CC BY
130
Компьютерные модели в интенсивной модели обучения применяются как источники информации и глубокого усвоения теоретического материала. В этом плане незаменимы динамические модели по передаче взаимного влияния атомов при изучении органической химии (см. рис.).
А Е*
а)
Передача взаимного влияния атомов по системе сопряженных связей (1,3-бутадиен): а) нет перекрывания п-связей; б) такое перекрывание есть Известно, что прогнозирование продуктов химических превращений является одной из задач теории химического строения А.М. Бутлерова, которую в настоящее время считают фундаментальной теорией строения химических соединений и зависимости их свойств от строения. Однако без визуализации химических процессов, химических объектов прогнозировать свойства на основе строения очень трудно, поскольку мыслительный процесс должен оперировать не только химической символикой, но и образами. Так, рис. показывает перераспределение электронной плотности и возможность прогнозирования продуктов реакции. На кафедре химии Сыктывкарского лесного института созданы компьютерные модели перераспределения электронной плотности в молекулах винил-хлорида, акролеина, ароматических соединений электронодонорными и акцепторными заместителями.
Интенсивная модель обучения предполагает использование когнитивной графики в процессе обучения. В процессе практической деятельности эта модель применяется в курсе общей химии, поскольку без интенсификации обучения за время, отведенное на изучение этой дисциплины, невозможно усвоение учебного материала студентами технических специальностей, а также в курсе органической химии, где есть теория строения вещества, позволяющая реально показать уникальность химического мышления.
Литература
1. Судаков К.В. Пластичность системных механизмов мозга. // Успехи физиологических наук. - 1996. - Т. 27. - № 21.
2. Федорова Э.И. Алгоритмизация и компьютерное моделирование в химии. // Наука и школа. - 2003. - № 6.
3. Бакулин А.А. Компьютерное моделирование в химии и развивающее обучение: докл. / А.А. Бакулин, Э.И. Федорова, Л.Л. Смолева // Информационные технологии в науке и образовании ИЕО - 2003: всерос. науч.- практ. интернет-конф. - Шахты, 24 апр. 2003 г. - ЬА^/м^м/Гогиту/ги/йо/.
4. Федорова Э.И. Неорганическая химия: практ. пособие для слушателей подготовит. курсов и подготовит. отделений и студ. первых курсов нехим. спец. заоч. формы обуч. / Э.И. Федорова, Л.А. Никулина; под общ. ред. Э.И. Федоровой. - Сыктывкар: СЛИ, 2006.
ОБ ИНДИВИДУАЛИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ В ШКОЛЕ Т.А. Боровских, кандидат педагогических наук, МПГУ
Оличностно-ориентированном и индивидуализированном образовании в последнее время говорят много, но существенных изменений в организации учебного процесса так и не происходит. Структуру учебного процесса при изучении химии в большинстве учебных заведений Москвы можно выразить следующей схемой 1.
Цель: формирование ЗУН
Схема 1. Модель учебного процесса
Традиционно считается, что школа «дает» знания, а ученик их «получает». А ведь такая концепция прямиком ведет к формированию ученика-потребителя с соответствующей установкой: мне все должны «дать» (учителя, школа, государство), а я должен брать. Что же касается индивидуального предназначения ученика-личности, то в данной образовательной системе оно учитывается слабо («возьми все, что дают, потом разберешься, что именно тебе нужно»). Существующие образовательные технологии, которые можно назвать «знаниево-ориентированными», строятся на подходах Л.С. Выготского - передача ЗУН по принципу «внешнее во внутреннее». Классики советской дидактики И.Я. Лернер и М.Н. Скаткин подчеркивали: «Главная социальная функция образования - это передача опыта, накопленного предыдущим поколениями людей»1. Эта функция и до сих пор лежит в основе конструирования образовательного процесса - отбора содержания, формирования учебных программ и учебников по химии для средней школы. Содержание предмета химия, таким образом, представляет собой специально отобранные для усвоения учениками знания, умения и навыки и раскрывается через внешний учебный материал, который выступает определяющим элементом обучения. «В процессе обучения как системе главным, системообразующим элементом является содержание образования (учебный материал, воплощающий цели обуче-ния)»2. При такой модели обучения конечные результаты проявляются именно в ЗУНах, а необходимость формирования умения применять знания в данной модели не может быть учтена, так как обучение заканчивается на этапе приобретения знаний. Почему такая модель перестала устраивать общество? Во-первых, смущает узкий круг источников знаний - основным источником знаний является учитель, реже - учебник. Во-вторых, отрицательную реакцию вызывает необходимость ученика приспосабливаться к обучающему
1 Дидактика средней школы: некоторые проблемы современной дидактики/ под ред. М.Н. Скаткина. - М., 1982. с 101
2 Теоретические основы содержания общего и среднего образования / Под ред. В.В. Краевского, И.Я. Лернера. - М., 1983. с.124
стилю учителя. В-третьих, основным видом деятельности ученика в рассматриваемой модели является заучивание, что вызывает большие трудности у обучающихся. В-четвертых, современная модель школьного химического образования, перегруженная информацией, с постоянно сокращающимся числом часов, отводимых на изучение предмета, не подразумевает детальной отработки формируемых знаний и умений, поэтому даже хорошо заученный материал быстро забывается. В-пятых, формируемые на уроках химии знания настолько далеки от реальной практики ученика, что оказываются и вовсе неприменимыми.
Новые задачи, стоящие перед школой, привели к тому, что сегодня в практике школ получили распространение различные педагогические технологии, целью которых является максимальная индивидуализация обучения. Это модульно-рейтинговая технология обучения (МРТО), технология естественного обучения (ТЕО), технология интегрированного обучения (ТИО), индивидуальная технология обучения (ИТО), технология программированного обучения (ПО), технология уровневой дифференциации (ТУД) и пр. Перечисленные технологии различаются содержанием, построением концептуальных элементов обучения. Так, технология ТЕО предполагает организацию естественного общения на основе применения разнообразного дидактического материала, алгоритмов действий и т.п. Применение МРТО-технологии основано на разработке блоков-модулей для учащихся, включающих в себя частные модульные программы двух типов - познавательного и познавательно-деятельностного, а также рейтинговую шкалу оценки знаний учащихся. Технология ИТ позволяет осуществлять на уроке развивающе-дифференцированное обучение с учетом индивидуальных особенностей учащихся класса, а ИТО - создавать индивидуальные познавательные траектории. Авторы технологий индивидуализированного обучения выделяют такие отличительные признаки их от традиционного обучения, как осознанная деятельность учителя и ученика, эффективность, мобильность, валиологичность, целостность, открытость, моделируемость, диагностичность, контролируемость, а также отказ от классно-урочной системы, самостоятельность деятельности учащихся в учебном процессе.
Во всех этих совершенно разных на первый взгляд технологиях можно выделить единую основу (схема 2). Положительными сторонами применения технологий индивидуализированного обучения становятся включения обучающихся в самостоятельную учебно-познавательную деятельность, предоставление обучающемуся права выбора темпа и объема изучения материала, выделение значительного времени для многократного повторения приемов умственной деятельности.
Однако при внешнем значительном отличии от традиционного обучения рассмотренная модель имеет многочисленные сходства с нею. И здесь также доминирует учебный стиль учителя, и здесь запоминание является основой для формирования знаний и умений, и здесь процесс обучения в большинстве случаев выстраивается без учета индивидуальных познавательных предпочтений и возможностей ученика. Кроме того, на современном этапе развития Российского образования полный отказ от классно-урочной системы, который декларируют некоторые технологии, практически невозможен.
Цель: Развитие личности учащегося в процессе формирования навыка познавательной деятельности
у
ч е н и к
Предъявление информации крупным блоком
Деление информации на сегменты
Формирование ЗУН при решении кон- к кретных задач
Промежуточный диагностический контроль ЗУН
Схема 2. Модель учебного процесса в технологиях индивидуализированного обучения
Можно ли считать такие образовательные технологии личностно-ориентированными? По нашему мнению, нет. Индивидуализированное обучение становится действительно личностно-ориентированным только в том случае, если образовательный процесс нацелен не только и не столько на формирование знаний, умений и навыков учащихся, сколько на развитие таких качеств личности, как умение действовать в различных ситуациях, создавая всякий раз продукт интеллектуального труда - мнение, идею, поступок. Только тогда личностное предназначение ученика проявится не в том, чтобы брать извне готовые знания, а в том, чтобы продуцировать новые знания и опыт. В соответствии с этим модель образовательного процесса можно описать схемой 3.
Цель: Развитие личности учащегося в процессе формирования навыка познавательной деятельности
Схема 3
В центре - личность ученика, его внутреннее приращение и развитие. «Знаниевая» компонента образования в этом случае воспринимается как среда для внутренних образовательных изменений. Она играет значительную роль, т.к. отсутствие информации, которая соответствовала бы реально происходящим внутренним процессам ученика, тормозит его развитие. Задача учителя состоит в создании для ученика зоны индивидуального творческого развития, в которой ученик создает образовательную продукцию, выстраивает свой образовательный путь, опираясь на индивидуальные способности и когнитивные стратегии. Таким образом, ключевым понятием в индивидуализированном личностно-ориентированном обучении, на наш взгляд, является именно когнитивная (познавательная) стратегия ученика.
Под когнитивной (познавательной) стратегией мы понимаем последовательность умственных и практических действий, направленных на решение познавательной задачи, позволяющих формировать личностно значимые компетенции.
В процессе исследования структуры познавательной стратегии мы опираемся на позицию Б.Г. Ананьева3, который выделял, во-первых, целостность деятельности, во-вторых, отдельный акт действия, включающий в себя цель, мотивы ее выдвижения, способы действия. Эти два положения (уровня) позволяют рассматривать деятельность ученика как личности. Для разработки практического инструментария, способствующего организации работы с познавательными стратегиями, нам представляется целесообразным использовать адаптированную модель ТОТЕ, предложенную Ю. Галантером и К. Прибрамом4, которая представляет собой последовательность следующих действий: тест (1) - операция - тест (2) - выход (схема 4).
3 Ананьев Б.Г. Человек как предмет познания. - Л., 1968. - 143 с.
4 Прибрам К., Миллер Д., Галантер Ю. Планы и структура поведения. - М. Прогресс, 1964. - 368 с.
Вход (тест 1)
Цель, критерии ее
к Выход
т/ достижения
/
О П Е Р
А Ц
И Я
е с т
Средства достиже ния цели
Схема 4. Структура познавательной стратегии ученика
Первый определяет цели и задает определенные критерии достижения результатов. Операции - это конкретные шаги на пути к достижению результата. Здесь важен как порядок, так и количество шагов. Второй тест обеспечивает сравнение заданного критерия с промежуточным результатом. В этой схеме очень важна петля обратной связи, которая возникает между операциями и вторым тестом. В том случае, когда проведенные операции приводят к нужному результату, происходит выход. Но если нужного результата нет, то происходит возврат к операциям и их коррекция, а иногда и коррекция критериев достижения результата. Таким образом, данная модель отражает структуру деятельности, направленной на достижение положительного результата.
Какие же познавательные стратегии необходимы учащимся при изучении химии? На наш взгляд, наиболее важными здесь являются стратегии анализа познавательной задачи и целеполагания, стратегия перевода мыслительных форм в специфические химические модели (формулы и уравнения химических реакций), стратегии обобщения, классификации, сравнения и т.п.
Рассмотрим формирование умения формулировать цели у старшеклассников при изучении карбоновых кислот в курсе химии 10 класса. Узкопредметная цель изучения данного материала здесь - это формирование понятия о карбоновых кислотах на примере уксусной, муравьиной и стеариновой кислот, выявление общности свойств карбоновых и минеральных кислот, установление различия в химических и физических свойствах кислот, обусловленных их составом и строением.
Кроме узкопредметной цели, здесь необходимо также создание условий для формирования у каждого учащегося индивидуального эффективного для него способа изучения свойств веществ. Перед началом урока обучающимся предлагается изучить ряд высказываний, с которыми они могли бы соотнести свое мнение и сформулировать первичную познавательную цель, в соответствии с которой будет сформулировано и задание на урок. Приведем примеры.
1. «Я считаю, что для исследования свойств карбоновых кислот необходимо иметь какую-либо карбоновую кислоту, провести несколько опытов с участием кислоты и веществ, имеющихся в распоряжении школьной лаборатории; после чего можно будет сделать вывод о свойствах карбоновых кислот вообще. Предполагаемая цель: на основе химического эксперимента выявить реакции, характерные для уксусной кислоты и сделать вывод о свойствах карбоновых кислот. Задание: проведите реакции уксусной кислоты с веществами, имеющимися в школьной лаборатории. С какими веществами реагирует уксусная кислота? Будут ли другие карбоновые кислоты проявлять такие же свойства? Существует ли сходство между поведением карбоновых кислот и минеральных? Будут ли какие-либо различия в свойствах карбоновых кислот? Чем эти различия обусловлены? Объясните причину общности и различий в свойствах. Дайте мотивированный ответ».
2. «Я считаю, что для исследования свойств карбоновых кислот необходимо иметь 2-3 кислоты, провести ряд опытов с участием этих кислот и веществ, имеющихся в распоряжении школьной лаборатории, после чего можно будет сделать вывод о свойствах кар-боновых кислот вообще. Предполагаемая цель: на основе химического эксперимента выявить реакции, характерные для уксусной, муравьиной и стеариновой кислоты, установить сходства и различия в поведении изучаемых кислот и сделать вывод о зависимости свойств карбоновых кислот от состава и строения их молекул. Задание: проведите реакции уксусной, муравьиной и стеариновой кислот с веществами, имеющимися в школьной лаборатории. С какими веществами реагируют карбоновые кислоты? Существует ли сходство между поведением карбоновых кислот и минеральных? Установите различия в свойствах кислот. Объясните причину общности и различий в свойствах».
3. «Я думаю, что свойства карбоновых кислот в значительной степени похожи на свойства минеральных кислот. Для изучения карбоновых кислот нужно сначала отобрать вещества, с которыми вступают в реакцию минеральные кислоты (например, соляная кислота), и провести соответствующие реакции с какой-либо карбоновой кислотой (например, уксусной). На основании эксперимента сделать вывод о свойствах карбоновых кислот. Предполагаемая цель: моделировать поведение карбоновых кислот на основе свойств уже изученных ранее минеральных кислот, установить сходства в поведении минеральных и карбоновых кислот. Задание: отберите из набора реактивов те вещества, которые, по вашему мнению, вступают в реакцию с минеральными кислотами (например, с соляной кислотой). Проведите соответствующие реакции с уксусной кислотой. Будут ли другие карбоновые кислоты проявлять такие же свойства? Существует ли сходство между поведением карбоновых кислот и минеральных? Чем обусловлены общие свойства карбоновых и минеральных кислот? Будут ли какие-либо различия в свойствах карбоновых кислот? Чем эти различия обусловлены? Объ-
ясните причину общности и различий в свойствах карбоновых кислот».
Цели, выбранные учащимися, не могут считаться «плохими» или «хорошими», они зависят от уровня подготовки обучающегося в данной области, а задания для выполнения учащимся предлагаются в соответствии с выбранной ими целью. При выполнении задания учащиеся оценивают свою работу. Критериями оценки может стать анализ временных затрат на познавательную деятельность, анализ числа требуемых операций и числа заданных учителем дополнительных вопросов и пр.
В наибольшей степени задачам формирования индивидуальных познавательных стратегий, необходимых при изучении химии, отвечает технология проектной деятельности. В процессе работы над проектом формируются такие важные для индивидуального развития стратегии, как формулирование познавательной задачи, гипотезы и вывода, стратегия планирования исследования, сбора, обработки и представления информации и т.п. Особенно ценным является то, что проектная деятельность полностью отвечает индивидуальным познавательным интересам и мотивам учащихся и позволяет в значительной степени решить проблему формирования познавательного интереса и положительной мотивации к изучению химии в школе. К сожалению, данная технология применима только как дополнение к классно-урочной системе, так как не обеспечивает системности знаний учащихся.
На основе сказанного можно сделать следующие выводы.
1. Только сочетание различных технологий индивидуализированного обучения и классно-урочной системы позволит добиться положительных результатов в формировании системы знаний по химии, положительной мотивации учащихся и их индивидуального развития.
2. Анализ современных технологий индивидуализированного обучения показал, что только те технологии становятся личностно-ориентированными, которые, с одной стороны, опираются на имеющийся опыт познавательной деятельности учащихся, а с другой -ставят своей задачей формирование необходимых компетенций средствами методики обучения химии.
3. Для успешного формирования индивидуальных познавательных стратегий учащихся требуется разработка соответствующего методического инструментария.
ЭЛЕКТИВНЫЕ КУРСЫ КАК ОДНА ИЗ ФОРМ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ В ПРЕДПРОФИЛЬНОЙ ШКОЛЕ НА ПРИМЕРЕ ФИЗИКИ И ЕСТЕСТЕС ТВЕННОНАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН О.В. Гоголашвили, учитель физики МОУ СОШ № 65 г. Липецка
Профильная дифференциация содержания образования создаёт условия для максимального раскрытия индивидуальности, творческих способностей и особенностей личности школьника, помогает более эффективно и целенаправленно подготовить его к продолжению образования в избранной области, предполагаемой профессиональной деятельности. В «Концепции профильного обучения» отмечается, что «реализация идеи профильности старшей ступени ставит выпускника основной ступени перед необходимостью совершения ответственного выбора - предварительного самоопределения в отношении профилирующего направления собственной деятельности».
Личностно-ориентированная модель обучения, разрабатываемая в настоящее время, направлена на развитие умственных способностей школьников на основе максимального учёта и использования индивидуальных особенностей их познавательной деятельности и мышления. Важным фактором развития способностей учащихся является формирование устойчивых специальных интересов. Эти интересы к определённой сфере человеческой деятельности постепенно перерастают в устремления профессионально заниматься выбранным видом деятельности.
Принятая в Концепции гибкая система профильного обучения предусматривает возможность разнообразных вариантов комбинаций учебных курсов, осваиваемых учащимися: базовые общеобразовательные, на которые отводится 50% учебного времени; профильные общеобразовательные, на которые отводится 30% учебного времени; элективные, на которые отводится 20% учебного времени.
Нас в данном случае интересуют элективные курсы - обязательные для посещения курсы по выбору учащихся. Элективные курсы реализуются за счёт школьного компонента учебного плана. При разработке и организации курсов по выбору в составе предпрофильной подготовки следует помнить, что:
- перечень предлагаемых курсов должен носит вариативный характер, их количество должно быть «избыточным», т.е. у ученика должна быть возможность реального выбора. Перечень курсов по выбору в школе должен быть доведён до учащихся в конце 8 класса;
- должны быть созданы условия в организации учебного процесса для наполнения индивидуального учебного плана курсами по выбору как минимум два раза за учебный год;
- содержание курсов должно не только включать информацию, расширяющую сведения по учебным предметам, но и знакомить учащихся со способами деятельности, необходимыми для
успешного освоения программ того или иного профиля;
- в целях формирования интереса и положительной мотивации к тому или иному профилю через освоение новых аспектов содержания и более сложных способов деятельности, содержание курсов предпрофильной подготовки может включать оригинальный материал, выходящий за рамки школьной программы.
Курсы предпрофильной подготовки можно разделить на два основных вида: предметно ориентированные (пробные) и межпредметные (ориентационные) курсы.
Предметно ориентированные, или пробные, курсы призваны помочь ученику реализовать свой интерес к выбранному предмету, уточнить готовность и способность ученика осваивать выбранный предмет на повышенном уровне, создать условия для подготовки к экзаменам по выбору, т.е. по наиболее вероятным предметам будущего профилирования. Таким образом, данные курсы являются прогностическими (пропедевтическими) по отношению к профильным курсам повышенного уровня. Наличие таких курсов позволяет выпускнику основной школы сделать осознанный и успешный выбор профиля. Программы таких элективных курсов должны включать углубление отдельных тем базовых общеобразовательных программ, а также их расширение, т.е. изучение некоторых тем, выходящих за их рамки. Оптимальная продолжительность одного курса может составлять одну четверть или полугодие.
Межпредметные, или ориентационные, курсы способствуют созданию базы для ориентации учеников в мире современных профессий, знакомят учеников на практике со спецификой типичных видов деятельности, соответствующих наиболее распространённым профессиям, поддерживают мотивацию ученика, способствуя тем самым внутрипрофильной специализации. Программы таких курсов выходят за рамки традиционных учебных предметов. Они знакомят школьников с комплексными проблемами и задачами, требующими синтеза знаний по ряду предметов, и способами их разработки в различных профессиональных сферах. Курсы данного типа являются ознакомительными и оптимальная их продолжительность - одна четверть или полугодие.
Предпрофильная подготовка может осуществляться в виде различных комбинаций курсов двух вышеуказанных типов.
Учитывая вышеизложенное, нами был разработан и опробован межпредметный элективный курс «Ты и физика».
Курс «Ты и физика» - межпредметный (физика, химия, биология, медицина) курс для учащихся, выбирающих в дальнейшем естественнонаучный профиль обучения. Данный курс предпола-
