом внедрения компьютерных технологий в процесс обучения химии, является овладение учащимися компьютером в качестве средства познания процессов и явлений, происходящих в природе и используемых в практической деятельности людей.
Учитель, использующий на уроках химии компьютерные технологии, становится руководителем, консультантом, координатором, экспертом, источником актуальной информации. Педагог формирует главные умения добывать информацию из разных источников, в том числе и в Интернете, обрабатывать, анализировать, сопоставлять, отсеивать, хранить и передавать ее. Он развивает у учащихся исследовательские навыки, культуру общения, расширяет кругозор.

Использовать компьютерные технологии учитель химии может на каждом уроке, и на разных его этапах.

Во-первых, целесообразно учителю химии использовать презентации при изучении нового материала, в которые обязательно должны быть включены демонстрационные опыты, так как наглядность активизирует деятельность учащихся на уроках и тестовые задания для всего класса, контролирующие восприятие учащими нового материала

Во-вторых, повышение качества обучения на уроках химии зависит от систематического контроля знаний учащихся на каждом уроке, поэтому рекомендуется проводить в начале каждого урока тестовый контроль знаний.

В-третьих, использовать компьютерные технологии можно во время проведения лабораторных и практических работ, то есть проводить обработку данных химического эксперимента. Такое использование компьютера полезно тем, что прививает учащимся навыки исследовательской деятельности, формирует познавательный интерес, повышает мотивацию, развивает научное мышление.

1.Усвоения нового материала

2.Повторение и обобщения материала

3.Тестовый контроль знаний

4.Домашнее задание

5.Самоконтроль

6.Лабораторные и демонстрационные опыты

7.Практические работы

8.Творческие проекты

9.Компьютер

10.Презентация нового материала

В четвёртых, на уроках химии можно использовать обучающие программы. Содержание программных средств учебного назначения, применяемых при обучении химии, определяется целями урока, содержанием и последовательностью подачи учебного материала. В связи с этим, все программные средства, используемые для компьютерной поддержки процесса изучения химии, можно разделить на программы:

1.справочные пособия по конкретным темам;

2.решения расчетных задач;

3.экспериментальных задач;

4.организация и проведение лабораторных и практических работ;
5.контроль и оценка знаний.

Обучающие программы для эффективного применения в учебном процессе должны соответствовать курсу химии соответствующего профиля обучения, иметь высокую степень наглядности, простоту использования, способствовать формированию специальных предметных умений, обобщению и углублению знаний.

Использование, компьютерных технологий на каждом уроке химии, повышает интерес к предмету и влияет на выбор будущей профессии подрастающего поколения.

Учителю целесообразнее создавать свои презентации, так как они более будут соответствовать выбранной учителем программе, теме и содержанию урока.

Преимущества использование компьютерных технологий на уроках химии:1.индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения за счет возможности изучения с индивидуальной скоростью усвоения материала;

2.осуществлять контроль с обратной связью, с диагностикой ошибок и оценкой результатов учебной деятельности;

3.осуществлять самоконтроль;

4.осуществлять тренировку в процессе усвоения учебного материала и самоподготовку учащихся;

5.визуализировать учебную информацию с помощью наглядного представления на экране монитора данного процесса, в том числе скрытого в реальном мире;

6.проводить лабораторные работы в условиях имитации в компьютерной программе реального опыта или эксперимента;

7.формировать культуру учебной деятельности обучающего.

Применение ИКТ на уроке предполагает использование электронных учебников, презентаций, интерактивной доски. Большая часть электронных учебников содержит упражнения–тренажеры, задачи с решениями, тестовые задания, которые также можно составлять и самому педагогу.

Используя даже небольшую часть Microsoft Office, учитель-предметник способен сам создавать динамические наглядные пособия, в которые может вставлять готовые видеофайлы с микро- и макросъёмками, методом простейшей мультипликации показывать учащимся явления и процессы. Система слайдов (кадров позитивных изображений) легко охватывает учебный материал большой темы или её отдельных частей, причём отдельные слайды можно расположить как последовательно, один за другим, создавая целостное представление об изучаемом, так и вразнобой, если необходимо акцентировать внимание учащихся на отдельном моменте или явлении. При демонстрации некоторые слайды можно пропустить или очень быстро вернуться к уже просмотренным. В подобных слайд-шоу, как и в случае с транспарантами, поэтапно раскрывается сущность явления, физического процесса, и тем самым в классе создаётся атмосфера заинтересованности и творчества. Доступны также звуковые фрагменты - дикторский текст, музыкальные или иные записи, сопровождающие демонстрацию изображений и видеофрагментов.

Компьютерная лекция - это тематически и логически связанная последовательность информационных объектов, демонстрируемая на экране монитора ученику (группе учеников) или всему классу (если имеется подключенный к компьютеру проектор). Основная задача компьютерной лекции та же, что и традиционной устной - объяснение нового материала, но она имеет более широкие возможности привлечения иллюстративных материалов (информационных объектов). Поэтому компьютерную лекцию следует рассматривать как новый, не существовавший прежде инструмент в работе учителя, позволяющий создавать более наглядные и информационно насыщенные уроки и сделать преподавание учебных дисциплин более эффективным.

Информационные объекты, демонстрируемые в ходе компьютерной лекции, - это изображения (слайды), звуковые и видеофрагменты. Изображения (слайды) представляют собой фотографии, рисунки, репродукции произведений живописи и графики, схемы, диаграммы и могут содержать текстовые фрагменты. Видеофрагменты - это фильмы, включенные в лекцию целиком или частично, либо мультипликации, которые наглядно показывают зачастую недоступные для наблюдения процессы и явления.

Для численного решения задач (например, нахождение зависимостей, построение графиков и диаграмм) широкие возможности предоставляет программа MicrosoftExcel. Здесь же возможно проведение виртуальных лабораторных работ. Это особенно актуально в ситуации материальных затруднений наших школ. Интересным примером использования Excel является создание электронного журнала. "Электронный журнал – это комплекс документов, включающий в себя основной документ Excel, по структуре напоминающий бумажный (обычный, школьный – прим. авт.) журнал, несколько документов, которые названы "планы уроков", и другие документы, касающиеся учеников и всего класса... Каждый столбец, соответствующий в бумажном журнале отметкам учеников за урок в какой-то день, снабжается "гиперссылкой" на документ "план урока" для этого дня."

Все компьютерные программы классифицируют по их назначению.

1. Автоматизированные системы обучения (или компьютерные учебники) — АСО. Это программный пакет, обеспечивающий возможность самостоятельно освоить учебный курс или его большой раздел. Он соединяет в себе свойства обычного учебника, справочника, задачника, лабораторного практикума и эксперта усвоенной информации. При этом АСО имеет ряд преимуществ по сравнению с указанными видами учебных пособий:
а) обеспечивает оптимальную для каждого конкретного пользователя последовательность, скорость восприятия предлагаемого материала, возможность самостоятельной организации чередования изучения теории, разбора примеров, методов решения типовых задач, отработки навыков решения типовых задач;

б) обеспечивает возможность самоконтроля качества приобретенных знаний и навыков;

в) прививает навыки аналитической и исследовательской деятельности;

г) экономит время обучаемого, необходимое для изучения курса

Некоторые процессы и явления экран ЭВМ позволяет проследить в динамике — это принципиально новый элемент в учебном процессе. Машина дает возможность ученику активно вмешиваться в происходящее, показать явление в зависимости от тех вводных условий, которые он задает машине. Машина может спрашивать ученика, а он, работая за пультом, дает ей ответы. Идет активное общение (диалог) с машиной благодаря АСО, ПОС и другим программам.

1.Предметно-ориентированные среды (микромиры) — ПОС. Это учебный пакет программ, позволяющий оперировать с объектами определенного класса. Среда реализует отношения между объектами, операции над объектами и отношениями, а также обеспечивает наглядное представление объектов и их свойств.

2.Ученик оперирует объектами среды, руководствуясь методическими указаниями в целях достижения поставленной дидактической задачи, либо производит исследование, цели и задачи которого поставлены учеником самостоятельно.

3.Лабораторные практикумы — ЛП. Программы этого типа служат для проведения наблюдений, для их численного и графического представления и для исследования различных объектов на практике. В программе обычно определяются цели эксперимента, описываются его средства и методики проведения, методы обработки данных, формы отчета.
4.Тренажеры — ТР. Служат для отработки и закрепления технических навыков при решении задач, выполнения упражнений. Они обеспечивают получение информации по теории и приемам решения задач, тренировку на различных уровнях самостоятельности, контроль и самоконтроль. Как правило, тренажеры включают такие режимы: изучение теории, демонстрация примеров, работа с репетитором, самостоятельная;, работа, самоконтроль, контроль.

5.Контролирующие программы— КП. Программные средства предназначенные для проверки (оценки) качества знаний. КП должен предоставлять обучаемому возможность ввода ответа в форме, максимально приближенной к общепринятой, обеспечивать фиксацию результатов контроля, сбор, распечатку и статистический анализ. КП должна анализировать ответ на правильность и выдавать адекватную оценку независимо от формы и синтаксической грамотности ответа.
6. Справочные системы — СС. Программы этого класса предназначены для хранения и предъявления обучаемому разнообразной учебной информации справочного содержания. Для таких систем характерны иерархическая организация материала и быстрый поиск информации по различным признакам (гипертексты). Гипертекст состоит из некоторого числа страниц, одни из которых содержат ссылки на другие. У каждого гипертекста есть головная страница. Она появляется на экране в начале работы и содержит название гипертекста и заголовки разделов. Можно выбирать любой раздел и переходить от одного к другому последовательно. Таким образом СС обеспечивает возможность получения контекстной справки, возможность сохранения и вывода в твердой копии полученной справки.
7. Компьютерные игры — КИ. Их можно разделить на два обширных раздела, или класса. Первый — это игры, движущей силой которых является желание подражать какой-либо жизненной ситуации (например, деловые игры). Второй класс — это игры, стержнем которых является желание выиграть. Анализируя процесс обучения в ходе КИ, можно выделить ориентирующий и исполнительный этапы. КИ существенно обогащают учебный процесс и позволяют реализовать новые подходы к обучению. При этом сам процесс становится куда более продуктивным и менее утомительным.

Одним из направлений в дистанционном обучении являются коммуникационные технологии. Дети с ограниченными возможностями в отношении здоровья могут обучаться химии дома или в больнице с помощью компьютера при посредничестве учителя. Еще несколько лет назад это было желанной мечтой детей, имеющих проблемы со здоровьем, их родителей и учителей. Но в настоящее время это стало реальностью. Печальная реальность сегодняшней жизни – неуклонный рост числа детей, имеющих ограниченные возможности. В массовых общеобразовательных школах условия для обучения таких детей отсутствуют. Введение практики надомного обучения не может стать единственным решением этой острой проблемы, особенно для учеников старших классов, когда усложняется учебное содержание и увеличивается количество изучаемых предметов.Были выделены средства для обеспечения компьютерной техникой семей детей-инвалидов. Это дало возможность учащимся освоить компьютер и, овладев умениями работы в Интернете, изучать учебные предметы по школьным программам. Компьютер для детей, страдающих серьезным недугом, - это, порой, единственное средство общения с миром. Для них становятся доступными различные источники информации, в том числе удаленные базы данных, материалы школьных олимпиад, семинаров и т.д., появляется возможность общения с любым партнером, и в частности с преподавателем, передачи информации любого объема и на любые расстояния, хранения этой информации и ее обработки.

Вместе с тем при всей видимой пользе современных средств компьютерных телекоммуникаций следует обратить внимание и на негативные стороны данного феномена. Исследования психологов, проведенные в США в конце 1990х годов, показали, что у 10% студентов, активно пользующихся Интернетом, наблюдается заметное отрицательное влияние на учебу, здоровье и социальную жизнь. Особенно заметно проявляется у студентов естественно-научных и инженерных вузов. Нельзя с полной уверенностью утверждать, что дистанционные курсы существенно повышают результативность обучения. Иногда, особенно при возможности неограниченного доступа в глобальную сеть в домашних условиях, наблюдается обратная картина. Тем не менее, как показывает опрос учащихся, которые приняли участие в программе московского правительства, дистанционное обучение позволяет самостоятельно осваивать учебные предметы в рамках школьной программы, а также дает возможность углубленного изучения наиболее интересной для ребенка области знаний.
Дидактические особенности дистанционного обучения химии.
Факторы, значимые для системы очного обучения, остаются не менее значимыми и для системы дистанционного обучения (цели и содержание обучения, управление познавательной деятельностью, формирование устойчивой мотивации к учению). Однако способ обучения на расстоянии обуславливает специфику формы представления учебного материала, организации познавательной деятельности, методов и приемов обучения.
Одним из основных условий успешности дистанционного обучения является создание уникальной в своем роде образовательной среды, ориентированной не только на достижение целей образования, но и на развитие и социализацию детей, имеющих проблемы со здоровьем. Более того, актуальность данной проблемы побуждает к активным поискам концептуальной образовательной идеи, способной стать основной для проектирования телекоммуникационной среды компьютерной образовательной среды.

Московский институт открытого образования (МИОО) активно включился в реализацию программ дистанционного обучения детей с ограниченными возможностями. Сотрудники кафедры методики преподавания химии МИОО разработали учебный систематический курс химии для 10-11 классов, предназначаемый для дистанционного изучения общей, неорганической и органической химии. За основу разработки данного курса были взяты следующие базовые положения

1.В центре процесса обучения – самостоятельная познавательная деятельность школьника; самостоятельно приобретение и применение знаний как потребность современного человека, формирующегося в условиях сложившегося информационного пространства.

2.Основной акцент – на овладение способами познавательной деятельности.

3. Создание условий для активного применения полученных знаний при решении реальных проблем окружающей действительности, т.е. практическая направленность курса химии.

4. Актуализация социальной составляющей образования, раскрытие внутренних резервов каждого ученика, развитие социальных качеств личности и коммуникативных навыков: работа в коллективе н