ЗМІСТ

Вступ

Відомо, що освіта - один з головних інститутів соціалізації особистості. Головна мета освіти - формування вільної, відповідальної, гуманної особистості, здатної до подальшого саморозвитку. Освічена людина, що легко орієнтується в суспільстві, що змінюється, що швидко освоює нові сфери діяльності, що володіє високим рівнем толерантності, здатний проаналізувати будь-яку ситуацію, оцінити її і прийняти відповідне рішення - це громадянин відкритого суспільства.

Використання нових педагогічних технологій у навчально-виховному процесі дозволяє вчителям реалізувати свої педагогічні ідеї, представити їх увазі колег і одержати оперативний відгук, а учням дає можливість самостійно вибирати освітню траєкторію - послідовність і темп вивчення тем, систему тренувальних завдань і задач, способи контролю знань. Так реалізується найважливіша вимога сучасної освіти - вироблення в суб'єктів освітнього процесу індивідуального стилю діяльності, культури самовизначення, відбувається їхній особистісний розвиток.

Основні напрямки використання інформаційних технологій

у процесі навчання хімії

Перехід сучасного суспільства до інформаційної епохи свого розвитку висуває в якості однієї з основних задач, що стоять перед системою шкільної освіти, задачу формування основ інформаційної культури майбутнього фахівця. Реалізація цієї задачі неможлива без включення інформаційного компонента в систему профільної хімічної освіти.

У сучасних умовах потрібно підготувати школяра до швидкого сприйняття й обробки інформації, яка надходить, успішно її відображати і використовувати. Кінцевим результатом впровадження інформаційних технологій у процесі навчання хімії, є оволодіння учнями комп'ютером як засіб пізнання процесів і явищ, що відбуваються в природі і застосовуються у практичній діяльності.

Педагогічна доцільність використання комп'ютера в навчальному процесі визначається педагогічними цілями, досягнення яких можливо тільки за допомогою комп'ютера, тобто завдяки його можливостям.

При навчанні хімії, найбільш природним є використання комп'ютера, виходячи з особливостей хімії як науки. Наприклад, для моделювання хімічних процесів і явищ, лабораторного використання комп'ютера в режимі інтерфейсу, комп'ютерної підтримки процесу викладу навчального матеріалу і контролю його засвоєння. Моделювання хімічних явищ і процесів на комп'ютері – необхідно, насамперед, для вивчення явищ і експериментів, що практично неможливо показати в шкільній лабораторії, але вони можуть бути показані за допомогою комп'ютера.

Використання комп'ютерних моделей дозволяє розкрити істотні зв'язки досліджуваного об'єкта, глибше виявити його закономірності, що, у кінцевому рахунку, веде до кращого засвоєння матеріалу. Учень може досліджувати явище, змінюючи параметри, порівнювати отримані результати, аналізувати їх, робити висновки. Наприклад, задаючи різні значення концентрації реагуючих речовин (у програмі, що моделює залежність швидкості хімічної реакції від різних факторів), учень може простежити за зміною обсягу газу, що виділяється, і т.д.

Другий напрямок використання комп'ютера в навчанні хімії – контроль і обробка даних хімічного експерименту. Компанія IBM розробила «Персональну наукову лабораторію» (ПНЛ) – комплект комп'ютерів і програм для них, різних датчиків і лабораторного устаткування, що дозволяє проводити різні експерименти хімічного, хіміко-фізичного і хіміко-біологічного напрямку. Таке використання комп'ютера корисно тим, що прищеплює учнем навички дослідницької діяльності, формує пізнавальний інтерес, підвищує мотивацію, розвиває наукове мислення.

Третій напрямок використання ИКТ у процесі навчання хімії – програмна підтримка курсу. Зміст програмних засобів навчального призначення, застосовуваних при навчанні хімії, визначається цілями уроку, змістом і послідовністю подачі навчального матеріалу. У зв'язку з цим, усі програмні засоби використовувані для комп'ютерної підтримки процесу вивчення хімії, можна розділити на програми:

• довідкові посібники по конкретних темах;

• рішення розрахункових і експериментальних задач;

• організація і проведення лабораторних робіт;

• контроль і оцінка знань.

На кожнім конкретному уроці можуть бути використані визначені програми, виходячи з цілей уроку, при цьому функції вчителя і комп'ютера різні. Програмні засоби для ефективного застосування в навчальному процесі повинні відповідати курсу хімії профільного навчання, мати високий ступінь наочності, простоту використання, сприяти формуванню загальних навчальних і експериментальних умінь, узагальненню і поглибленню знань і т.д.[2].

Комп'ютерні технології у викладанні хімії в школі: стан справ і перспективи.

Стосовно до навчання хімії поряд з підвищенням мотивації навчання за рахунок використання комп'ютера на уроці, підвищення рівня індивідуалізації навчання і можливості організації оперативного контролю за засвоєнням знань комп'ютерні технології можуть бути ефективно використані для формування основних понять, необхідних для розуміння мікросвіту (будівля атома, молекул), таких найважливіших хімічних понять як "хімічний зв'язок", при вивченні високотемпературних процесів (кольорова і чорна металургія), реакцій з отруйними речовинами (галогени), тривалих за часом хімічних досвідів (гідроліз нуклеїнових кислот) і т.д. Відомо, однак, що, на даному етапі комп'ютерні технології у викладанні хімії в школі використовуються дуже рідко. Томові є причини як об'єктивного, так і суб'єктивного характеру. Серед першого типу причин, безумовно, головними є недостатня забезпеченість загальноосвітніх шкіл сучасними комп'ютерами і явно недостатня кількість відповідних комп'ютерних програм. Проте, процес комп'ютеризації шкіл хоча і повільно, але йде. Як причину суб'єктивного характеру модно згадувати так називану "компьютерофобію", що приписують вчителям-предметникам. Цей фактор представляється надуманим. В учителів-предметників є значний інтерес до використання комп'ютерних технологій, причому незалежно від віку і стажу роботи. Більш важливим є те, що сучасні освітні стандарти дають учителю визначену волю у виборі тим і розміщенню акцентів при викладанні дисципліни. Досвід застосування комп'ютерних технологій [3-5] у навчанні хімії в школі дозволяє укласти, що для одержання високого навчального ефекту важливо їхнє систематичне використання, як на стадії вивчення матеріалу, так і на стадії оперативного контролю за засвоєнням знань, а для цього також необхідний різноманітний асортимент педагогічних програмних засобів (ППЗ). Нові можливості, виявлені в результаті аналізу педагогічної практики використання ППЗ, дозволяють значно поліпшити навчально-виховний процес. Особливо це стосується предметів природно-наукового циклу, у тому числі хімії, вивчення якої зв'язане з процесами, схованими від безпосереднього спостереження і тому важко сприйманими дітьми. ППЗ дозволяють візуалізувати такі процеси, надаючи одночасно з цим можливість багаторазового повторення і просування в навчанні зі швидкістю, сприятливої для кожної дитини в досягненні розуміння того чи іншого навчального матеріалу [7]. Педагогічні програмні засоби, будучи частиною програмних засобів навчального призначення, забезпечують також можливість прилучення до сучасних методів роботи з інформацією, інтелектуалізацію навчальної діяльності. У результаті проведеного серед викладачів анкетування, складеного по концепціях, узятим з монографії І.Роберт "Сучасні інформаційні технології в утворенні", використання даних педагогічних програмних засобів у навчанні хімії дає можливість:

1) індивідуалізувати і диференціювати процес навчання за рахунок можливості вивчення з індивідуальною швидкістю засвоєння матеріалу;

2) здійснювати контроль зі зворотним зв'язком, з діагностикою помилок і оцінкою результатів навчальної діяльності;

3) здійснювати самоконтроль і самокорекцію;

4) здійснювати тренування в процесі засвоєння навчального матеріалу і самопідготовку учнів;

5) візуалізувати навчальну інформацію за допомогою наочного представлення на екрані ЕОМ даного процесу, у тому числі схованого в реальному світі;

6) проводити лабораторні роботи в умовах імітації в комп'ютерній програмі реального чи досвіду експерименту;

7) формувати культуру навчальної діяльності того, якого навчають, і навчального [8].

Перераховані вище можливості змінюють структуру традиційної суб'єкт-об'єктної педагогіки, у якій, що учиться як до суб'єкта навчальної діяльності, як до особистості, що прагне до самореалізації [7]. А віртуалізація деяких процесів з використанням анімації служить формуванню в наочно-образного мислення, що учиться, і більш ефективному засвоєнню навчального матеріалу.

Таким чином, проведені експерименти по використанню програм, що навчають та контролюють, у процесі навчання хімії, показали доцільність застосування таких засобів у навчальному процесі і необхідність продовження роботи з їхнього впровадження.

Ще один важливий висновок - важливі не тільки ППЗ, але і методики їхнього використання, тобто рекомендації з організації уроків. Як правило, для досвідченого вчителя не складає праці на основі комп'ютерної програми розробити відповідний урок. Молодим же вчителям для цього необхідна допомога у виді планів-конспектів, методичних рекомендацій з використання ППЗ на різних етапах уроку й у класах з різним рівнем підготовки учнів.

Таким чином, найбільш насущною задачею, рішення якої дозволить зрушити з "мертвої крапки" упровадження комп'ютерних технологій у навчання предметів природничо-наукового циклу, є розробка ППЗ і методик їхнього використання. Було б дуже корисно об'єднати зусилля зацікавлених учителів хімії з різних регіонів країни. Обмін досвідом, безумовно, прискорить комп'ютеризацію шкільного освітнього процесу [6].

Застосування комп'ютерних моделей у навчанні хімії

Серед різних типів педагогічних програмних засобів особливо виділяються ті, у яких використовуються комп'ютерні моделі. Застосування комп'ютерних моделей дозволяє не тільки підвищити наочність процесу навчання й інтенсифікувати його, але і кардинально змінити цей процес.

Моделі можуть використовувати для рішення різних задач. Р.Ю. Шенон виділяє п'ять типів моделей по функціональному призначенню: засобу осмислення дійсності, засобу спілкування, інструменти прогнозування, засобу постановки експериментів, засобу навчання і тренажу. Останній тип моделей також називають навчальними комп'ютерними моделями (УКМ).

У вивченні шкільного курсу хімії виділяють кілька основних напрямків, де виправдане використання УКМ:

• наочне представлення об'єктів і явищ мікросвіту;

• вивчення виробництв хімічних продуктів;

• моделювання хімічного експерименту і хімічних реакцій.

Усі моделі, використовувані у викладанні хімії, можна розділити за рівнем об'єктів, що представляються, на двох груп: моделі мікросвіту і моделі макросвіту. Моделі мікросвіту відбивають будівля об'єктів і зміни, що відбуваються в них, на рівні їхнього атомно-молекулярного представлення. Моделі макросвіту відбивають зовнішні властивості модельованих об'єктів і їхня зміна. Моделі таких об'єктів, як хімічні речовини, хімічні реакції і фізико-хімічні процеси, можуть бути створені на рівні мікросвіту, так і на рівні макросвіту.

При вивченні хімії учні зіштовхуються з об'єктами мікросвіту буквально з перших уроків, і звичайно ж УКМ, що моделюють такі об'єкти, можуть стати неоціненними помічниками, наприклад, при вивченні будівлі атомів, типів хімічного зв'язку, будівлі речовини, теорії електролітичний дисоціації, механізмів хімічної реакції, стереохімічних уявлень і т.д. Усі ці перераховані моделі реалізовані в програмах “1С: Репетитор. Хімія”, ChemLand, “Хімія для всіх”, CS Chem3D Pro, Crystal Designer, “Збери молекулу”, “Organic Reaction Animations” і ін.

Моделі хімічних реакцій, лабораторних робіт, хімічних виробництв, хімічних приладів (комп'ютерні моделі макросвіту) реалізовані в наступних програмах: “Хімія для усіх - 2000”, “Хімкласс”, ChemLab, IR and NMR Simulator і ін. Подібні моделі використовуються в тих випадках, коли немає можливості за якимись причинами здійснити лабораторні роботи в реальних умовах і немає можливості в реальності познайомитися з досліджуваними технологічними процесами.

Використання перерахованих вище програмних засобів на уроках хімії мають наступні достоїнства:

• значний обсяг матеріалу, що охоплює різні розділи курсу шкільної хімії;

• поліпшується наочність подачі матеріалу за рахунок кольору, звуку і руху;

• наявність демонстрацій тих хімічних досвідів, що небезпечні для здоров'я дітей (наприклад, досвіди з отруйними речовинами);

• прискорення на 10-15% темпу уроку за рахунок посилення емоційної складової;

• учнями виявляють цікавість до предмета і легко засвоюють матеріал (підвищується якість знань учнів).

Однак деякі програмні продукти не вільні від недоліків. Наприклад, одним з головних недоліків програми “1С: Репетитор. Хімія” є відсутність діалогу учня з комп'ютером при засвоєнні їм навчального матеріалу і виконанні розрахункових задач. Це утрудняє й обмежує використання вчителем даного комп'ютерного продукту в навчальному процесі в школі.

Тільки органічне співробітництво вчителя інформатики і вчителя хімії буде сприяти поліпшенню процесу навчання хімії. На уроках інформатики учні вивчають різні інформаційні технології, представлені в пакеті Microsoft Office. Наприклад, учні, вивчаючи програму PowerPoint, можуть уже самі створити презентацію (міні-підручника у вигляді слайдів) по окремому матеріалі підручника хімії. А для реалізації можливості навчання, тестування і контролю знань учнів використовується убудований у Microsoft Office мова програмування Visual Basic for Applications (VBA), що дозволяє розміщати на слайдах форми й елементи керування для ведення діалогу (інтерактивні майстри-шаблони)[9].

Можливості Інтернет для особистісного розвитку в процесі навчання

Великі можливості для особистісного розвитку надає використання Інтернет у навчально-виховному процесі середніх навчальних закладів. Досвід роботи показує, що в умовах інноваційної освітньої установи, що розташовує відповідною матеріальною базою застосування Internet/Intranet-технологій відкриває принципово нові можливості для пізнавальної і творчої самореалізації всіх суб'єктів освітнього процесу.

Саморозвитку вчителів різних предметів сприяє самостійне освоєння роботи в Інтернет, використання інформації, розміщеної в ньому, на уроках і в позаурочній роботі.

Учні з високим рівнем пізнавальної активності, використовуючи Інтернет, одержують розширений доступ до цікавлячого їх інформації. Вони самостійно розшукують повідомлення про проведення конкурсів, олімпіад, конференцій, тестування і т.д.

Робота в Інтернет дозволяє навчальному закладу і кожному учаснику освітнього процесу успішно включитися в єдиний освітній простір. В даний час реалізується багатопредметний проект по дистанційному навчанню "Інтернет-школа". Важливим виховним аспектом такої мережної діяльності є усвідомлення почуття відповідальності за свою роботу, адже результат її можуть оцінити мільйони користувачів мережі Інтернет.

Технологія роботи з ресурсами Інтернет на уроках хімії

Учитель хімії може використовувати інформаційні ресурси Інтернет по наступних напрямках:
1. Самоосвіта, тобто вивчення досвіду колег в інших містах України й інших країн. Підготовка до тематичних семінарів шкільних і муніципальних методичних об'єднань. (Побічно це підвищує загальний рівень підготовки вчителя і рівень викладання.)
2. Підготовка конспектів і дидактичних матеріалів по новим курсам і поглиблення змісту традиційних курсів. Підготовка атестаційних матеріалів.
3. Позакласна робота учнів при підготовці рефератів, доповідей, повідомлень по індивідуальних творчих завданнях, при роботі з тематики шкільних проектів.
4. Використання безпосереднє на уроках при самостійній роботі документів, що учаться, довідкових матеріалів, довідкових баз даних, що є в мережі методичних матеріалів, схем, таблиць, малюнків.
5. Тестування знань учнів по окремих предметах або розділам курсів. (Для цього на деяких серверах чи сайтах є програми тестування з вільним доступом. У США й у ряді інших країн можна дистанційно у формі тестування здавати іспити в багато університетів.)
6. Демонстрація безпосередньо на уроках по підходящій темі за допомогою телевізора або проектора, керованого комп'ютером, документів, графічних матеріалів, таблиць, діаграм з баз дані мережі .
7. Робота безпосередньо на уроках з навчальними інтерактивними моделями з Мережі, наприклад робота з інтерактивною таблицею елементів Д.І.Менделєєва.
8. Участь у дистанційних предметних олімпіадах, вікторинах.
Технічно можна організувати роботу із ресурсами Інтернету на уроці в двох варіантах.
Перший - учні можуть працювати в режимі on-lіne, тобто з безпосереднім доступом в Інтернет, якщо комп'ютери забезпечують відносно швидкий доступ у Мережу і завантаження документів не займає значну частину уроку. Природно, при цьому вчитель заздалегідь повинний перевірити приступність цікавих матеріалів: сервери і сайти можуть бути тимчасово по різних причинах недоступні.
Другий варіант більш надійний - з опосередкованим доступом в Інтернет. Учитель заздалегідь при підготовці уроку копіює необхідні для заняття web-сторінки в окрему папку на шкільному сервері або хоча б на одному зі шкільних комп'ютерів.
У будь-якому варіанті доступ в Інтернет для вчителя хімії підвищує і рівень підготовки самого вчителя, і рівень проведення занять і якість знань учнів. При цьому інтерес більшості учнів до комп'ютера й Інтернету підвищує мотивацію навчання. Крім того, у школярів закладаються основи того, що президент США Білл Клінтон ще в лютому 1997 р. назвав технологічним освітою XXІ в. Він включив у це понятие уміння володіти комп'ютером і користуватися ресурсами Інтернету у своїй навчальній і професійній діяльності.

НАВЧАЛЬНІ ПРОГРАМИ І ЕЛЕКТРОННІ ПІДРУЧНИКИ

На серверах відомих видавництв приведені проспекти навчальних програмних продуктів: репетиторів по хімії видавництва "Кирило і Мефодій www.km.ru) і фірми "1С" (www.1С.ru), електронного підручника "Шкільний курс хімії" фірми "7 Вовк" (www.7wolf.net).

Cайт "Відкрита хімія". Багато навчальних матеріалів по хімії для абітурієнтів, школярів і вчителів доводиться на сайті "Відкрита хімія" сервера "Відкритий коледж" (www.college.ru/chemіstry/). Сервер створений у 2000 р. і підтримується ТОВ "Физикон" (МФТИ). На ньому організовані системи дистанційного навчання по ряду шкільних предметів: фізиці, математиці, хімії, англійській мові, біології. У розділі хімії є електронний підручник, інтерактивні хімічні моделі, тести, інтерактивна таблиця Д.И.Менделєєва, список ресурсів "Хімія в Інтернеті". Можна зареєструватися на сервері і стати клієнтом системи дистанційного навчання.

Сайт "Хімія" на сервері Самарского університету. На хімічному сайті Самарского університету www.uіc.samara.ru/~chemіstry наведена версія електронного підручника з органічної хімії і проспект учбово-методичного комплексу по хімії, що включає "паперовий" і гіпертекстовий електронний підручник на компакт-диску для школярів і абітурієнтів.

Сайт "Хімічні програми і бази даних". Він створений на сервері Томського університету за адресою: cіty.tomsk.net/~chukov/chem/. Тут є безкоштовні навчальні програми-довідники, довідкова інформація з загальної, аналітичної й органічної хімії, добірки статей по хімії, довідкові дані по 11 елементам. Матеріали сайту постійно допрацьовуються .

ВИСНОВОК

Сьогодні комп'ютери стають неодмінним атрибутом нашого життя, інформаційні технології створюють нові можливості отримання людиною знань.

Актуальність використання ІТ в навчанні хімії обумовлено тим, що в комп'ютерних технологіях закладені невичерпні можливості для навчання учнів на якісно новому рівні. Вони надають широкі можливості для розвитку особи учнів і реалізації їх здібностей.Використання анімації і звукового супроводу в повчальних програмах впливають на декілька каналів сприйняття навчаного (аудіальний, кинестетічеській, візуальний), що дозволяє при навчанні враховувати особливості кожного учня.

Комп'ютерні технології істотно підсилюють мотивацію вивчення хімії, підвищують рівень індивідуалізації навчання, інтенсифіцуруют процес навчання і т.д.

Введення профільного навчання диктує перехід на варіатівниє освітні програми, індивідуалізацію і диференціацію освіти. У зв'язку з цим викладання хімії в класах різного профілю розрізняється не тільки по глибині викладу, але і вимагає використання новітніх технологій навчання.

Література

1. Бабанський Ю.К. Оптимізація навчально-виховного процесу. – М., 1982.

2. Використання концепції оптимізації в навчально-виховному процесі з хімії. – Івано-Франківськ, 1984.

3. Малахоткина И.Е. – Інформаційні технології у викладанні природничонаукових дисциплін, МОУСОШ №3 р.

4. Безрукова Н.П., Сиромятников А.А., Безруков А.А. і ін. "Можливості використання сучасних інформаційних технологій у викладанні тим "Хімічний зв'язок" і "Виробництво чавуна і стали" шкільного курсу хімії", Матеріали VIII Межд.конф.-виставки "Інформаційні технології в утворенні", Москва, 1998р., с.18-19.

5. Безруков Р.А., Тищенко Н.В., Безрукова Н.П. "Oprosnik-2" - програма-оболонка для створення комп'ютерних тестів по хімії", Тези Всеросс. науч. конф. "Молодь і хімія", Красноярськ, 1998 р., с.140-141.

6. Безрукова Н.П., Изместьева Н.Д., Реди Е.В. "Організація вивчення теми "Хімічний зв'язок" з використанням комп'ютерних технологій у 8 і 11 класах", Матеріали Менделеевских читань, Тобольськ, 1999р., с.23-24.

7. Безрукова Н.П., Козлова Л.Я., Изместьева Н.Д., Комп'ютерні технології у викладанні хімії в школі.

8. Селевко Г.К. Сучасні освітні технології.-М: Народне утворення, 1998р.-255с.

9. Роберт И. Сучасні інформаційні технології в утворенні: дидактичні проблеми; перспективи використання.- М: Школ-Пресс, 1994.-205с.

10. Непогодьева А.А. Застосування комп'ютерних моделей і інформаційних технологій у процесі навчання хімії, Васьковская середня школа.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

Обласний інститут післядипломної освіти педагогічних працівників

Докурсове завдання

на тему:

Використання прогресивних педагогічних технологій у підвищенні ефективності уроків і результативності навчання”

виконала :

слухач курсів для вчителів

хімії

Івано-Франківськ

-2005-