CC BY
125
УДК 54:373.5:004.77 ББК 24:74.202.4
Карнажитская Людмила Александровна
аспирант
кафедра фундаментальной и клинической биохимии
Т/» v> w v>
Кубанский государственный медицинский университет
г.Краснодар Литвинова Татьяна Николаевна
доктор педагогических наук, профессор
кафедра фундаментальной и клинической биохимии
Т/» v> w v>
Кубанский государственный медицинский университет
г.Краснодар Karnazhitskya Ludmila Alexandrovna Post-graduate Chair of Fundamental and Clinical Biochemistry Kuban State Medical University
Krasnodar Tatyana Nicolaevna Litvinova Doctor of Pedagogics, Professor
Chair of Fundamental and Clinical Biochemistry Kuban State Medical University Krasnodar tnl_2000@inbox.ru
Система цифровых образовательных ресурсов в дополнительном химическом образовании учащихся основной школы The system of digital educational resources in supplementary chemical education for basic school students
В статье раскрывается проблема достижения предметных результатов, формирования и развития универсальных учебных действий в процессе изучения химии в системе дополнительного образования школьников в условиях реализации ФГОС второго поколения.
Авторами разработана система средств ИКТ и ЦОР, являющаяся ключевым компонентом методики обучения химии учащихся 5-7 классов с учетом их возрастных особенностей, целью которой является приобретение школьниками базовых химических знаний и умений, готовности к изучению систематического химического курса в 8 классе, развитие мотивации изучения химии, ценностного, грамотного отношения к окружающему миру веществ. Методика обучения интегративному авторскому курсу химии нацелена также на формирование и развитие универсальных учебных действий (УУД), в том числе, в области информационно-коммуникационных технологий. Регулятивные, познавательные и коммуникативные УУД рассматриваются в тесной связи с определенным
видом ЦОР и возрастными особенностями обучения на каждом этапе. Выделены преобладающий вид УУД и тип ЦОР (комбинированные динамические и статические; визуальные, звуковые, текстовые, графические, простые динамические) для каждой возрастной группы учащихся. В статье представлены результаты формирования базовых химических понятий на основе используемой методики обучения.
The article describes the problem of achievement of subject-specific results, formation and development of universal educational activities in the process of studying chemistry in the system of supplementary education for school children in the conditions of realization of the federal state educational standard (FSES) of the second generation.
The authors developed a system of tools of digital education al resources (DERs) and information and communication technologies (ICTs) that are key components of the method of teaching of chemistry to 5-7th grade students taking into consideration their age peculiarities in order to cultivate basic chemistry-related knowledge and skills, form readiness to study systematic chemistry course in the 8th grade, develop motivation to study chemistry, value-based and competent attitude to the surrounding world of substances. The method of teaching an integrative author course of chemistry is also aimed at formation and development of universal educational activities (UEAs), including, in the sphere of information and communication technologies. Regulatory, educational and communicative UEAs are considered in close relation with a certain type of DERs and age peculiarities of learning at every stage. There is a prevailing kind of UEA sand type of DERs (combined dynamic and statistical; visual, sound, text, graphic and simple dynamic) for each age group of students. The article presents the results of formation of basic chemistry-related notions on the basis of application of the given method of teaching.
Ключевые слова: дополнительное образование школьников, система средств ИКТ и ЦОР, универсальные учебные действия, базовые химические понятия.
Key words: supplementary education for school children, the system of ICT and DER tools, universal educational activities, basic chemistry-related notions.
В настоящее время в российских школах реализуется ФГОС второго поколения, который в качестве требований к результату общего образования фиксирует ключевые характеристики и параметры предметных, метапредметных и личностных результатов образования, развития универсальных учебных действий (УУД) [10]. Для реализации требований ФГОС в области химии, таких как, формирование первоначальных систематизированных представлений о веществах; овладение основами химической грамотности: способностью анализировать и объективно оценивать жизненные ситуации, связанные с химией, навыками
безопасного обращения с веществами, используемыми в повседневной жизни, умением анализировать и планировать экологически безопасное поведение в целях сохранения здоровья и окружающей среды; приобретение опыта использования различных методов изучения веществ: наблюдения за их превращениями при проведении несложных химических экспериментов с использованием лабораторного оборудования и приборов, - мы используем разработанную нами систему дополнительного химического образования школьников на пропедевтическом этапе.
Мы, как и другие авторы [9], считаем, что интеграция общего и дополнительного образования через организацию внеурочной деятельности является одним из самых эффективных способов реализации новых требований ФГОС -полноценное развитие активно мыслящей высоконравственной личности ребенка.
Существуют разные направления внеурочной деятельности в школе, дополнительного образования в специализированных образовательных учреждениях: клубы, секции, кружки и др. В Краснодаре крупным центром дополнительного образования детей является МБОУ ДОД ЦДОД «Малая академия», одна из секций которой «Школа юного химика» функционирует на базе МБОУ СОШ № 43 [1].
Для обучения школьников 5-7 классов, занимающихся в секции «Школа юного химика», нами разработана программа «Химия в центре наук» на основе интегративно-модульного подхода, тесной связи с практической деятельностью человека, с акцентом на формирование здорового образа жизни [2]. Методика обучения химии по данной программе предполагает активное использование средств ИКТ и ЦОР, что согласуется с основными направлениями организации работы школ и других образовательных структур в русле реализации национального проекта «Информатизация системы образования» ИСО [4].
Цель настоящей работы - систематизация, классификация средств ИКТ и ЦОР, применяемых в системе дополнительного химического образования
школьников на пропедевтическом этапе и их использование для формирования предметных знаний и умений, развития УУД.
В нашем исследовании мы опираемся на понятийный аппарат, включающий определения ИКТ и ЦОР, представленный в работе И.В. Роберта [3,7].
Вслед за [11], мы классифицируем ЦОР (рис.) на простые (текстовые, графические, визуальные, звуковые, динамические), комбинированные (статические и динамические), сложные многофункциональные интерактивные ЦОР (виртуальные лаборатории, компьютерные игры и др.).
Среди простых ЦОР мы выделяем статические ЦОР с преобладающим текстовым и графическим компонентами и динамические ЦОР с преобладающим визуальным и динамическим компонентами.
К обучению в секции «Школа юного химика» мы привлекли учащихся 57 классов с разными способностями и начальным базовым уровнем естественнонаучной подготовки, но объединенными ярко выраженным интересом к предмету и познавательной активностью в сфере химии и смежных с ней наук с целью формирования у них основы химических знаний и умений для осознанного изучения систематического химического курса в 8 классе, развития мотивации к изучению химии, ценностного отношения к окружающему миру и происходящим в нем процессах, потребности к поступлению в профильные классы и учреждения СПО и дальнейшему профессиональному самоопределению.
При разработке методики обучения химии по авторской программе мы исследовали целесообразность применения ЦОР и средств ИКТ в зависимости от возрастных особенностей учащихся 5-х, 6-х и 7- классов.
Нами установлено, что у учащихся 5 класса преобладает визуальный канал восприятия информации, поэтому на первом этапе обучения, который характеризуется высокой степенью интеграции химии и естественных наук, целесообразно использовать визуальные ЦОР, представляющие собой фотографии, рисунки, иллюстрации, а также видеофрагменты опытов, наблюдений, измере-
ний, модели физических, химических явлений и процессов, видеоколлекции горных пород и минералов, научно-популярные фильмы и др.
Многие ЦОР с преобладающим визуальным компонентом сопровождаются звуковыми комментариями. Одновременное использование звуковых ЦОР (аудиофрагменты лекций, объясняющие смысл естественнонаучных понятий, речевые фрагменты ученых в области естествознания, комбинированный звукоряд из музыкальных произведений или звуков природного или техногенного происхождения) позволяет получить учащимся более полное представление о веществе и его свойствах, химических реакциях, о тесной связи химии с другими естественными науками.
При совместном использовании наряду со звуковыми и визуальными ЦОР простых динамических ЦОР, которые включают в себя несложные анимации, двух- и трехмерные динамические модели атомов и молекул, процессов и явлений, динамические графические объекты, отображающие реальные природные и техногенные объекты учащиеся получают возможность наблюдать процесс в динамике, что важно при учете таких возрастных особенностей учащихся 5 класса, как физическая активность, стремление к самостоятельным действиям, мобильность, динамичность [5, 6].
Уже на первом году обучения учащийся не остается пассивным приемником знаний при общении с компьютером, а учится создавать авторские визуальные, звуковые, простейшие динамические ЦОР, а также тестовые и графические ЦОР. При этом у них совершенствуется тонкая ручная моторика не только при постановке сопутствующего натурного химического эксперимента, но и при выполнении различных вышеперечисленных операций при работе с «мышью» и клавиатурой компьютера.
Итак, наша методика первого года обучения характеризуется визуальной насыщенностью и динамичностью, сопровождается применением ЦОР динами-
ческого характера, как простых, так и комбинированных, что способствует развитию интереса к химии и познавательной активности школьников.
Рис. Система ЦОР и средств ИКТ, применяемая для обучения химии учащихся «Школы юного химика» по авторской программе.
В 6 классе акцент в программе мы сделали на химическом компоненте, поэтому при переходе к освоению базовых химических понятий используем более сложные статические ЦОР (текстовые и графические), выводящие учащихся на новый уровень восприятия информации, поскольку анализ текста, диаграмм, схем, таблиц требует от них более высокого уровня развития мышления. В соответствии с высоким уровнем познавательной активности, характерной для школьников данной возрастной группы [5, 6] шестиклассники удовлетворяют свои потребности в познании путем анализа текстовых ЦОР, включающих формулировку базовых химических понятий, описание химических явлений, природных процессов, сопровождающихся химическими реакциями; выполнение виртуальных тестовых заданий, решение разноуровневых и разнохарактерных задач и упражнений, ознакомление с инструкциями и руководствами к опытам. Также школьники работают с графическими ЦОР -изучают и анализируют схемы, графики, таблицы, диаграммы, символьные объекты при записи формул и уравнений; составляют двух- и трехмерных статические модели, пользуясь соответствующими компьютерными программами.
Одним из проектов, разрабатываемых учащимися 6 класса «Школы юного химика», является создание электронной энциклопедии элементов «Занимательная химия». Для этого проекта школьники создают мультимедийные презентации, мини-фильмы, электронные публикации, используя в самостоятельных авторских ЦОР фрагменты из литературных произведений, исторические документы, электронные представления бумажных изданий и информационных материалов, газетные и журнальные публикации сети Интернет, биографии ученых, текстовые комментарии к видеоопытам.
На третьем году обучения в жизни школьников возрастает роль межличностного общения и повышается уровень критического мышления, в первую очередь, в отношении получаемой информации из различных источников. Поэтому методика обучения учащихся 7 классах характеризуется применением
комбинированных статических ЦОР: электронные сборники тестов, задачники, пособия, каталоги, справочники, словари, альбомы, рефераты, картографические материалы, электронные публикации. Источником этих ЦОР являются ресурсы сети Интернет, а также различные материалы, изданные на CD-дисках. Одновременно мы более активно включаем в учебный процесс комбинированные динамические ЦОР (виртуальные лаборатории, тренажеры и практикумы, электронные учебники и энциклопедии, обучающие компьютерные игры, игровые средства психофизиологического тестирования).
Одной из задач ФГОС второго поколения является формирование и развитие у школьников УУД, классификация которых предложена в ФГОС [10]. Разработанная нами методика трехлетнего обучения учащихся 5-7 классов в секции «Школа юного химика» позволяет решать эту задачу.
Опираясь на возрастные особенности школьников, мы определили приоритетный вид УУД, которые целесообразно формировать и развивать у школьников с 5-го по 7 класс. Так, на первом году обучения (5 класс) мы больше внимания уделяем формированию регулятивных УУД (координации учебной деятельности: планирование хода эксперимента, создание алгоритмов и др.), на втором этапе - познавательных (умение работать с текстом и графическим материалом), а на заключительном этапе (3 год обучения) мы делаем акцент на формировании коммуникативных УУД (общение с учителем, сверстниками, в том числе, в сети Интернет). Для формирования УУД в качестве ключевого компонента нашей методики мы также используем разные виды ЦОР из уже готовых мультимедийных пособий и сети Интернет, а также авторские ресурсы учащихся и учителя.
Взаимосвязь между преобладающим видом деятельности, исходя из возрастных особенностей школьников, приоритетным УУД, развиваемых у каждой возрастной группы и преобладающими видами ЦОР, используемых для этой цели, представлена в таблице.
Таблица.
Связи между формируемыми УУД и видами ЦОР, как средствами их формирования при изучении курса «Химия в центре наук» в зависимости от
возрастной группы учащихся
Год обучения
Веду
ду-
щий
вид
дея
тел
ьно-
сти
Приоритетный вид формируемыхУУД
Преобладающий вид ЦОР, используемый для формирования
УУД
I
£ о тэ о
и о
с §
¿л
<и
0
1
<и з
£
Регулятивные (формирование способности ставить цели и задачи, планировать и определять последовательность промежуточных целей с учетом конечного результата, следовать алгоритму действий, добывать необходимую информацию в дополнительной литературе и сети Интернет, создавать простейшие виды ЦОР).
Визуальные, звуковые, комбинированные динамические
§
I
£ о тэ о
и о
с §
<и I
с
I
о С:
Познавательные (умение выделять главное в учебном тексте, выбирать наиболее эффективные способы решения теоретических и практических задач, применять смысловое чтение как осмысление цели чтения; разделять основную и второстепенную информацию в своей деятельности в ходе анализа текстов, умение осуществлять поиск информациив сети Интернет и готовых мультимедийных пособиях).
Текстовые и графические
§
I
£ о тэ о
ОТ)
о
с §
К
<и 3 I <и
З-О
Коммуникативные (умение слышать и слушать других, вступать в диалог, осуществлять сотрудничество в поиске и сборе информации, умение доказывать свою точку зрения в полемике; развитие коммуникативных свойств учащихся в обсуждении ключевых проблем использования химических веществ в повседневной жизни посредством анализа информации образовательных сайтов сети Интернет в ходе диспутов, дискуссий, круглых столов и ток-шоу, путем обсуждения результатов посещения профориентационных центров, производственных объектов, выставок, музеев, тематических конкурсов и фестивалей, в том числе, виртуальных экскурсий)
Комбинированные статические
Среди результатов обучения школьников в «Школе юного химика» мы выделяем не только учебные достижения в освоении химии, но и в других об-
ластях знаний: биологии, физике, математике, информационно-коммуникационных технологий, так как предложенный нами курс является интегрированным, а механизмом интеграции являются межпредметные связи с предметами естественнонаучного цикла, математикой, ИКТ.
Для определения влияния изучения авторского пропедевтического курса химии в системе дополнительного образования на основе активного применения ЦОР, мы определили начальный уровень знаний и умений учащихся в области естествознания после начальной школы. Для контроля усвоения базовых химических понятий за 5, 6 и 7 класс мы в конце каждого года обучения проводили контрольные срезы, позволяющие определить «прирост» объема знаний и умение их применять в стандартных и нестандартных ситуациях.
Контрольные работы выполняли 26 учащихся секции «Школа юного химика» на протяжении трех лет обучения (2010-2013).
Для анализа ответов была использована методика В.П. Симонова [8], которая направлена на определение степени обученности учащихся и соответствующего ей уровня усвоения знаний.
Под степенью обученности учащихся (СОУ) понимается совокупность пяти последовательных уровней усвоения знаний. Определяют, что (I + II) + III + IV + V = 100% или (4% + 12%) + 20% + 28% +36% = 100%
Показатели степени обученности учащихся (СОУ) рассчитывались по
формуле: СОУ =---,
где К1, К2, КЗ, К4 - количество учащихся имеющих баллы, соответственно:
К1 — "отлично" - 5-й показатель - «перенос» - составляет 36% от степени обученности, и учащегося, достигшего его, можно считать обученным до 100%; К2 - "хорошо" - 4-й показатель - «простейшие умения и навыки» - составляет 28% от общей степени обученности, и учащегося, достигшего этого показателя можно считать обученным до 64%; КЗ - "удовлетворительно" - 3-й показатель -«понимание» - составляет 20% от степени обученности, и учащегося достигше-
го данный показатель, можно считать обученным до 36%; К4 - "неудовлетворительно" - 1-й показатель степени обученности - «различение» составляет 4%; 2-й показатель - "запоминание" - составляет 12% от степени обученности в абсолютном измерении, и учащегося, достигшего этого уровня, В.П. Симонов считает, что можно считать обученным до 16%. N - общее число всех учащихся, в том числе получивших "неудовлетворительно".
Результаты проведенного нами исследования показывают, что в течение трех лет у школьников постепенно возрастает способность к переносу знаний в область их применения не только в известной, но и в нестандартной ситуации.
Таким образом, предложенная методика изучения химии в системе дополнительного образования школьников на пропедевтическом этапе (5-7 классы), основанная, в ее содержательном аспекте, на интеграции химии с предметами естественнонаучного цикла: астрономией, физикой, биологией и географией, математикой и информационными технологиями, а также предметами гуманитарного цикла; а в деятельностном аспекте - на активном применении средств ИКТ и ЦОР, влияет на:
достижение предметных результатов в области естествознания в теоретической (формирование первоначальных систематизированных понятий о химических соединениях) и практической сфере (физические и химические свойства веществ, освоение техники проведения натурного химического эксперимента);
достижение метапредметных (в области естествознания и ИКТ-технологий) и личностных результатов обучения (нравственный аспект использования химических веществ в промышленности, быту, их влияние на природу, здоровье человека, значение открытий и вклада отечественных ученых в развитие цивилизации, преодоление хемофобии и др.);
формирование и развитие универсальных учебных действий (регулятивных, познавательных, коммуникативных и личностных).
Библиографический список
1. Карнажитская Л.А. Интерактивное обучение учащихся на занятиях секции «Школа юного химика» Менделеевськ читания: Зб1рник наукових праць М1жнар. науково-
практичног конференций, Полтава, (26-27 жовтня 2011 р.) /М-воосвггш науки, молод1 та спорту Украши, Полтавський нацюнальний педагопчний ушверситет 1мен1 В.Г. Короленка. -Полтава: ПП Шевченко Р.В., 2011.- C. 86-88.
2. Карнажитская Л.А. Модернизация структуры и содержания программы пропедевтического курса химии «Школа юного химика» в связи с переходом на новые образовательные стандарты: Актуальные проблемы химического и экологического образования: Сб. науч. тр. 59 Всерос. научно-практич. конф. химиков с междунар. участием, г. Санкт-Петербург, 18-21 апреля 2012 года.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2012. - С.31-35.
3. Карнажитская Л. А., Литвинова Т.Н. Использование ЦОР на занятиях по химии в системе дополнительного образования школьников // Вестник Челябинского государственного университета. - 2014.- № 1.- C. 124-136.
4. Сборник информационно-методических материалов о проекте «Информатизация системы образования». — М: Локус Пресс, 2005. — 52 с.
5. Козлова Г.В. Что нужно помнить педагогу-воспитателю о психологических особенностях учащихся 1-11 классов // Классный руководитель.- 2000.- №4.- С.15-53
6. Особенности обучения и психического развития школьников 13-17 лет / Под ред. И.В. Дубровиной, Б.С. Круглова и др.- М, 1988.- 190 с.
7. Роберт И.В. О понятийном аппарате информатизации образования/ И.В. Роберт // Информатика и образование. М., 2003. № 2. С.8-14.
8. Симонов В.П. Управление социальными (педагогическими) системами [Текст]. Учебник. (Серия: Педагогический менеджмент. НОУ-ХАУ в образовании. - Книга пятая.). Авторское издание. М., 2005. - 197 с.
9. Механизмы интеграции общего и дополнительного образования в рамках реализации ФГОС: опыт внедрения [Электронный ресурс]. - Режим досту-па:http://www.pandia.ru/text/79/079/28927.php (дата обращения: 01.10.2014).
10. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (5-9 классы) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: ^^//минобрнауки.рф (дата обращения: 01.10.2014).
11. Цифровые образовательные ресурсы: виды, классификация, экспертиза и методика использования в образовательном процессе [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://nfpk.kspu.ru/protected3/E11/lekciya.htm/lekciya.htm (дата обращения: 01.10.2014)
Bibliography
1. Karnazhitskaya L.A. Interactive education of students during the class «School of a young chemist», Mendeleev readings: Collection of scientific works from the International scientific and practical conference, Poltava (October 26-27, 2011) / The Ministry of science, youth and sport of Ukraine, Poltava National Pedagogical University named after V.G. Korolenko. - Poltava: Shev-chenko R.V., 2011.- P. 86-88.
2. Karnazhitskaya L.A. Modernization of structure and content of the program of propaedeutic course of chemistry «School of a young chemist» with relation to the transition to new educational standards: Current issues of chemical and environmental education: Collection of scientific works of the 59th all-Russia scientific and practical conference of chemists an international participants, Saint-Petersburg, April 18-21, 2012. - SPB.: Published by RGPU named after A.I. Gertsen, 2012. - P.31-35.
3. Karnazhitskaya L.A., Litvinova T.N. The use of digital educational resources for studies in chemistry in the system of additional education // Herald of Chelyabinsk State University. - 2014. - № 1. - P. 124-136.
4. Collection of information and methodical materials about the project «Informatization of educational system». - M: Lokus Press, 2005. - 52 p.
5. Kozlova G.V. What teachers should remember about psychological peculiarities of the 111th grade students // Form teacher.- 2000.- №4.- P.15-53
6. Peculiarities of teaching and psychological development of schoolchildren aged 13-17 / Edited by I.V. Dubrovina, B.S. Kruglov and others. - M., 1988. - 140 p.
7. Robert I.V. About conceptual framework of informatization of education / I.V. Robert // Computer science and education. - M., 2003. № 2. P.8-14.
8. SimonovV.P. Management of social (pedagogical) systems [Text]. A manual. (Series: Pedagogical management. KNOW-HOW in education. - The fifth book.). Author publication. M., 2005. - 197 p.
9. Mechanisms of integration of general and supplementary education within the frames of realization of FSES: practice of implementation [Electronic resource]. - Mode of access: http://www.pandia.ru/text/79/079/28927 (date of access: 01.10.2014)
10. Federal state educational standard of basic general education (5-9 grades) [Electronic resource]. - Mode of access: http://MHHo6pHayKH.pfo. (date of access: 01.10.2014).
11. Digital educational resources: kinds, classifications, expertise and method of application in educational process [Electronic resource]. - Mode of access: :http://nfpk.kspu.ru/protected3/e11/lekciya.htm/lekciya.htm (date of access: 01.10.2014)
