CC BY
1ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИКТ В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ: ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ ПОНИМАНИЯ ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ
КУЛЬТЕМИРОВА ДИАНА ХАЙРУЛЛАЦЫЗЫ
Студент Казахского Национального женского педагогического университета
Научный руководитель - АКИМБАЕВА Н. О. Алматы, Казахстан
Аннотация: В данной статье исследуется ключевая роль информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в формировании понимания школьниками химических реакций в образовании по химии. Путем обеспечения доступа к информации, визуализации химических процессов и создания интерактивных учебных материалов ИКТ повышают уровень вовлеченности, эффективности и доступности обучения.
В статье обсуждается, как ИКТ обеспечивают доступ к разнообразным ресурсам, таким как учебники, статьи и онлайн-базы данных, что позволяет ученикам изучать химические концепции с разных точек зрения. Также подчеркивается использование специализированного программного обеспечения и средств моделирования для визуализации химических процессов, прогнозирования результатов и углубления понимания основных концепций. Кроме того, статья рассматривает разработку интерактивных учебных материалов, включая симуляции, виртуальные лаборатории и тесты, которые способствуют активному вовлечению и эффективной оценке знаний и навыков студентов. Наконец, обсуждается будущий потенциал ИКТ в образовании по химии, подчеркивая его роль в развитии пожизненного обучения и подготовке учащихся к успешной адаптации в быстро меняющемся мире.
Ключевые слова: ИКТ, информационно-коммуникационные технологии, химические реакции, образование по химии, доступ к информации, визуализация, интерактивные учебные материалы, симуляции, виртуальные лаборатории, вовлеченность, эффективность, доступность, пожизненное обучение.
ИКТ охватывают широкий спектр технологий, используемых для управления и обработки информации, включая устройства, приложения, сети и сервисы. ИКТ революционизировали процессы обучения и преподавания, предоставляя инструменты для коммуникации, сотрудничества, исследований и создания контента. ИКТ способствуют вовлечению учащихся, обеспечивают персонализированные учебные опыты и развивают критическое мышление и навыки решения проблем во всех предметах. [7, с 85]
Химические реакции включают в себя превращение веществ в новые вещества путем разрушения и образования химических связей. Понимание химических реакций критически важно для интерпретации поведения веществ, прогнозирования результатов реакций и разработки новых материалов и соединений. Химические реакции стимулируют технологические достижения и инновации в различных секторах, включая фармацевтику, науку о материалах, производство энергии и борьбу с загрязнением.Всеобщий доступ к интернету позволяет студентам исследовать широкий спектр ресурсов, связанных с химическими реакциями, включая веб-сайты, онлайн-базы данных и цифровые библиотеки. Учащиеся могут получить доступ к цифровым версиям учебников, лекционных материалов и дополнительных материалов, обеспечивая их полное охват концепций, связанных с химическими реакциями.[5, с 34]
Доступ к рецензируемым научным статьям и научным журналам позволяет учащимся быть в курсе последних достижений и открытий в области химии, включая прогресс в понимании механизмов реакций и кинетики. Традиционные учебники предлагают структурированные объяснения химических концепций, обеспечивая школьникам прочным
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
фундаментом для понимания принципов, лежащих в основе химических реакций. Интерактивные симуляции, анимации и видео улучшают понимание учащихся, предоставляя визуальные представления химических реакций, молекулярных структур и путей реакции. Поддерживание интереса учащихся к первичным исследовательским статьям способствует развитию критического мышления и знакомит их с методами и практиками научного исследования, углубляя их понимание химических реакций.[4, с 224]
Путем использования богатства информации, доступной через ИКТ, учащиеся могут взаимодействовать с разнообразными точками зрения, углублять свое понимание химических реакций и развивать исследовательские навыки, необходимые для успеха в области химии и за ее пределами.[1, с 48]
Визуализация химических процессов
A. Использование специализированного программного обеспечения для моделирования и симуляции химических реакций
1. Программное обеспечение для симуляции: Современные вычислительные инструменты позволяют школтникам моделировать химические реакции в виртуальных средах, предоставляя им практический опыт без необходимости физических лабораторий. [7, с 86]
2. Программное обеспечение для молекулярного моделирования: Программы, такие как молекулярные динамические симуляции и программы квантовой химии, позволяют студентам визуализировать молекулярные структуры, анализировать образование и разрушение связей и исследовать механизмы реакций на атомном уровне.
B. Преимущества визуализации реакций при различных условиях
1. Понимание кинетики реакции: Инструменты визуализации позволяют учащимся наблюдать скорость реакции, влияние температуры, давления и концентрации на скорость реакции, а также концепцию равновесия реакции.
2. Исследование путей реакции: Визуализируя потенциальные поверхности энергии и координаты реакции, школьники могут исследовать различные пути химических превращений, выявляя промежуточные продукты, переходные состояния и продукты. [8, с 205]
C. Углубление понимания механизмов реакции и прогнозирование результатов
1. Механистическое понимание: Инструменты визуализации предоставляют учащимся представление о механизмах химических реакций, позволяя им понять последовательность этапов, роль катализаторов и стереохимию реакций. [6, с 45]
2. Прогностические возможности: Путем изменения условий реакции и молекулярных структур в виртуальных симуляциях школьники могут предсказывать результаты химических реакций, подтверждать теоретические модели и разрабатывать эксперименты для проверки гипотез.[2, с 85]
Путем использования инструментов визуализации учащиеся могут развивать более глубокое понимание химических процессов, получать представление о молекулярной основе реакций и совершенствовать свои аналитические и проблемно-ориентированные навыки. Интеграция визуализаций в учебный план позволяет педагогам улучшить процесс обучения, развивать любознательность и креативность студентов, а также готовить их к карьере в области химии и смежных областях.[3, с 500]
Создание интерактивных учебных материалов
A. Разработка интерактивных симуляций и виртуальных лабораторий
1. Программное обеспечение для симуляций: Педагоги могут использовать специальное программное обеспечение для создания интерактивных сред, где студенты могут манипулировать переменными, наблюдать реакции и анализировать результаты в реальном времени. [9, с 98]
2. Виртуальные лаборатории: Онлайн-платформы предлагают виртуальные лабораторные среды, которые имитируют опыт практических занятий, позволяя учащимся
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
проводить эксперименты безопасно и удаленно, получая мгновенную обратную связь.[4, с 224]
B. Внедрение тестов, контрольных и других интерактивных упражнений
1. Тесты и оценки: Интерактивные тесты могут быть разработаны для оценки понимания учащихся химических реакций, охватывая концепции, такие как типы реакций, стехиометрия, равновесие и кинетика.
2. Концептуальные упражнения: Интерактивные упражнения могут быть нацелены на закрепление ключевых концепций, связанных с химическими реакциями, таких как балансировка химических уравнений, идентификация механизмов реакций и предсказание результатов реакций.
3. Коллективные активности: Онлайн-платформы способствуют коллективному обучению, позволяя студентам работать вместе над задачами по решению проблем, кейс-стади и исследовательскими проектами, связанными с химическими реакциями.[2, с 85]
C. Оценка знаний и навыков студентов в области химических реакций
1. Формативная оценка: Интерактивные учебные материалы предоставляют возможности для непрерывной оценки прогресса школьников, позволяя педагогам выявлять сильные и слабые стороны и настраивать обучение соответственно.
2. Суммативная оценка: Тесты в конце учебного модуля, экзамены и проекты могут использоваться для оценки общего уровня понимания химических реакций студентами и их способности применять концепции в новых контекстах.[10, с 38]
Интеграция интерактивных учебных материалов в учебный план позволяет педагогам активно вовлекать учащихся в учебный процесс, содействует более глубокому пониманию и сохранению концепций, а также учитывает разнообразные стили и предпочтения обучения. Кроме того, интерактивные оценочные средства предоставляют ценную обратную связь как учащимся, так и преподавателям, информируя о принятых учебных решениях и способствуя непрерывному совершенствованию результатов обучения.[3, с 500]
В заключение, информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) стали неотъемлемыми инструментами в формировании понимания химических реакций в области образования по химии. Благодаря многофункциональным возможностям ИКТ, включая обеспечение доступа к информации, визуализацию химических процессов и создание интерактивных учебных материалов, педагоги смогли революционизировать процесс обучения и обучения.[4, с 224]
Во-первых, ИКТ играют критическую роль в предоставлении школьникам доступа к огромному объему информации о химических реакциях. Интернет служит огромным хранилищем ресурсов, начиная от учебников и статей до онлайн-баз данных, позволяя студентам исследовать различные точки зрения и углублять свое понимание химических явлений. Этот доступ к информации дает учащимся возможность взаимодействовать с учебным материалом более всесторонне и информированно.
Во-вторых, ИКТ облегчают визуализацию химических процессов, позволяя школьникам преодолеть ограничения традиционных методов обучения. Специализированное программное обеспечение и инструменты симуляции позволяют взаимодействовать с виртуальными средами, визуализировать молекулярные структуры и исследовать механизмы реакций на атомном уровне. Погружаясь в эти виртуальные лаборатории, учащиеся могут получать практические навыки и развивать более глубокое понимание концепций химических реакций.[5, с 32]
В заключении, информационно-коммуникационные технологии революционизировали ландшафт образования по химии, давая учащимся доступ к знаниям, погружающим обучающимся в опытное обучение и обеспечивая возможности для сотрудничества. Приняв трансформационную силу ИКТ, педагоги могут вырастить новое поколение химиков, обладающих навыками, знаниями и изобретательностью для решения вызовов завтрашнего дня.[2, с 89]
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:
1. Химия в школе. Тематический выпуск: Информационные технологии в обучении химии, 2019. - № 3. - 48 с.
2. Гурвич А.М. Использование компьютерных технологий при обучении химии. Вестник Химического общества им. Д.И. Менделеева, 2018. - 84-89 с.
3. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. - М.: Народное образование, 2007. - 500 с.
4. Кашлев С.С. Интерактивные методы обучения. - М.: ТетраСистемс, 2013. - 224 с.
5. Мирзарахимов А.А. Использование ИКТ на уроках химии для развития интеллектуальных способностей учащихся. - Ташкент, 2023. - 32-34 с.
6. Иванов А.А., Петрова Е.В. ИКТ в преподавании химии: инновационные подходы и методы. Журнал педагогических инноваций, 2020. - 45 с.
7. Смирнова Н.Б. Использование цифровых ресурсов для обучения химии в школе. Научно-методический журнал, 2019. - 85-86 с.
8. Петров В.В. Информационно-коммуникационные технологии в обучении естественным наукам. - М.: Научное издательство, 2018. - 205 с.
9. Сидорова Л.М. Современные методы преподавания химии с использованием ИКТ. - М.: Издательство педагогического университета, 2017. - 98 с.
10. Кузнецова О.В., Захарова Т.В. Влияние информационных технологий на понимание химических процессов у школьников. Химическое образование в школе, 2021. - 38 с.
