Компьютерная поддержка экспериментальной части химии, в условиях профильного обучения в сельской школе

Разделы: Химия


Введение

Модернизация общего образования, в связи с переходом на профильное обучение, требует от учителя высокого уровня преподавания с использованием различных методик и технологий обучения. В условиях вариативности и разноуровневости химического образования умение применять инновационные технологии и их элементы помогут учителю добиваться высокого качества обучения. К числу инновационных технологий обучения можно отнести компьютерные и телекоммуникационные технологии. Они способствуют рациональному проектированию учебного процесса и эффективной реализации намеченных целей и задач обучения.

Предметом изучения химии является вещество, его свойства и их превращения. В классах естественно-научного профиля обучение химии должно обеспечивать более высокий уровень химической подготовки, как в теоретическом, так и в прикладном аспекте.

Постановка системы практических занятий в классах с углубленным изучением химии - совершенно необходимый компонент химического образования. Для проведения химического эксперимента нужна хорошо оборудованная лаборатория, максимальный набор химических реактивов, подводка воды, газа и электрического тока, но обеспеченность системы образования всем перечнем необходимого материала для проведения химического эксперимента всегда находилась на минимальном уровне. В условиях перехода на профильное обучение, а также перехода на местное самоуправление проблемы финансового обеспечения образования, в том числе и новых учебных планов по химии в профильных классах разработаны недостаточно. Поэтому, я считаю, надо расширять возможности новых информационных технологий и активно внедрять технологию компьютерного обучения.

Предметом является использование учебных электронных изданий “Химия (8-9 класс) Виртуальная лаборатория”, “Открытая химия” при изучении экспериментальной части курса химии в профильных классах.

Гипотеза: если систематически совмещать традиционную самостоятельную работу с учебником и индивидуальную деятельность с преподавателем с учебными электронными пособиями, то значительно повышается познавательный интерес учащихся, что способствует качественному усвоению изучаемого материала.

Цель:

  • Обеспечение эффективного усвоения теоретического и прикладного материала химии, формирование и развитие познавательного интереса на основе технологии компьютерного обучения.

Задачи:

  1. Формировать навыки сравнивать и сопоставлять результаты, обобщать накопленные факты, делать выводы, определять закономерности.
  2. Формировать умения выражать наблюдаемые превращения с помощью химических реакций и давать им объяснение.
  3. Изучение эффективности использования учебной информации через компьютерные средства обучения.
  4. Увлечь химией учащихся с естественно-математическим складом ума и показать, что химия увлекательная и полезная наука, грамотное применение которой делает жизнь лучше.

Актуальность

  1. При недостаточной обеспеченности химической лаборатории реактивами и соответствующим оборудованием мультимедийные средства позволяют наглядно изображать химические процессы и объекты, показывают динамику механизмов химических реакций и технологические процессы химических производств.
  2. Учебная информация в компьютерных средствах обучения может использоваться на всех обучения: на этапе введения нового материала, на этапе закрепления, повторения и контроля знаний, умений и навыков обучаемых.

В настоящее время все шире внедряются компьютерные технологии в учебно-воспитательный процесс школы.

В системе профильного обучения в классах с углубленным изучением химии особое значение имеет развитие познавательного интереса через систему использования учебного химического эксперимента, широко применяемого в школе в различных формах.

Эксперимент требует от учителя много времени для подготовки и проведения, наличия целого набора реактивов и оборудования. Опыт должен быть наглядным и убедительным, и если он не создает должного впечатления, недостаточно эффективен или неудачен, то теряется интерес учащихся к познанию наблюдаемого явления. Поэтому, использование мультимедийных компьютерных учебников, виртуальных лабораторий имеет ряд ценных преимуществ, особенно в условиях сельской школы, где недостаточна обеспеченность химических кабинетов необходимым оборудованием.

В лазерных дисках, в учебных электронных пособиях достаточно наглядно и красочно демонстрируются все лабораторные опыты курса химии средней школы, хранится весь справочный материал, имеется журнал лабораторных работ. Электронное издание “Виртуальная лаборатория для 8-11кл.” включает более 150 химических опытов, которые проводятся в реализованной на экране монитора лаборатории, оснащенной необходимыми реактивами и лабораторным оборудованием. Большое внимание здесь уделяется соблюдению правил техники безопасности. Используя виртуальные реактивы и оборудование можно проводить опыты так же, как в реальной лаборатории. Учащимся предоставляется возможность собирать различные приборы, установки из составляющих элементов, производить измерения, заносить свои наблюдения в “Лабораторный журнал”, “сфотографировать” с экрана с помощью виртуального фотоаппарата, составлять уравнения реакций. Программа контролирует каждое действие учащегося, проводя его через все этапы, необходимые для успешного выполнения опыта. При проведении ряда практических работ можно использовать видеофрагменты, позволяющие увидеть проводимый ими эксперимент в реальной лаборатории. При этом у учащихся возрастает познавательный интерес, развиваются навыки работы с соблюдением правил техники безопасности, умения наблюдать, выделять главное и делать выводы по наблюдениям. При работе в виртуальной лаборатории учащиеся имеют возможность для понимания сущности химических реакций, так как они могут увидеть эти процессы на молекулярном уровне.

Выполнение лабораторных опытов по компьютерной технологии вносит определенные особенности в учебный процесс:

  1. Появляется возможность постановки опытов не только в процессе изложения нового, но и при закреплении материала, обобщении знаний, решении экспериментальных задач. Все это положительно влияет на улучшение качества знаний, на закрепление важных практических умений.
  2. Улучшается организация лабораторных и практических работ. Учащиеся имеют возможность индивидуально выполнять опыты, что не может не сказаться на развитии самостоятельности, на формировании общих лабораторных, организационных и других практических умений.
  3. При выполнении виртуальных опытов происходит экономия учебного времени, которую целесообразно использовать для решения творческих экспериментальных задач, закрепления материала или правильного осмысливания сути, происходящих реакций. Работы такого характера можно найти в тех же мультимедийных носителях.

И так, информационные технологии, включающие в себя современные мультимедиасистемы, могут быть использованы для поддержки процесса активного обучения. При этом отмечается преимущества виртуальных экспериментов для химического образования:

Подготовка учащихся к химическому практикуму в реальных условиях:

а) отработка основных навыков работы с оборудованием;
б) обучение выполнению требований техники безопасности в безопасных условиях виртуальной лаборатории;
в) развитие наблюдательности, умение выделять главное, определять цели и задачи работы. Планировать ход эксперимента. Делать выводы;
г) развитие навыков поиска оптимального решения, умение переносить реальные задачи в модельные условия, и наоборот;
д) развитие навыков оформления своего труда;

  • Проведение экспериментов, недоступных в школьной химической лаборатории
  • Быстрота проведения работы, экономия реактивов
  • Усиление познавательного интереса.

Отмечается, что компьютерные модели химической лаборатории побуждают учащихся экспериментировать и получать удовлетворение от собственных открытий.

Использование современного компьютера в школьном образовании, не снижая ведущей роли учителя, способствует повышению качества знаний, реализации творческого потенциала учащихся и учителя.

2.03.2006