О путях повышения эффективности изучения химии в Саратовском техникуме железнодорожного транспорта

Обучаясь в Саратовском техникуме железнодорожного транспорта (СТЖТ), студенты изучают общеобразовательные и специальные предметы. Изучение общеобразовательных предметов стимулирует учебно-познавательную активность студентов, организует их деятельность по овладению спецдисциплинами, развивает мышление, творческие способности, формирует научное мировоззрение и нравственно-эстетическую культуру. Специальные предметы (общий курс железных дорог, техническая эксплуатация железных дорог и безопасность движения, ремонт подвижного состава, материаловедение и др.) обеспечивают успешное освоение профессиональных качеств, вырабатывают творческое отношение к трудовой деятельности, умения умело и правильно решать специальные задачи [1].

В современной жизни, особенно в производственной деятельности человека и на транспорте, химия имеет исключительное значение. На различных предприятиях железнодорожного транспорта многие производственные процессы (электро-химические, окислительно-восстановительные, вулканизация и др.) основаны на химических реакциях в гальванических цехах, на шпалопропиточных заводах, в котельных, в цехах по переработке отходов, на очистных сооружениях, во время сварочных и газорезных работ, на предприятиях по ремонту подвижного состава, при нанесении лакокрасочных покрытий, в ходе химической чистки тканевых изделий для железнодорожного транспорта и т.д.

В то же время, возрастающий объем информации; непрерывное пополнение и обновление учебных дисциплин, рост хемофобии в обществе привело к тому, что интерес к химии снизился у учащихся еще в школе. Отсюда – нежелание читать учебные и научные тексты химического содержания и отсутствие умений и навыков воспринимать их в целом. Это повлекло за собой слабые знания абитуриентов по предмету и низкую мотивацию к его изучению в техникуме. У студентов-первокурсников всегда возникает вопрос: “Для чего студенту железнодорожного техникума изучать химию?”. И, как результат, слабые знания по химии, а в дальнейшем появляются трудности в усвоении спецдисциплин по вопросам, связанных с химией.

Растет противоречие между возрастающими требованиями общества к подготовке высококвалифицированных и грамотных работников для предприятий железнодорожного транспорта и возможностью, а порой и желанием студентов следовать этим требованиям.

В связи с этим возникает необходимость проведения научно-методических исследований проблемы повышения эффективности обучения химии (не только как общеобразовательного предмета, но и как учебной базы для успешного усвоения целого ряда вопросов спецдисциплин) в таком специальном учебном учреждении как СТЖТ без увеличения числа учебных часов и, исключающих перегрузки студентов. Для решения проблемы предварительно была выдвинута следующая гипотеза:

Если в учебно-воспитательном процессе систематически, грамотно и целенаправленно рассматривать содержание курса химии – как базу для усвоения определенных тем и вопросов общетехнических и специальных дисциплин, опираясь на прикладную направленность предмета за счет расширения объема профессионально значимого учебного материала с учетом возрастных особенностей студентов, то можно ожидать более эффективного формирования учебной деятельности студентов, и как следствие – лучших результатов в обучении и химии, и спецдисциплин.

С целью определения соответствия содержания курса химии и спецдисциплин был проведен анализ программ и учебников спецпредметов, анкетирование преподавателей общетехнических и специальных дисциплин, выявлены межпредметные связи между химией и этими дисциплинами. На основе полученных данных разработана и апробирована рабочая программа по химии для студентов первого курса СТЖТ, включающая дополнительный материал для будущей профессиональной подготовки студентов железнодорожных специальностей [2].

Для исследования эффективности программы и проверки правильности выдвинутой гипотезы в сентябре 2005 года были выбраны две группы отделения “Организация перевозок и управления на транспорте”: Д-12 и Д-13. Отбор проводился по результатам проверки знаний абитуриентов по химии непосредственно после их зачисления на I курс. Вопросы проверочного “входного” среза знаний были следующими:

1. Классификация неорганических веществ. Их номенклатура.
2. Реакции ионного обмена.
3. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.
4. Расчеты по уравнениям химических реакций.

Анализом результатов “входных” срезов знаний установлено, что студенты группы Д-12 (определена как контрольная) немного успешнее справились с заданием, чем студенты группы Д-13 (определена как экспериментальная).

Изучение химии в экспериментальной группе проводилось в соответствии с разработанной программой, учитывающей прикладную направленность предмета за счет уменьшения второстепенных знаний по химии и увеличения объема ряда тем и вопросов, имеющих межпредметные связи с общетехническими и специальными дисциплинами.

Отношение студентов к изучению химии, степень проявления интереса к предмету и учебе в целом, а также отношение студентов к учебному процессу определялось анкетированием в группах.

Для определения отношения студентов к предмету в начале учебного года и по его завершению были предложены на выбор следующие ответы: 1) В целом нравится; 2) В зависимости от изучаемой темы; 3) Все равно, что учить; 4) Не нравится. Результаты исследования представлены в табл. 1. По данным таблицы можно судить о повышении интереса к изучению химии в экспериментальной группе (до 66%) и снижении негативного отношения к предмету (до 3%). В контрольной группе изменение отношения студентов к предмету в течение года практически не меняется.

Наглядно эти данные представлены на диаграмме 1.

Таблица 1

Ответы на вопросы анкеты об отношении студентов первого курса СТЖТ к учебному процессу помогли определить его характер на начальном и заключительном этапах эксперимента: 1) положительный; 2) безразличный; 3) отрицательный. Экспериментальные данные сведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что положительное отношение к учебному процессу повысилось в экспериментальной группе к заключительному этапу эксперимента (с 43% до 71%), а в контрольной группе это отношение практически не изменилось (с 28% до 30%). Если отрицательное отношение в начале эксперимента у студентов обеих группы было одинаковым (33%), то в конце эксперимента в экспериментальной группе прослеживается значительное снижение отрицательного отношения (до 8%), в то же время в контрольной группе изменения незначительны (до 28%).

Таблица 2.

ПОКАЗАТЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТНОШЕНИЯ СТУДЕНТОВ I КУРСА К УЧЕБНОМУ ПРОЦЕССУ

Наглядность результаты исследования отношения студентов Iкурса к учебному эксперименту представлены на диаграмме 2.

Полученные результаты позволяют судить об изменении познавательного интереса учащихся экспериментальной группы к предмету химии и в целом к учебе в сторону его повышения.

В качестве оценки проявления и изменения познавательного интереса, как одного из средств активизирующего учебную деятельность, был исследован характер отношения студентов к предмету и учебе в целом по трем его типам (положительный, безразличный и отрицательный). Для этого в конце учебного года было проведено анкетирование студентов по следующим вопросам: 1) Как изменился интерес к занятиям? 2) Как изменился интерес к учебному предмету? 3) Как изменился интерес к учебе, как к виду работы? На эти вопросы студенты должны были выбрать один из предложенных ответов: а) Повысился; б) Остался прежним; в) Понизился. Результаты исследования представлены в табл. 3.

Таблица 3

Как видно из таблицы в результате нового подхода к содержанию и построению курса химии с учетом общетехнической направленности содержания учебной дисциплины в экспериментальной группе повысился интерес учащихся к предмету (76%), к занятиям (78%) и учебе как виду работы (51%), понижение интереса наблюдалось лишь у 4% к занятиям и 7% к учебе в целом. В контрольном классе наблюдалось более значительное понижение интереса к теме занятий у 18%, к учебному предмету – 14%, к учебе как виду работы у 22% учащихся. На диаграмме 3 наглядно представлены результаты этого исследования.

Для проверки эффективности нового подхода к изучению химии в техникуме было проведено измерение воспроизведенного объема знаний студентами двух групп отделения “Организация перевозок и управления на транспорте” по методике, разработанной Ю.П. Павловым [3].

Для этого в соответствии с обязательным минимумом содержания среднего (полного) общего образования по предмету химии были выделены следующие содержательные единицы раздела темы “Основные понятия и законы химии”:

1) Вещество.
2) Физические и химические явления.
3) Признаки и условия протекания химических реакций.
4) Химический эксперимент. Простое и сложное вещество.
5) Валентность. Химическая формула. Моль.
6) Степень окисления.
7) Расчеты по химической формуле.
8) Основные классы химических соединений.
9) Уравнение химической реакции.
10) Расчеты по уравнениям химических реакций.

По этим вопросам была проведена контрольная работа в группах, участвующих в эксперименте. Итоги контрольной работы анализировались по формулам:

Р_э = Р_к =

где: P_э и P_к – относительный объем положительного воспроизведения содержательных единиц раздела контрольной и экспериментальной групп;

• n_э и n_к – общее число положительных ответов учащихся соответственно в экспериментальной и контрольной группах;
• N_э и N_к – общее число вопросов в контрольной и экспериментальной группах.

В табл. 4 приведены результаты контрольной работы, где показано, сколько процентов студентов воспроизвели каждое из предложенных заданий темы.

Таблица 4

РЕЗУЛЬТАТЫ ВОСПРОИЗВЕДЕННОГО ОБЪЕМА ЗНАНИЙ СТУДЕНТАМИ

Определение воспроизведенного объема знаний студентами после нахождения P_э и P_к, осуществляли путем определения разности относительного объема положительного воспроизведения содержательных единиц изученного раздела химии экспериментальной и контрольной групп по формуле: d = P_э - P_к .

Полученный результат d = 1,5 (больше 1,0) позволяет судить по Ю.П. Павлову о позитивном влиянии обучения химии с учетом межпредметных связей между общеобразовательными и специальными дисциплинами на формирование познавательного интереса и мотивационной успешности студентов-железнодорожников и эффективности обучения базового общеобразовательного курса.

Для наглядности представления полученных результатов по воспроизведению студентами каждой содержательной единице раздела изученной темы, построена диаграмма измеряемой величины 4. По вертикали зафиксирован процент воспроизведения содержательной единицы, по горизонтали – номера вопросов в указанной последовательности.

Среднее значение результатов воспроизведенного объема знаний студентами контрольной группы составила 55,5%, экспериментальной – 68%.

Таким образом, совершенствование методологии в изучении химии и содержания этой дисциплины позволило существенно повысить интерес учащихся к предмету и учебе в целом, что в свою очередь способствовало улучшению результатов обучения. В определенной степени ослабились противоречия между необходимостью реализации целого комплекса учебно-воспитательных задач, сопровождающейся тенденцией увеличения объема содержания курса химии как общеобразовательной дисциплины и сокращением учебного времени для их решения.

Список литературы

1. Кузейкина Э.В., Штремплер Г.И. О проблемах химического образования студентов железнодорожных специальностей //Региональная научно-практическая конференция. – Казань: Диалог - компьютерс, 2005. – С.141-144.
2. Кузейкина Э.В. Конструирование курса химии для студентов железнодорожников ССУЗов //ВНПК. – СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2005. – С.161 – 164.
3. Павлов Ю.П. Статистическая обработка результатов педагогического эксперимента (количественная оценка педагогических явлений). – М.: Изд-во “Знание”, 1972. – 32 с.