Организация обучения органической химии в школьном курсе химии с использованием ЦОР» (стр. 3 )

Целесообразность применения информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в обучении химии не вызывает сомнений. Привлечение компьютера оказывается полезным, во-первых, в ситуациях, связанных с вычислениями – это сокращает время, затрачиваемое учениками на осу-ществление расчетов, их проверку и обработку результатов (см. «Компьютеризированная лекция» фрагмент «Demo_1»). Демонстрация фрагмента, созданного в лаборатории мультимедийных технологий КГПУ. Учащимся предлагается решить задачу – рассчитать простейшую формулу алкинов, даны условия и варианты ответов. Для удобства расчетов в программе предусмотрен калькулятор. Если учащийся выбирает непра-вильный ответ, программа предлагает подробное разъяснение решения зада-чи).

Во-вторых, при закреплении типовых умений: составление формул по валентности, классификация сложных веществ, распределение электронов в атомах химических элементов, составление уравнений химических реакций различных типов, составление формул изомеров. Например, для закреп-ления умений составления изомеров органических веществ можно исполь-зовать программу- тренажер «Конструктор молекул» (см. «Компью-теризированная лекция» фрагмент «Demo_2»).

Для закрепления умений составления уравнений химических реакций можно использовать фрагмент ЭИ «Открытая химия 2.6» (см. «Компью-теризированная лекция» фрагмент «Demo_3»).

Компьютер может служить эффективным средством развития творческих умений учащихся. Значительный вклад в развитие творческой компоненты обучаемого, как известно, вносит процесс моделирования. Компьютер открывает для этого большие возможности. Компьютер может моделировать какой-либо процесс или последовательность событий. Это позволяет ученику делать самостоятельные выводы по поводу факторов, оказывающих влияние на протекание процесса или событии. Демонстрация фрагмента ЭИ «Открытая химия 2.6» (см. «Компьютеризированная лекция» фрагмент «Demo_4») Большое преимущество компьютерного моделирования состоит также в возможности неоднократного повторения имитации, часто через короткие временные интервалы, повторения до тех пор, пока не будет достигнут желаемый, с точки зрения обучаемого, результат. Это дает возможность обучаемым глубже усвоить механизм действия и взаимодействия различных факторов, а также приобрести и осмыслить представления о достигнутом (см. «Компьютеризированная лекция» фрагмент «Demo_5»). Лабораторный эксперимент, требующий для своего проведения недоступных для школы приборов или чрезвычайно длительного (и наоборот – мгновенного) времени, может быть реализован также с помощью компьютера. Главное достоинство компьютерного моделирования - бесспорная целесообразность его использования при рассмотрении взрыво - и пожароопасных процессов, реакций с участием токсичных веществ, радиоактивных препаратов, словом, всего, что представляет непосредственную опасность для здоровья обучаемого (см. «Компьютеризированная лекция» фрагмент «Demo_6»).

Использование ИКТ и различного сочетания их с традиционными методами обучения позволяют создавать более интересные и эффективные уроки, стимулируя познавательную деятельность учащихся. В процессе восприятия нового учебного материала учащиеся решают познавательную задачу, и её решение зависит от уровня мыслительной активности и степени внимания обучаемых. Благодаря сочетанию традиционных методов и компьютерного обучения, ученики попадают в ситуацию, при которой они вынуждены действовать, проявлять активность в момент объяснения, быть внимательными. В процессе обучения учащимся предлагаются задачи, которые становятся поводом для размышления, учение превращается в активный процесс, и чем больше умственных усилий прилагает ученик, тем продуктивнее становится его деятельность. Согласно пониманию Дея-тельностного подхода основу процесса усвоения составляют практические и умственные действия самого обучаемого. В процессе работы с программами учащийся решает познавательную задачу, поставленную учителем, усва-ивает способы ее решения. Чем больше ученик совершает разнообразных вариативных действий, тем успешнее проходит процесс усвоения. На осно-ве действий по сравнению, сопоставлению, обобщению создаются благо-приятные условия для осознания теории и способов ее применения. При та-ком подходе осмысление химического содержания происходит как резуль-тат выполнения и усвоения определенных познавательных действий.

Виды уроков с использованием ЦОР

Включение в урок ЦОР позволяет учителю организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся. В качестве примера приведём некоторые виды уроков с использованием ЦОР:

Урок решения задач с последующей компьютерной проверкой.

Учитель предлагает учащимся для самостоятельного решения в классе или в качестве домашнего задания индивидуальные задачи, правильность решения которых они смогут проверить, поставив компьютерные эксперименты. Самостоятельная проверка полученных результатов при помощи компьютерного эксперимента усиливает познавательный интерес учащихся, делает их работу творческой, а в ряде случаев приближает её по характеру к научному исследованию. Пример: Конспект урока по теме урока: «Классы органических соединений» (см. «Компьютеризированная лекция» фрагмент «Demo_7»). В результате многие учащиеся начинают придумывать свои задачи, решать их, а затем проверять правильность своих рассуждений, используя компьютерные модели. Учитель может сознательно побуждать учащихся к подобной деятельности, не опасаясь, что ему придётся решать «ворох» придуманных учащимися задач, на что обычно не хватает времени. Более того, составленные школьниками задачи можно использовать в классной работе или предложить остальным учащимся для самостоятельной проработки в виде домашнего задания.

Урок – исследование

Учащимся предлагается самостоятельно провести небольшое исследование, используя компьютерную модель, и получить необходимые результаты. Многие модели позволяют провести такое исследование, затра-тив небольшое количество времени. Учитель формулирует темы иссле-дований, помогает учащимся на этапах планирования и проведения экспе-риментов (см. «Компьютеризированная лекция» фрагмент «Demo_8»). Для организации такого вида урока по органической химии в качестве альтернативного программного обеспечения можно использовать разра-ботку CS Chem 3D из пакета программ CS CemOffice, которая позволяет не только «визуализировать» молекулы органических соединений, но и иссле-довать их с использованием различных теоретических методов. Возможны задания на исследование возможности существования того или иного орга-нического соединения, его свойств по созданной модели.

Урок – компьютерная лабораторная работа

В контексте того, что химический эксперимент является мощным средством и методом обучения химии, школьный курс органической химии пред-полагает выполнение учащимися большого количества лабораторных работ. Известно, однако, что в силу таких причин как отсутствие необходимых реактивов, вытяжных шкафов в школьном химическом кабинете, сокра-щения часов на изучение химии лабораторные работы не выполняются в полном объеме. В определенной мере проблему может решить урок – ком-пьютерная лабораторная (см. «Компьютеризированная лекция» фрагмент «Demo_9»).Для проведения такого урока необходимо, прежде всего, разработать соответствующие раздаточные материалы - бланки лабора-торных работ. Задания в бланках работ следует расположить по мере воз-растания их сложности. Вначале имеет смысл предложить простые задания ознакомительного характера и экспериментальные задачи, затем расчетные задачи и, наконец, задания творческого и исследовательского характера. При ответе на вопрос или при решении задачи учащийся может поставить необходимый компьютерный эксперимент и проверить свои соображения. Расчётные задачи учащимся рекомендуется вначале решить традиционным способом на бумаге, а затем поставить компьютерный эксперимент для проверки правильности полученного ответа.

Примечание: для разработки данного вида урока может использоваться ЦОР: Электронное издание «Химия, 8-11 класс. Виртуальная лаборатория»

Отмечается, что задания творческого и исследовательского характера существенно повышают заинтересованность учащихся в изучении химии и являются дополнительным мотивирующим фактором. По указанной причи-не уроки последних двух типов особенно эффективны, так как ученики по-лучают знания в процессе самостоятельной творческой работы. Учитель в таких случаях является лишь помощником в творческом процессе форми-рования знаний.

Урок – лекция

В рамках школьного дидактико-воспитательного процесса основные требования к лекции: научность, доступность, эмоциональность, связь с другими организационными формами обучения. Использование ЦОР в рам-ках урока-лекции целесообразно вследствие следующих причин:

- компьютер значительно расширяет возможности предъявления учебной информации. Например, сочетание комментариев лектора с анимацией или видеоизображением некоторого химического процесса способствует повы-шению уровня восприятия и усвоения материала;

- оперативность получения нужных сведений (таблицы, диаграммы, ри-сунки, схемы и т. д.) позволяет рационализировать процесс актуализации знаний;

- реализации обратной связи в процессе чтения лекции способствует включение в нее контролирующих ЦОР – тестовых заданий открытого и закрытого типа;

- компьютер позволяет усилить мотивацию к изучению темы посредством представления информации в наглядной и занимательной форме.

Уроки-игры

На развитие творческих способностей, фантазии, внимания и памяти учащихся, расширение кругозора, приобретение новых знаний и умений направлены уроки-игры. В игре ребенок раскрепощается, исчезают ско-ванность и неуверенность в своих силах, а при достижении определенного успеха появляется желание играть вновь и вновь. Основная задача обра-зовательных игровых технологий состоит в повышении эффективности обу-чения за счет усиления интереса учащихся к уроку и придания ему эмо-циональной окраски.

В зависимости от учебно-воспитательных задач игры уместны как при объяснении новой темы, так и при закреплении, повторении, обобщении, контроле знаний учащихся, а также во внеклассной работе.

Пример: Телекоммуникационная игра по химии «О, СЧАСТЛИВЧИК!!!».

(http://www. edu. *****/russian/projects/predmets/chemistry//rez. html)

Ученикам предлагается объединиться в команды и принять участие в игре. Команды выполняют ряд заданий в соответствии с возрастной категорией (8-11 классы). Связь осуществляется по электронной почте. Игра проводится в несколько туров. Далее организаторы подводят итоги и поздравляют победителей. Подобным образом в сети Internet проводятся олимпиады и викторины.

На завершающем этапе лекции студентам раздается Перечень критериев, в соответствии с которыми целесообразно оценивать дидактические качества ЦОР (см. Раздаточный материал) и предлагается в рамках самостоятельной работы проанализировать предложенные критерии.

Раздаточный материал.

Критерии оценки дидактических качеств ЦОР

– содержание. Показатели критерия:

а) научность, проявляющаяся в грамотном использовании терминологического аппарата, отсутствии ошибочных трактовок в описании объектов, явлений;

б) доступность, проявляющиеся в соответствии содержания ЦОР содержанию школьного курса химии, детерминированного ГОС;

б) полнота охвата;

в) построение содержания на основе межпредметных связей;

– представление информации. Показатели критерия:

а) мультимедийность проявляющаяся в использовании соответствие содержания ЦОР содержанию школьного курса химии, детерминиро-ванного ГОС;

б) доступность изложения;

– мультимедийности. Показатели критерия:

а) содержание формировалось на основе межпредметных связей;

б) наличие статических графических объектов;

в) наличие динамических графических объектов;

г) наличие методически грамотных видеофрагментов химических опытов;

– эргономичности. Показатели критерия:

а) удобный интерфейс;

б) отсутствие информационных шумов;

в) учет особенностей восприятия информации с экрана монитора (контрастность фона и шрифта, размер шрифта и т. д.);

– интерактивности. Показатели критерия:

а) наличие методически выверенных тестовых заданий;

б) наличие комментариев в случае выбора учащимся неверного ответа.

– проблемности. Показатели критерия:

а) проблемность подачи материала.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. В. П.АСТАФЬЕВА»

Кафедра Информационных технологий обучения и математики

Комплект учебно-методических материалов к спецкурсу «Организация обучения органической химии в школьном курсе химии с использованием ЦОР»

ДПП. Р.00 Национально-региональный (вузовский) компонент

ДПП. В.00 Дисциплины и курсы по выбору студента

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

Специальность 032300.00 Химия с дополнительной специальностью

(код ОКСО) (наименование)

Красноярск

2007

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1

Тема: Анализ методических рекомендаций к урокам по органической химии, разработанных на основе ЦОР

Продолжительность _2_ часа

1. Учебная и воспитательная цель.

Формирование умений постановки и проектирования решения ме-тодической задачи построения урока по темам школьного курса органи-ческой химии на основе ЦОР, соответствующей уровню специальных ком-петентностей.

Развитие умений построения уроков на основе ЦОР, соответствую-щих уровню базовой компетентности.

Развитие умений оценки дидактических качеств ЦОР на примере ЦОР по органической химии, соответствующих уровню базовой компетентности

2. Краткие теоретические, справочно-информационные и т. п. материалы по теме занятия:

·  Чернобельская обучения химии в средней школе: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Гуманит. изд. центр Владос, 2000. – 336 с.

·  Габриелян . 10 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений / , . – М.: Дрофа, 2005. – 362 с.

3. Перечень (образцы) раздаточного материала, используемого на занятии.

А. Методические рекомендации к уроку с использованием ЦОР по теме «Классы органических соединений»

Тема урока: «Классы органических соединений»

Урок обобщающего типа, 10 класс

Цели и задачи урока:

Образовательные:

·  Обобщение и систематизация знаний учащихся по теме «Ка-чественные реакции на функциональные группы органических ве-ществ».

·  Закрепление умений решения расчетных задач.

Развивающие:

·  Развитие умений обработки экспериментальных данных; умений делать выводы;

·  Развитие умений использования ЦОР как источника информации.

Воспитательные:

·  Развитие умений самооценки собственных действий на уроке.

Оборудование и дидактический материал:

·  ЭИ «Химия (8-11 класс) Виртуальная лаборатория»,

·  компьютерный класс,

·  дидактические карточки:

Карточка №1

1. Докажите, что в состав данного органического соединения входит кратная химическая связь.

2. Задача.

К 16,5 г 20% раствора пропанола-1 в этилацетате добавили 62,5 мл 8М водного раствора гидроксида натрия. Полученную смесь упарили, а сухой остаток прокалили. Определите массовые доли веществ в остатке после прокаливания.

Карточка №2

1. Докажите, что в состав данного органического соединения входит гидроксильная группа.

2. Задача.

При полном сгорании одного из газообразных углеводородов в кислороде объем выделяющегося углекислого газа составляет 60% объема исходной смеси. Определить, какие из углеводородов могут удовлетворять данному условию, определить их структурные формулы, назвать по систематической номенклатуре.

Карточка №3

1. Докажите, что в данном органическом соединении содержится альдегидная группа.

2. Задача.

При полном сгорании одного из газообразных углеводородов в кислороде объем выделяющегося углекислого газа составляет 60% объема исходной смеси. Необходимо определить, какие из углеводородов могут соот-ветствовать данному условию, определить их структурные формулы, наз-вать по систематической номенклатуре.

Ход урока

Этап ориентировочно - мотивационный

Учитель объявляет цели урока, раздает дидактический материал (карточки) и предлагает выполнить задание №1 дидактической карточки в тетради, проверить правильность выполнения этого задания с помощью опытов в ЭУ «Химия (8-11 класс) Виртуальная лаборатория» в разделах «Свойства органических веществ», «Химические реакции», а затем оценить свое решение в пятибалльной системе.

Этап операционно-исполнительский

Учащиеся выполняют задание №1 дидактической карточки и про-веряют правильность его выполнения, используя ЭУ «Химия (8-11 класс) Виртуальная лаборатория».

Учащиеся приступают к выполнению второго задания – решение рас-четной задачи в тетради и проверка с использованием раздела «Задачи» в ЭУ «Химия (8-11 класс) Виртуальная лаборатория».

Этап рефлексивно - оценочный

Учащиеся сдают тетради на проверку, предварительно оценив свою деятельность на уроке по пятибалльной системе.

Б. Методические рекомендации к виртуальной лабораторной работе

Тема: «Получение этилена и его свойства»

Цели и задачи урока:

Образовательные:

·  Систематизация знаний учащихся о химических свойствах непре-дельных углеводородов (галогенирование, гидратация, окисление).

Развивающие:

·  Развитие умений обработки экспериментальных данных; умений делать выводы.

·  Развитие умений использования ЦОР как источника информации.

Воспитательные:

·  Развитие умений самооценки собственных действий на уроке.

Оборудование:

·  компьютерный класс,

·  учебное электронное издание «Химия. Виртуальная лаборатория 8-11 класс».

Цель лабораторной работы: Виртуально получить этилен и изучить его свойства, используя ЭУ «Химия. Виртуальная лаборатория 8-11класс».

Ход урока:

Этап Организационно-мотивационный (10мин)

Учитель сообщает тему, ход урока по выполнению лабораторной ра-боты, проводит инструктаж по Т. Б.

Учащимся предлагается загрузить нужный раздел в ЭУ «Виртуальная лаборатория» - Непредельные углеводороды/лабораторная работа «Получе-ние этилена и его свойства».

Этап Исполнительский (15 мин)

Выполнение учащимися лабораторной работы.

Этап Рефлексивно - оценочный (13-15мин)

Результаты работы учащиеся оформляют в тетради по образцу (самостоятельно):

- название лабораторной работы и дата её проведения;

- цель лабораторной работы;

- оборудование и реактивы;

Действия	Рисунок прибора или установки, наблюдения	Уравнение реакции

Выводы:

В. Критерии оценивания методических рекомендаций к уроку

Критерии оценивания	Параметры критерия	Макси-маль-ный балл	Оцен-ка
Целеполагание	Грамотность формулирования целей и задач
Выбор ЦОР	Обоснованность выбора
Учебно-методическое обеспечение	Наличие разноуровневых заданий для работы с ЦОР и их качество Наличие и грамотность формулировок вопросов для фронтальной беседы
Проектирова-ние хода урока	Использование соответствующей методической терминологии Наличие и качество ориентировочно-мотивацион-ного этапа Учет норм СанПина по непрерывной работе уча-щихся за компьютером Наличие условий для реализации личностно-ориентированного обучения на операционно-исполнительском этапе Наличие и качество рефлексивно-оценочного этапа

Г. Раздаточные карточки с «ПОПС-формулой»:

«ПОПС-формула»

П позиция - я считаю, что…

О обоснование - потому что…

П пример - например…

С следствие - поэтому… .

4. Перечень и краткое описание технических (программных) средств, необходимых для проведения занятий.

Наименование	Назначение	Характеристики	Примеча-ния
1. Компьютерный тест «Организации обуче-ния органической хи-мии с использованием ЦОР»	Актуализация знаний об орга-низации обучения органичес-кой химии с использованием ЦОР	Тест создан в среде «ToolBook»
2. Электронное изда-ние «Химия, 8-11 класс. Виртуальная ла-боратория»	Развитие умений оценки уро-ков на основе ЦОР	МарГТУ
3. Библиотека элект-ронных наглядных по-собий «Химия 8-11 классы»	Анализ дидактических качеств ЦОР по органической химии	и Мефодий»
4. ЭИ «Химия» для подготовки к единому государственной экза-мену (ЕГЭ)	Анализ дидактических качеств ЦОР по органической химии	ООО "Физикон"
5. Интегрированное межпредметное ЭИ по естественно-научному циклу (биология, хи-мия, экология)	Анализ дидактических качеств ЦОР по органической химии	ООО "Физикон"
6. Открытая Химия 2.6	Анализ дидактических качеств ЦОР по органической химии

5. Рекомендации студентам по подготовке к занятию.

Студентам предлагается актуализировать знания по материалам лекции о видах уроков с использованием ЦОР, критериях оценивания дидактических качеств ЦОР.

6. Рекомендации для преподавателей по проведению занятия.

На начальном этапе проводится компьютерное тестирование.

Далее в режиме полилога «преподаватель-студенты» следует обсудить критерии и параметры критериев, в соответствии с которыми целесообразно оценивать методические рекомендации к уроку (см. п. В Перечня образцов раздаточного материала). Необходимо пояснить студентам, что оценка по конкретному показателю критерия проводится с использованием трех-уровневой системы: «низкий уровень», «средний уровень», «высокий уровень». В зависимости от значимости показателя критерия уровню присваивается 1, 2 или 3 балла.

Так, например показатель «Наличие разноуровневых заданий для работы с ЦОР и их качество» является высоко значимым, поскольку разноуровневые задания – это один из инструментов реализации дифферен-цированного подхода в рамках урока. Учитывая также трудозатраты сту-дента на разработку качественных разноуровневых заданий, уровню этого показателя целесообразно присвоить 3 балла, тогда «низкий уровень» будет соответствовать 3 баллам; «средний уровень» - 6 баллам; «высокий уровень» - 9 баллам. Таким образом необходимо рассмотреть все критерии и показатели критериев и в контексте их значимости установить соответствующее число баллов за уровень. В ходе полилога возможна корректировка критериев оценивания методических рекомендаций к уроку.

Далее студенты работают с методическими рекомендациями к урокам (см. п. А, Б Перечня образцов раздаточного материала). Студентам необходимо проанализировать и оценить данный материал с двух позиций: 1) с позиции «ученика» - оценить эффективность восприятия предлага-емого материала; 2) с позиции «учителя» - оценить методические реко-мендации, согласно предложенным критериям.

На следующем этапе проводится дискуссия в группе по вопросам:

- Какие из элементов предложенных уроков наиболее эффективны для реализации поставленных целей и задач? И почему?

- Какие из элементов менее эффективны? Почему? Каким образом, возможно, повысить их эффективность?

- Насколько целесообразно использование инновационных техно-логий в соответствующих методических рекомендациях?

- Какими методами и приемами можно дополнить предложенные рекомендации?

Ответы на вопросы студенты формулируют, используя «ПОПС-формулу» (см. п. Г Перечня образцов раздаточного материала).

На завершающем этапе преподаватель, используя видеопроектор, дает рекомендации по загрузке и интерфейсу ЦОР, представленных на дисках (см. Перечень и краткое писание программных средств).

Студенты осваивают алгоритмы работы с ЦОР на дисках, знакомятся с интерфейсом.

В качестве домашнего задания студентам предлагается проанализи-ровать ЦОР, представленные на дисках, и составить краткую аннотацию тем и разделов, связанных с органической химией, согласно критериям оце-нивания ЦОР (см. раздаточный материал к лекции) и оформить ее в электронном виде.

Актуализировать знания о сущности проектно-исследовательской технологии, используя материал лекций и литературу к спецкурсу:

·  Intel: обучение для будущего: Учебное пособие – М.: Интернет – Университет Информационных Технологий, 2006. – 148 с. ,

·  Бурая деятельность школьников в процессе обучения химии: 8-11 клссы: Методической пособие. – М.: Вентана-Граф, 2005. – 288 с. – (Библиотека учителя).

·  Зайцев обучения химии: Теоретический и прикладной аспекты: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений.- М.: Гумани. изд. центр Владос, 199c.

·  Полат педагогические и информационные технологии в системе образования: Учебное пособие для вузов. - М.: «Академия», 2003. – 272с.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2

Тема: Проектно-исследовательская деятельность учащихся в процессе изучения органической химии

Продолжительность _2_ часа

1. Учебная и воспитательная цель.

Начальный этап формирования умений постановки и проектирования решения методической задачи – организации проектно-исследовательской деятельности учащихся по темам школьного курса органической химии, соответствующей уровню специальных компетентностей.