Интерактивные и коммуникационные технологии при изучению темы «Кислородсодержащие соединения»

Краснова Оксана Владимировна
Учитель химии
I квалификационная категория
Волгоград 2012


Оглавление

Введение
1. Использование информационных технологий при обучении химии
2. Применение компьютерных технологий
3. Формирование исследовательских компетенций на уроках химии
Выводы
Список используемой литературы

Введение

Органическая химия как наука и как часть естествознания составляет фундамент научного миропонимания, создает широкий спектр возможностей формирования у учеников способности мыслить конкретно, обоснованно, логично, системно. Важная задача обучения заключается в том, чтобы найти дидактические пути формирования научных знаний , которые приводили бы учащихся к изменению стиля мышления, пониманию естественных процессов природы в развитии. Использование аудиовизуальных технологий обучения дает возможность в более короткие сроки достигнуть желаемых результатов.
Реализация аудиовизуальной технологии обучения невозможна без применения технических средств обучения (ТСО), представляющих собой совокупность технических устройств с дидактическим обеспечением, применяемых в учебно-воспитательном процессе для предъявления и обработки информации с целью его оптимизации.
ТСО называют аудиовизуальными средствами, которые делятся на жесткие (hardware) и мягкие (software). К жестким относятся магнитофоны, проекторы, телевизоры, компьютеры; к мягким — носители информации: магнитные и оптические диски, слайды, кинофильмы.
ТСО объединяют два понятия: «технические устройства» (аппаратура) и «дидактические средства обучения» (носители информации), которые с помощью этих устройств воспроизводятся.

К техническим средствам обучения предъявляют разносторонние требования, в том числе такие:

1. Функциональные — способность аппаратуры обеспечивать необходимые режимы работы (громкость и качество звучания; вместимость аудиовизуальных средств, достаточная для проведения занятия; универсальность прибора).

2. Педагогические — соответствие возможностей технического средства тем формам и методам учебно-воспитательного процесса, которые согласуются с современными требованиями.

3. Эстетические – наглядное выражение назначения, масштаб, соразмерность, целостность композиции.

Использование персонального компьютера способствует активному включению учащегося в учебный процесс, поддерживает интерес, способствует пониманию и запоминанию учебного материала.

Компьютерные телекоммуникации позволяют формировать у учащихся и необходимый уровень знаний, и умения анализировать, сравнивать, обобщать, обрабатывать имеющуюся информацию, находить нужную формацию, связывать ее с изучаемыми вопросами, т.е. формировать информационную культуру школьника.

Обучение происходит в ходе общения, поиска информации и работы с ней. На первый план выступает интерес к новой информации, желание осмыслить ее, поделиться новым знанием с окружающими, применить имеющиеся знания и умения в конкретной ситуации. Создает эмоциональное отношение учащихся к учебной информации.

Аудиовизуальные технологии применяемые в процессе обучения позволяют экономить учебное время, энергию преподавателя и учащихся за счет уплотнения учебной информации и ускорения темпа.

Сокращение времени, затрачиваемого на усвоение учебного материала, идет за счет переложения на технику тех функций , которые она выполняет качественнее, чем учитель.

Экспериментально доказано, на технологических операциях по воспроизведению графиков, таблиц, формул экономиться 15 – 20 % учебного времени, а простой показ смонтированного видеофильма или презентации экономит до 25 минут двухчасового занятия.

Целью данной работы является показать необходимость применения аудиовизуальных, информационных технологий для изучения темы «Органические вещества» в 10 –м классе.

Задачами является усилить интерес учащихся к учебе путем применения оригинальных, новых конструкций, технологий, машин, приборов. Сделать доступным такой материал, который без аудиовизуальных средств недоступен. Проиллюстрировать связь теории с практикой и применение данных знаний в повседневной жизни.

Тема имеет большое значение для подготовки учащихся к дальнейшей практической работе, так как повсюду ( в промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте , в быту) органические вещества находят многообразное применение. При ее изучении используются знания, которые приобретены учащимися IХ классов при изучении тем раздела органическая химия и на уроках биологии, географии, также данный материал может быть просмотрен в курсе XI класса в теме «Органические соединения». 

Использование информационных технологий при обучении химии

Смыслом и позитивным результатом модели обучения с использованием информационного ресурса являются следующие аспекты:

• в центре технологии обучения - ученик;
• в основе учебной деятельности – сотрудничество;
• позиция ребенка в учебном процессе – активная;
• перспективная цель - формирование мотивации и развитие способности ученика к самообразованию.

Цель педагогической деятельности ориентирована на повышение качества образования через внедрение и интеграцию современных образовательных технологий, при этом информационным отводится ведущее место.

Для достижения поставленной цели в области преподавания химии определены следующие задачи:

• рассмотреть основные принципы и методические приемы построения компьютеризированных методик обучения химии;
• адаптировать применение информационных компьютерных технологий к условиям учебно-образовательного процесса;
• создать условия для формирования ключевых компетенций обучающихся с акцентом на информационные;
• содействовать созданию здоровьесберегающей среды обучения.

Так, 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;
• красочно оформлять материал;
• 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.

На этапе методической проработки процесса обучения у учителя появляются дополнительные возможности:

• аккумулировать совместные усилия учителей;
• развивать, модернизировать, корректировать электронные материалы;
• систематически накапливать материал;
• повышать мотивацию преподавания и обучения.

Кроме того, компьютерная техника применяется и как средство контроля усвоения знаний учащимися, значительно расширяет доступ к источникам информации, дает возможность получения обратной связи. Для организации работы учителем могут быть применены различные модели использования компьютера на уроках. Они подразделяются на методологические и организационные.
В практике преподавания химии мною применяются различные формы информационного сопровождения. Наиболее простым и эффективным приемом является использование готовых программных продуктов, которые обладают большим потенциалом и позволяют варьировать способы их применения исходя из содержательных и организационных особенностей образовательного процесса.

Применение компьютерных технологий

Рассмотрим применение компьютерных технологий на примере темы «Кислородсодержащие органические соединения » ( Количество часов 10 по программе О.С.Габриеляна)

Главная задача изучения темы заключается в том:

• получить систему знаний в процессе изучения веществ, содержащих функциональные группы атомов и влиянии их на свойства веществ, сущности и значении водородной связи;
• возможность применять знания для объяснения химических свойств веществ на основе эксперимента, взаимное влияние в атомах спиртов и фенолов, карбоновых кислот, эфиров, углеводов, способов их получения;
• продолжить развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения химических задач, при осуществлении поиска химической информации и ее презентации в виде проекта;
• приобрести практические навыки в планировании и проведении экспериментов, описании и обобщении результатов наблюдений, представлении результатов наблюдений (учебно-познавательная, смыслопоисковая, коммуникативная, рефлексивная компетенции, трудовой выбор);
• провести антиалкогольную профилактическую беседу;
• сформировать представления о специфических свойствах кислородсодержащих соединениях, их противоречивой роли в окружающей среде, последствиях воздействия этих соединений на биологические системы.

Также дать общие понятия о кислородсодержащих соединениях и их нахождении в природе , об их физических и химических свойствах и о применении в повседневной жизни. В процессе изучения темы применяются и закрепляются не только наиболее общие химические понятия, но и по сравнению с традиционным урокомлекцией, когда преподаватель только излагает тему, а при использовании информационных технологий, учащиеся слушают, смотрят, запоминают или конспектируют учебный материал, лекция, построенная по предлагаемой методике, имеет важное преимущество - интерактивность. Интерактивность дает возможность активно вмешиваться в процесс обучения: задавать вопросы, получать более подробные и доступные пояснения по неясным для них разделам и фрагментам излагаемого учителем учебного материала.

В тему «Кислородсодержащие органические соединения» (по программе О.С. Габриеляна) не включена информация о роли кислородсодержащих органических веществ: спиртов, альдегидов, карбоновых кислот как загрязнителей окружающей среды, а также их положительном и отрицательном воздействии на организм человека. Однако такие сведения важны для учащихся, одним из вариантов решения этой проблемы является включение в учебный процесс презентаций на эти темы сделанные самими учащимися.

Так как вводная лекция «Кислородсодержащие соединения» достаточно объемная , чтобы успешно ее использовать , я предлагаю часть лекции представить в виде интерактивной лекции. А план тем и где можно найти по каждому уроку информацию отразить в распечатанном варианте для каждого учащегося
В ходе раскрытия темы я использую интерактивный мультимедиа учебник:
http://chemistry.ssu.samara.ru часть IV. Кислородсодержащие соединения
Web-учебник (версия 2011 г.) содержит более 500 графических иллюстраций, 60 анимаций, 36 виртуальных моделей и анимаций (в формате VRML), 29 интерактивных flash-иллюстраций, 72 видеодемонстрации (лабораторные опыты, фрагменты научно-популярных фильмов), более 20 химических игр-тренажеров, свыше 150 контрольных вопросов, задач и упражнений, 270 тестовых заданий.

Большой интерес вызывает дополнение видеоподдержки сообщения компьютерной презентацией, в которой можно использовать слайды и видеосюжеты с компакт-дисков, схемы, графики, тексты заголовков, бегущую строку, мультипликацию и т. д.

Использование компьютеров для создания визуальной поддержки творческой работы может идти по трем направлениям:

• В качестве рабочего инструмента как средство подготовки тестов, схем, диаграмм, планов и т. п.
• В качестве наглядного пособия с использованием мультимедийных компакт-дисков по данной теме и сети Интернет.
• Составление авторской презентации в программе Power Point со сканированием необходимых иллюстраций.

Подобные работы имеют огромный учебно-познавательный и воспитательный эффект:

1. Демонстрация прикладного значения химических знаний.
2. Межпредметная интеграция.
3. Выведение учащихся на уровень самоорганизации и самодвижения в учебной деятельности.
4. Сотворчество учителя и учеников, партнерское взаимодействие с учителями других предметов.
5. Самореализация индивидуального стиля.
6. Развитие коммуникативных и конструктивных способностей гимназистов.
7. Совершенствование информационной культуры учащихся. Учащиеся приобретают умения видеосъемки, записи, монтажа, а также применения новых информационных технологий.

Подготовка личности информационного общества предполагает знание и умение использовать современные информационные технологии — аудио, видеосредства, компьютеры.

В условиях работы в школе можно достичь максимального использования развивающего потенциала предмета путем интеграции химии, искусства, истории и современных носителей информации. Визуализация отдельных тем курса химии современными техническими средствами дает возможность создания банка дидактических материалов нового поколения и совершенствования информационной культуры педагога и учащегося.

В ходе урока «Спирты» я стремлюсь познакомить учащихся с биологической ролью спиртов . Даю понятие о мутагенной и канцерогенной активности.

• Обеспечить усвоение учащимися возможностей применения наиболее значимых для человека спиртов
• Создать условия для определения связей между свойствами веществ и их применения
• Способствовать развитию форм мышления(умозаключения, аналогии)
• Содействовать воспитанию интереса к предмету
• Содействовать воспитанию экологической и нравственной культуры

В качестве проверки домашнего задания идет заслушивание сообщений с сопровождающихся презентаций по теме «Антиалкогольная профилактика»

Примерные темы ученических сообщений - презентаций:

• Физиологическое действие алкоголя на организм человека.
• Образы жертв алкоголизма в русской литературе.
• Алкоголь в личной и творческой судьбе русских литераторов, деятелей искусства.
• Алкоголь и преступность в нашем районе (городе).
• Хроника происшествий: жертвы употребления поддельных спиртных напитков, метанола, денатурата, технических жидкостей.
• Алкоголь и здоровье подростка.
• Алкоголь в истории России.
• Отношение к алкоголю в мировых религиях.

Учащиеся, при подготовке к уроку подбирают отдельные факты (по материалам печати) уголовных происшествий, связанных с употреблением алкоголя, с отравлением суррогатными алкогольными продуктами и техническими жидкостями, метиловым спиртом.

Материал темы удобно дополнять учебным пособием «Химия. 1С: Репетитор-онлайн  Диск удобен в применении, состоит из четырех частей «Основы теоретической химии», «Неорганическая химия», «Органическая химия». Достаточно полно изложена теория, материал хорошо иллюстрирован, имеются удобные гиперссылки, анимации, в том числе и интерактивные, видеоролики с химическими экспериментами. В конце каждого параграфа приведены контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения. Ресурс содержит обстоятельные справочные материалы. 

Бесценным подспорьем по данной теме являются информационные веб-ресурсы, содержащие электронные версии учебных и методических пособий, известных книг, к примеру сайт http://n-t.ru «Наука и техника — электронная библиотека».

Рассмотрение заданий на закрепление можно сопровождать показом слайдов заранее подготовленных. В целях своевременного устранения пробелов в знаниях и закрепления наиболее важных вопросов темы на последнем слайде помещаю контрольные задания. Если учащиеся не могут ответить, на какой - либо вопрос, то есть возможность вернуть слайд, содержащий сведения для правильного ответа. Таким образом, осуществляется разбор материала, вызвавшего затруднения.

Формирование исследовательских компетенций на уроках химии.

При конструировании урока-исследования я старалась создать на уроке условия, стимулирующие умственную деятельность учащихся.

Выбор темы урока-исследования был не случайным. При выборе темы я руководствовалась следующими соображениями:

• тема должна содержать проблему, особо близкую, особо значимую для учащихся, и основываться на их опыте;
• тема должна быть достаточно сложна, но посильна для самостоятельного изучения учащимися под руководством учителя и невелика по объёму, чтобы можно было за отведенное на урок время подойти к её изучению и осмыслению с различных направлений;
• содержать различную по объёму и научной ценности информацию;
• использовать различные исследовательские приёмы.

На данном уроке важно ознакомить учащихся с особенностями процесса научного познания, этапами и методами исследовательской деятельности, создать условия для формирования умений формулировать проблему, определять тему, цель исследования, выдвигать гипотезу, осуществлять сбор, обработку и интерпретацию данных, делать выводы. Я на уроке выступаю как организатор самостоятельного учебного познания и как один из источников информации. Накануне урока предлагаю учащимся исследовательское домашнее задание. Тема урока-исследования имеет практическую направленность, позволяет осуществить перенос знаний на широкое применение исследуемой проблемы в различных видах деятельности человека.

Урок-исследование проходит в три этапа:

1. Мотивационно-ориентировочный;
2. Операционно-исполнительский ;
3. Рефлексивно-оценочный.

На мотивационно - ориентировочном этапе — определяем проблему , план её решения. Чтобы выйти на проблему, использовался просмотр видеофрагментов по теме урока с последующим осмыслением, демонстрация химического эксперимента . При определении новизны исследования, мы рассматриваем адаптивный уровень, связанный с приспособлением нашей разработки к конкретным условиям учебного процесса по химии, и комбинаторный уровень, в котором новая комбинация создаётся благодаря различным сочетаниям известных методов. Найденное нами педагогическое решение можно считать новым, так как оно не просто логически вытекает из существующего уровня знаний по рассмотренной проблеме, но и предполагает качественное развитие этой области.

Всё это было основано на конкретном опыте учащихся и было для них значимо. Здесь же определила и озвучила основы взаимоотношений на уроке учитель-ученик.
Операционно-исполнительский этап —это этап решения проблемы .

Для успешного решения задач этого этапа на уроке

• создаю условия для самостоятельной творческой работы учащихся (обеспечение реактивами, оборудованием, текстами, заданиями, а также руководство самостоятельной работой);
• использую доверительное отношение к учащимся. Мне хорошо понятна внутренняя мотивация каждого, чувствуется эмоциональный настрой класса ;
• стараюсь проявить уважение к личности каждого учащегося;
• диагностирую затруднения, возникающие у школьников в ходе урока, и помогаю им преодолеть их ;
• обучающиеся имеют достаточно времени на осмысление нового опыта и формулирование выводов;

Рефлексивно-оценочный этап построен так, чтобы результаты проделанной на уроке работы принесли чувство удовлетворения каждому участнику учебного процесса, делают выводы о полученных новых знаниях .

Общие затраты времени на проведение урока - исследования (и особенно на подготовку ) превышают время на подготовку и проведение традиционного урока по той же теме, но это компенсируется развивающим результатом урока-исследования. Наибольших затрат учебного времени для учащихся требует лабораторный эксперимент: наблюдение, осмысление и формулирование выводов, а также осмысление собранной информации, самостоятельное формулирование выводов, связное и доказательное изложение их.

Осмысление обеспечивает развитие учащихся.

Урок - исследование «Сложные эфиры. Жиры» проводится по темам «Исследование влияния синтетических моющих средств на биологические объекты», «СМС и экология окружающей среды» или «Получение мыла» защита работ сопровождается презентациями - исследования и докладами.

Работа «Исследование влияния синтетических моющих средств на биологические объекты» заняла Гран - При в конкурсе «Я и Земля» им. В. И. Вернадского.

В процессе раскрытия тем важен опытно-демонстрационный эксперимент. Ни для кого не секрет, что база современной школы оставляет желать лучшего, не хватает реактивов и оборудования. В добавок ко всему дети не умеют анализировать увиденное. Поэтому им надо показать на пальцах, что они должны увидеть. Бывает, потратив уйму времени на эксперимент, мы не получаем того результата, на который рассчитывали. Когда мы стоим перед выбором, показывать опыт или нет, приходится идти на какие-то компромиссные варианты: когда-то показываю видеофрагменты, иногда использую компьютерные программы.

Хорошим подспорьем является программа диска «Виртуальная лаборатория» или сайт http://www.virtulab.net где демонстрируются опыты , которые проводятся виртуально самими учениками, где каждое действие озвучивается в какой последовательности нужно его выполнять, дается возможность демонстрировать реакции с взрывчатыми или ядовитыми веществами, редкими или дорогостоящими реактивами, процессы, протекающие слишком быстро или медленно, что невозможно в школьных условиях.

Пример: Качественные реакции на альдегиды, многоатомные спирты, крахмал и белки

Цель работы состоит в изучении признаков и условий прохождения качественных реакций на альдегиды, многоатомные спирты, крахмал и белки.
Описание работы.

Выполняются виртуальные опыты – качественные реакции на альдегиды, многоатомные спирты, крахмал и белки.
Эту работу выполняют при изучении соответствующих кислород и азотсодержащих соединений. Она дополняет реальные лабораторные опыты. Может предшествовать им или использоваться при закреплении умений и на уроках обобщающего повторения.

Вывод

Важным аргументом в пользу применения информационных технологий является возможность быстрого и эффективного контроля знаний учащихся. Большая часть электронных учебников содержит упражнения – тренажеры, задачи с решениями, тестовые задания. Отдельные программные продукты содержат электронный журнал, который позволяет фиксировать уровень знаний учащегося по каждой теме курса (учитывается не только отметка и число попыток решения, но и затраченное время на выполнение заданий).

Система оценки результатов дает возможность определить рейтинг учащегося по каждой теме, проследить динамику успеваемости и скорректировать учебный процесс в соответствии с показанными результатами. Кроме того, использование контролирующих программ способствует формированию адекватной самооценки у учащихся.

Несмотря на ряд преимуществ готовых программных продуктов, информация на некоторых из них излагается очень сухо, встречаются ошибки принципиального характера, некоторые задания чрезвычайно трудны для школьника. Поэтому возникает потребность в создании собственных информационных продуктов.

Одна из проблем заключается в том, что диалог учащегося с компьютером никогда не сможет заменить общения с настоящим педагогом. Компьютер не может создать настроения. Другая проблема – наличие именно в кабинете химии компьютера и мультимедийного проектора. Без этих технических средств невозможно полностью использовать все плюсы новых информационных технологий. Еще одна проблема – недостаточная подготовка учителей химии в области компьютерных технологий. Необходимо не только уверенно пользоваться готовыми дисками, но и знать основные программы, например Microsoft Office. При уверенном пользовании компьютером учитель может сам разрабатывать тесты и интерактивные приложения. Это требует от педагога дополнительных усилий, но с лихвой окупается в дальнейшем. Компьютер надежно хранит информацию и дает возможность корректировать ее под каждую конкретную задачу.

Наличие большого набора информационных объектов в презентации дает учителю возможность представить изучаемый объект или процесс во всем многообразии его проявлений и свойств, а также более четко и точно определить его место и значение в системе научных знаний об окружающем нас мире.

Очень важно, что использование информационных технологий органично вписывается в структуру любого урока, дает возможность стимулировать поисковую деятельность учащихся на современном, качественно ином уровне, а также формировать учебную мотивацию и ключевые компетенции обучающихся.

Мною была отслежена результативность обучения при использовании информационных технологий. Диагностика уровня сформированности свидетельствуют о том, что система работы с использованием информационных технологий на уроках химии приводит к росту показателей качества обученности, чего мы не наблюдали при традиционном обучении.

Значительный рост прослеживается и по уровню сформированности организационных навыков. Рост интеллектуальных умений и навыков несколько ниже ,что свидетельствует о сложности процесса их формирования.

Таким образом, компьютеризация при обучении создает особую информационную обстановку, которая стимулирует интерес и пытливость ребенка. Это облегчает понимание и решение многих задач интеллектуального характера, способствует раскрытию природой заложенных потенциалов и способностей к познанию, творческой инициативы, личностному развитию каждого ученика.

Целевое включение новых информационных технологий в учебный процесс способствует постоянному динамичному обновлению содержания, форм и методов обучения и воспитания, позволяет педагогу решать проблемы, связанные с разработкой и использованием учебных программных продуктов качественно нового уровня.

Список использованной литературы

1. Прокопенко В.Г. «Компьютер в кабинете химии» Химия в школе 2000г. №8
2. «Современные технологии обучения химии» ВГПУ ., Перемена 2006г.
3. О. С. Габриелян «Химия»10 класс. Настольная книга учителя М.Дрофа , 2004г.
4. Безрукова Н.П. «Использование компьютерных технологий при изучении химической связи»
5. Курдюмова Т.Н. Компьютерная технология обучения химии: достоинства и недостатки. Химия в школе, 2002, № 8, с. 35–37.
6. М. Ю. Горковенко. Поурочные разработки по химии к учебным комплектам О.С.Габриеляна и др. 10 класс М.ВАКО, 2005г.
7. Л.А. Цветков «Органическая химия» учебник для 10 класса М.Просвещение ,1988 г.
8. Добротин Д.Ю. «Интернет в обучении химии» Химия в школе 2001г. № 7
9. Титова И.М., Мартынова М.А. Решение проблем наркомании в процессе обучения химии. Химия в школе, 2002, № 5, с. 49;
10. Дорофеев М.В. «Информатизация школьного курса химии» Первое сентября 2002г. № 37
11. Терней А. Современная органическая химия. Том 2. – М, 1981
12. Загорский В.В. «Интернет ресурсы для учителя» Химия в школе 2003 №9
13. Кларк Т. Компьютерная химия М.Мир, 1990г.
14. « Основные вопросы теории и практики изучения химии в школьном курсе» Волгоград ., Перемена с. 74 2001г.
15. Раткевич Е.Ю. Проблемы компьютеризации процесса образования. Химия. Методика преподавания в школе, 2001, № 1, с. 13–18.