Современные технологии обучения химии в условиях системы среднего профессионального образования

Разделы: Химия, Конкурс «Презентация к уроку»


Презентация к уроку

Загрузить презентацию (940 кБ)


В современном профессиональном образовании обеспечение качества становится ключевой идеей, а управление качеством образовательной деятельности – комплексной педагогической проблемой. Конкурентоспособность учреждений профессионального образования определяется качеством обучения, которое должно не только удовлетворять требования потребителей образовательных услуг, но и превосходить их ожидания.

Основой совершенствования профессионального образования является компетентностный подход к подготовке специалистов, заключающийся в развитии у студентов общих и профессиональных компетенций, определяющих успешную адаптацию в обществе и готовность к осуществлению профессиональной деятельности. Будущий специалист должен обладать такими общими компетенциями, как способность принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность, осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, использовать информационно-коммуникационные технологии, работать в коллективе и команде, ориентироваться в условиях смены технологий в профессиональной деятельности, заниматься самообразованием и др.

Изменение целей и содержания образования вызывает необходимость совершенствования технологий обучения студентов. В соответствии с требованиями к условиям реализации основных профессиональных образовательных программ среднего профессионального образования образовательное учреждение должно предусматривать в целях реализации компетентностного подхода, использование активных и интерактивных форм проведения занятий (деловых и ролевых игр, разбора конкретных ситуаций, тренингов, групповых дискуссий) в сочетании с внеаудиторной работой для формирования и развития общих и профессиональных компетенций обучающихся.

Поиск вариативных способов решения проблемы совершенствования методики профессионального образования требует уточнения определения таких понятий, как «педагогическая технология» и «технология обучения». Существуют различные определения сущности педагогических технологий:

  • педагогическая технология – это содержательная техника реализации учебного процесса (В.П. Беспалько);
  • педагогическая технология – это описание процесса достижения планируемых результатов обучения (И.П. Волков);
  • педагогическая технология – системная совокупность и порядок функционирования всех личностных, инструментальных и методологических средств, используемых для достижения педагогических целей (М.В. Кларин);
  • педагогическая технология – наука о педагогическом мастерстве, которым владеет мастер-педагог и которое является его личным достоянием, будучи уникальным сплавом опыта и личностных особенностей (Д.А. Иванов).

Наиболее точно отражает сущность феномена педагогической технологии процессуальный подход, который определяет данное понятие как системный способ построения педагогического процесса в определенной последовательности действий, операций и процедур, обеспечивающих достижение диагностируемого и прогнозируемого результата.

Вариативной, дидактической составляющей педагогической технологии является технология обучения – способ реализации содержания обучения, предусмотренного учебными программами, представляющий собой систему форм, методов и средств обучения, обеспечивающую наиболее эффективное достижение поставленных целей [3, с. 4].

В современном профессиональном образовании применяются различные технологии обучения, выбор которых зависит от целей образования, специфики содержания учебного материала, состава студентов (их уровня развития и подготовленности, мотивации учебной деятельности и направленности интересов, количества обучающихся, их возраста), уровня развития технического оснащения образовательного процесса.

Рассмотрим специфику и возможности использования проектно-исследовательской технологии и технологии развития критического мышления на учебных занятиях по химии цикла общеобразовательных дисциплин.

Проектно-исследовательская технология обучения

В настоящее время в психолого-педагогической литературе и образовательной практике наряду с термином «проектно-исследовательская технология обучения» используются такие понятия, как «метод проектов», «технология проектной деятельности», «проектное обучение», «исследовательский проект».

Анализ педагогической литературы (Ю.К. Бабанский, В.А. Крутецкий, А.В. Леонтович, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, Е.С. Полат, М.Н. Скаткин, Н.П. Харитонов, И.Д. Чечель и др.) позволяет определить динамику развития различного понимания сущности исследовательского метода обучения и технологий, основанных на его применении, а также сформулировать следующие выводы:

  • исследовательский метод определяется как способ организации поисковой и творческой деятельности обучающихся по решению новых для них проблем;
  • исследовательский метод обучения предполагает самостоятельное решение обучающимися новой для них проблемы с применением таких элементов научного исследования, как наблюдение и самостоятельный анализ фактов, выдвижение гипотезы и ее проверка, формулирование выводов, выявление закономерностей;
  • учебным результатом проектно-исследовательской технологии обучения выступает опыт приобретения проектировочной деятельности, способность создавать и защищать собственный продукт, развитие исследовательских навыков, а не достигнутая в ходе реализации проекта практическая польза в каком-либо вопросе.

Дифференциация и уточнение понятий «научно-исследовательская» и «учебно-исследовательская» деятельность устанавливает различия между данными понятиями. Главный смысл исследования в сфере образования заключается в том, что оно является учебным. Это означает, что основная цель исследования – развитие личности, а не получение объективно нового результата. Если в науке главной целью является производство новых знаний, то в образовании цель исследовательской деятельности – в приобретении учащимися функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности, развитии способности к исследовательскому типу мышления, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе (А.В. Леонтович).

Учебно-исследовательскую деятельность необходимо рассматривать на основе компетентностного подхода, реализующего деятельностный характер образования. Исследовательская компетентность обучающихся определяется как интегральное качество личности, выражающееся в готовности к самостоятельной деятельности по решению исследовательских задач и творческому преобразованию действительности на основе совокупности личностно-осмысленных знаний, умений, навыков, ценностных ориентаций.

Нами разработана авторская классификация компетентностно-ориентированных исследовательских задач, включающих проектировочные, технологические, оценочно-аналитические задачи. Данная классификация должна являться основой развития исследовательской компетентности студентов в условиях учреждения среднего профессионального образования. Основанием для классификации исследовательских задач является следующая совокупность признаков: поэтапная структура учебного исследования, характер познавательной деятельности, компетентностный подход к организации учебно-исследовательской деятельности. Характеристиками исследовательских задач являются принадлежность к жизненным ситуациям, содержательная принадлежность, деятельностный компонент.

Проектировочные задачи включают выбор темы исследования, осуществление целеполагания как этапа деятельности, формулировку проблем и оригинальных гипотез, моделирование результата, построение собственного плана и структуры исследования.

Пример проектировочной задачи:

Для определения кислотности среды исходным сырьем могут служить растения: многие цветы, плоды, ягоды, листья и корни содержат окрашенные вещества, способные менять свой цвет в кислой и щелочной среде. Так, отвар из цветков ириса синего цвета в кислой среде становится красным, в щелочной среде – зеленоватым. Используя растительные индикаторы, определите, какую реакцию (кислую, щелочную или нейтральную) имеют встречающиеся в быту растворы и пищевые продукты: лимонный и яблочный соки, чай с сахаром, раствор мыла, газированная вода, мясной бульон, раствор соды в воде, кефир, молоко. Составьте план исследования растительных индикаторов.

Примечание. Планирование исследования должно содержать: цель, задачи, методы, проблему исследования, гипотезу (предположение о возможном способе решения проблемы), краткое описание информации для построения теоретической модели проблемной ситуации, описание экспериментальной части (наблюдений, опытов, измерений, которые необходимо выполнить для проверки гипотезы), содержание выводов из результатов исследования.

Технологические задачи связаны с выбором методов исследования и условий проведения эксперимента для проверки гипотезы, способов и приемов поиска и переработки информации для теоретического обоснования исследования, самостоятельным проведением эксперимента в соответствии с поставленной целью по собственному алгоритму исследования, учетом результатов эксперимента.

Пример технологической задачи:

Проведите сравнительный физико-химический анализ воды, взятой из разных источников, используя методики определения физических показателей качества, определения кислотности, содержания хлоридов, сульфатов, карбонатов. Для нормальной жизнедеятельности живых организмов в воде требуется определенное значение рН. Например, минимальное значение рН, при котором еще живут моллюски, составляет 6,0, поденки – 5,5, тритоны – 5,0, окуни – 4,5. Определите, какие из перечисленных животных могут жить в водоемах, из которых были взяты пробы воды для вашего исследования?

Оценочно-аналитические задачизаключаются в обработке, анализе и графическом представлении результатов исследования, выявлении закономерностей и формулировании выводов по результатам исследования, оформлении отчета об исследовании и его защите, осознании способов деятельности и полученных результатов (рефлексии).

Пример оценочно-аналитической задачи:

В результате исследования установлено содержание витамина С в овощах и фруктах (в мг на 100 г съедобной части): перец красный сладкий – 250, редис – 25, свекла – 10, лук репчатый – 10, томаты – 25, укроп – 100, капуста белокочанная – 60, картофель – 20, арбуз – 7, огурцы – 10, вишня – 15, слива – 10, яблоки – 12, лимон – 40. Проанализируйте полученные данные, оформите результаты исследования в виде таблиц и сравнительных диаграмм.

Проектно-исследовательская технология обучения применятся как на аудиторных занятиях, так и во внеаудиторное время. На аудиторных занятиях по дисциплине «Химия» используются такие формы и методы обучения, как проблемные лекции и семинары, исследовательские практические работы, учебный эксперимент, домашнее задание поискового характера. Как известно, развитие компетенций инициируется процессом образования. В профессиональном образовании важно включение студентов в проектирование, которое является способом развития творческого потенциала. На внеаудиторных занятиях по химии эффективна организация как индивидуальной работы студента над учебно-исследовательским проектом, так и групповой проектной работы в форме творческих проектно-исследовательских мастерских.

Предлагаем тематику учебно-исследовательских работ и проектов для организации самостоятельной работы студентов (из опыта работы):

  1. Химический состав пищевых продуктов.
  2. Исследование химического состава косметических и моющих средств.
  3. Влияние средств бытовой химии на здоровье человека.
  4. Химические основы действия лекарственных препаратов на организм человека.
  5. Анализ содержания витамина С в плодах и соках.
  6. Физико-химический анализ воды.
  7. Качество атмосферного воздуха как фактор сохранения здоровья человека.
  8. Бытовые отходы и их переработка.
  9. Человек в городской среде (интегрированный проект, включающий исследования в области экологической химии, гигиены, социологии и других наук).

Творческие работы выполняются под руководством преподавателя химии, с этой целью организуются консультации. Выполненные студентами учебно-исследовательские работы и проекты представляются на итоговой научно-практической конференции.

Главным результатом применения проектно-исследовательской технологии обучения в процессе преподавания химии является повышение качества обучения студентов, развитие их общих и профессиональных компетенций.

Основой развития исследовательской компетентности студентов является обучение методологии исследования. В презентации 1представлены авторские рекомендации по технологии учебного исследования, которые предназначены для организации непосредственной работы со студентами в процессе подготовки и выполнения учебно-исследовательских работ и проектов.

Технология развития критического мышления

Стремительное возрастание роли информационно-коммуникационных технологий, постоянное изменение объема информации вызывают необходимость поиска новых способов обучения. Одной из основных задач образования является развитие умений самостоятельно мыслить и находить вариативные пути решения проблем. В связи с этим актуализируется вопрос развития критического мышления обучающихся. В образовательной практике создана и успешно применяется технология развития критического мышления, позволяющая формировать умения работать с текстовой информацией, ставить вопросы, приводить обоснованные аргументы и принимать самостоятельные решения. Технология развития критического мышления основана на закономерностях взаимодействия личности и информации, позволяет преподавателю осуществлять обучение с использованием принципов сотрудничества и совместной деятельности. Необходимо отметить, что рассматриваемая технология является междисциплинарной и может интегрироваться с другими технологиями и методами обучения. Критическое мышление формируется, прежде всего, в дискуссии и активной работе с различными источниками информации (тексты, лекции преподавателя, электронные образовательные ресурсы).

Технология развития критического мышления через чтение и письмо включает 3 этапа (стадии):

1. Стадия вызова.

Задачами данного этапа являются:

  • актуализация и обобщение имеющихся знаний по теме;
  • формирование личной заинтересованности студентов в получении новой информации;
  • активизация обучающихся;
  • структурирование последующего процесса изучения материала.

Преподаватель на данном этапе может использовать такие приемы и методы, как использование разнообразных вопросов и заданий о познавательном объекте, графическая систематизация материала (работа со схемами и таблицами), тесты, рассказы-активизации.

2. Стадия осмысления.

Данный этап заключается в поиске стратегии решения поставленной проблемы и реализации выработанного пути решения.

Задачи стадии осмысления:

  • получение новой информации;
  • осмысление полученной информации;
  • соотнесение новой информации с собственными знаниями.

На стадии осмысления используется стратегия чтения текста с пометками, а также ведение различных записей, поиск ответов на поставленные вопросы.

Предлагаемые для работы студентов тексты могут быть взяты из учебника или научно-популярных журналов, но наиболее оптимальным вариантом является текст, составленный самим преподавателем с учетом индивидуальных особенностей и образовательных потребностей обучающихся.

Студентам предлагается внимательно прочитать текст и сделать интерактивную систему разметки на полях с помощью знаков:

«V» - «эта информация мне известна»;

«-» - «данная информация противоречит моим знаниям»;

«+» - «информация для меня новая»;

«?» - «требуется пояснение, необходимо получить более подробные сведения по данному вопросу»;

«!» - «эта информация вызывает интерес».

Далее студенты самостоятельно составляют маркировочную таблицу, состоящую из пяти колонок (в соответствии с предложенными знаками): «Знаю», «Хочу узнать», «Узнал новое», «Вопросы», «Это интересно». Важным этапом является обсуждение полученных результатов работы, при этом необходимо обратить внимание на информацию, требующую пояснения.

3. Стадия размышления и рефлексии.

Задачи этапа:

  • выражение новой информации собственными словами;
  • обобщение полученной информации на основе обмена мнениями;
  • анализ процесса изучения материала;
  • выработка собственного отношения к изучаемому материалу.

Методы и приемы обучения на стадии размышления и рефлексии: составление графических организаторов (кластеров) по теме, поиск ответов на поставленные вопросы, организация бесед и дискуссий, написание творческих работ в форме эссе, практические и исследовательские задания по изученной теме. Особенностью применения технологии развития критического мышления на учебных занятиях по химии является возможность проведения лабораторных опытов и практических работ на этапе размышления и рефлексии, что позволяет экспериментально проверить изученную теоретическую информацию.

Методы и приемы работы с текстовой информацией

Существуют различные эффективные методы и приемы работы с текстом с целью развития информационной компетентности студентов. Такие методы и приемы могут успешно применяться на учебных занятиях по химии.

1. Звездчатое чтение.

Применятся при работе со справочной литературой и словарями. Для выяснения того или иного понятия необходимо прочитать несколько словарных статей. Начиная чтение одной словарной статьи, необходимо перейти по ссылке к другой, затем к следующим статьям, а от них – вновь к первой и второй. Получается многолучевая звезда, отсюда и название данного вида чтения – звездчатое. В нескольких словарных статьях, связанных между собой, содержится множество терминов, образующих систему – терминологическое поле.

2. Составление таблиц на основе изучения текстовой информации.

«Концептуальная таблица» - данный прием особенно эффективен, когда предполагается сравнение трех и более вопросов. Таблица строится следующим образом: по горизонтали располагается то, что подлежит сравнению, а по вертикали различные черты и свойства, по которым это сравнение происходит.

«Бортовой журнал» - прием заключается в составлении таблицы, в левую графу которой заносятся предположения по изучаемой теме, а в правой части записывается новая информация. На стадии рефлексии подводятся итоги: сопоставление двух частей таблицы, суммирование информации и ее обсуждение.

«Таблица «Знаю – хочу узнать – узнал» - данная таблица может быть использована практически для всех типов текстов и предназначена для сбора и осознания уже имеющегося материала по теме, расширения знаний и их систематизации. Таблица состоит из трех колонок: «Знаю», «Хочу узнать», «Узнал». Работа может быть организована как на учебном занятии, так и в качестве самостоятельной работы студента. Результаты работы обсуждаются.

3. Работа с научными терминами.

При изучении нового материала с целью активизации познавательной самостоятельности студентов можно использовать следующие приемы работы с научными терминами, встречающимися в тексте:

  • перевод терминов на русский язык;
  • установление соответствия между термином и его определением;
  • задания с исключением лишнего понятия;
  • терминологические диктанты.

Использование современных технологий обучения позволяет создать условия, в которых студенты работают самостоятельно, обучаются задавать вопросы, генерировать и обосновывать собственные идеи, обсуждать их в дискуссии, осуществлять анализ своей деятельности. Результатом использования в учебном процессе компетентностно-ориентированных технологий являются такие личностные изменения обучающихся, как развитие творческих способностей, критического мышления, коммуникативных умений.

В приложении 1 представлена авторская методическая разработка интегрированного учебного занятия по химии с использованием современных технологий обучения. К данному учебному занятию разработана презентация, которая предназначена для организации работы с обучающимися.

Список литературы

  1. Иванов, Д.А. Управление качеством образовательного процесса / Д.А. Иванов. – М.: Сентябрь, 2007. – 208 с.
  2. Педагогические технологии / под общей ред. В.С. Кукушкина. – М.; Ростов н/Д.: ИКЦ «МарТ»: Издательский центр «МарТ», 2006. – 336 с.
  3. Щепотин, А.Ф. Современные технологии обучения в профессиональном образовании / А.Ф. Щепотин, В.Д. Федоров. – М.: НПЦ «Профессионал-Ф», 2002. – 54 с.