Интегративно-модульные тренажеры как средство личностно-развивающего обучения

Каждый учитель постоянно сталкивается с проблемой нехватки учебного времени. Это происходит вследствие уплотнения учебного материала, сокращения числа часов, отводимых на изучение химии, и усложнения задач обучения, призванного обеспечивать разностороннее развивающее воздействие на личность учащегося. Для разрешения этого противоречия считаю важным, с одной стороны, убедительно раскрыть перед учеником значимость образования, необходимость личной заинтересованности в получении прочных знаний и перспективности самодвижения в приобретении образования. С другой стороны — интенсифицировать осуществляемый учебно-воспитательный процесс.

Содержание учебного предмета «химия» позволяет «встраивать» новый учебный материал в контекст ранее усвоенного. При изучении химии считаю, что необходимым условием компетентности является овладение учеником основными законами и понятиями химии, химическим языком в соответствии с конкретным уровнем изучения школьного курса. Это очень большой пласт учебного материала, нередко абстрактного характера, усвоение которого вызывает у учащихся немалые трудности. Для преодоления некоторых из них предлагаю технологию работы с интегративно-модульным тренажером (ИМТ), эффективно содействующую интенсификации деятельности учителя и учащихся.

Опыт показывает, что использование ИМТ на 3-5 уроках в течение 7 минут в процессе фронтальной, групповой и индивидуальной работы с дифференцированными заданиями разного уровня позволяет в среднем у 80% учащихся значительно повысить уровень усвоения фундаментальных понятий химии.

Организация учебно-воспитательного процесса с учетом принципов адаптивно-развивающего обучения, элементом которого являются ИМТ, в течение нескольких лет дает хорошие результаты в процессе воспитания у учащихся положительной самооценки и развития мотивации учения. Такой вывод позволяет сделать изучение мотивационной сферы учащихся на протяжении изучения химии в 8–11-м классе.

1. Воспитание у ученика положительной самооценки как проблема интегративно-модульного обучения.

Одной из самых важных проблем обучения химии является сохранение познавательного интереса к предмету. Слабые ученики, которым поначалу так нравятся химические опыты, и все кажется очень легким и доступным, которые на первых уроках «тянут руки», постепенно осознают обилие накопившихся трудностей, непонятных вопросов, совершенно неясно откуда взявшихся «валентностей и коэффициентов», и учебный пыл их, не успев разгореться, быстро угасает.

Поэтому считаю, что одной из основных задач своей работы - необходимость сохранить хрупкий, едва возникший познавательный интерес, поддерживание в ученике веру в то, что он хочет, может и готов успешно учиться.

Использование элементов интегративно-модульной технологии позволяет развивать у ученика желания учиться, создавать хороший эмоциональный климат в процессе учения.

Другим важным основанием внедрения данной технологии обучения явился учет специфических особенностей, присущих содержанию предметного обучения химии. Интегративно – модульное обучение стоит на позициях личностно-ориентированного преподавания химии, и предполагает создание следующих условий:

• обеспечение продвижения учащегося по отношению к его собственным успехам в предыдущей учебной деятельности;
• возможность выбора уровня сложности учебных заданий (через систему их дифференциации);
• опору в организации учебной деятельности на достоинства, сильные стороны конкретного учащегося;
• обеспечение условий для ощущения учащимся собственной компетентности в рассматриваемых вопросах;
• преодоление избыточной тревожности учащихся.

Создание данных условий возможно только на основе учета самооценки учащихся. Поэтому одним из важных компонентов своей деятельности считаю учет самооценки учащихся, а именно - сбор исходной информации об ученике. Для этого использую методику изучения возможностей учащихся с целью получения основы для конструктивного воздействия на них. Данная методика предложена Титовой И.М. и позволяет учителю предметнику изучить мотивационную сферу учащихся, где в качестве предмета анализа выступают: мотивы, цели, эмоции, сформированность учебных умений.

Выделение групп учащихся с вероятной завышенной и заниженной самооценками позволяет мне целенаправленно работать с учащимися, учитывая личностные характеристики учеников.

Учитывая данные психологов о существовании у старших подростков тенденции к занижению самооценки и серьезных негативных последствиях этого, считаю особенно важным дополнительное внимание уделять группе учащихся с заниженной самооценкой. В частности, важно проследить за тем, чтобы слабые учащиеся данной группы смогли добиться успеха в собственной учебной деятельности. Всех учащихся данной группы не вызываю к доске без предварительной подготовки. Более осторожно ввожу их в ведущийся диалог на уроке, целенаправленно предоставляя им возможность освоиться в роли отвечающего через регулярное включение во фронтально-тренировочные работы по ИМТ; стараюсь вызывать их к доске (или с места), если они высказывают такое желание; поощряю достигаемые ими учебные успехи. Не забываю об этих учащихся при организации взаимного контроля знаний, выполнении творческих дифференцированных заданий, организации дидактических игр.

В своей работе использую различные методические приемы, позволяющие решать эти задачи.

2. Методика составления интегративно-модульных тренажеров.

Интегративно-модульные тренажеры ИМТ - это универсальные дидактические материалы, которые выполняют различные образовательные функции (обучения, тренинга, контроля и самоконтроля, оценки и самооценки, воспитания и развития), способствуют формированию у учащихся системных знаний, интегративных умений, положительной мотивации к учению и, кроме того, имеют долговременный характер. Длительность использования данных дидактических материалов можно обеспечить путем интеграции в них существенного содержания многих уроков, учебных тем, разделов, блоков и, следовательно, возможностью реализации посредством их комплекса образовательных целей и функций. Интегративный характер этих дидактических материалов обеспечивается включением в них модулей — относительно самостоятельных и дидактически законченных информационно-функциональных узлов обучения.

Основные принципы, лежащие в основе разработки интегративно-модульных тренажеров:

• соответствие обязательному минимуму содержания образования;
• дидактическая значимость представленной в них химической информации;
• целостность внутри предметной и межпредметной информации, представленной в модулях дидактического материала;
• универсальность образовательных функций, выполняемых дидактическим материалом;
• возможность использования личностно ориентированной технологии образовательного процесса, способствующей формированию системных знании, интегративных умений, положительной мотивации к изучению химии и созданию психоэмоционального комфорта на учебных занятиях;
• оптимальность процессов преподавания и учения, тренинга, коррекции (и самокоррекции), контроля (и самоконтроля), оценки (и самооценки);
• развитие умений компактно, аргументировано и последовательно излагать свои мысли, осуществлять внутри - и межпредметную интеграцию, применять химические знания в процессе фронтальной, групповой, парной и индивидуальной учебной деятельности.

Интегративно-модульный тренажер имеет вид таблицы матричного характера, содержит блоки из 4-6 вариантов однотипных основ (передачи химических формул, уравнений химических реакций, серии плоскостных моделей молекул и частиц химических соединений и др.) для разнообразных устных и письменных заданий. Выполнение последних направлено на формирование и развитие у учащихся умений называть и классифицировать химические соединения, анализировать их качественный и количественный состав, определять значения валентностей и степеней окисления атомов химических элементов в соединениях, составлять формулы веществ анализировать химические свойства последних, придумывать и решать качественные и расчетные задачи и многое другое. Использование ИМТ содействует выработке и развитию всех важнейших предметных умений. Значительный вклад оно вносит и в развитие общеучебных навыков.

Удобной формой представления химической информации в карточках является таблица. Использование таблиц позволяет увеличить количество вариантов фронтальных, самостоятельных и контрольных заданий.

В интегративно-модульном тренажере «Классы неорганических соединений» (табл. 1) представлены четыре относительно самостоятельных модуля с условными названиями «Оксиды», «Основания», «Кислоты» и «Соли».

Модули содержат в закодированном виде следующую химическую информацию:

• общие формулы классов веществ (вариант 1),
• состав (вариант 2),
• химические свойства (варианты 3 и 4),
• получение (варианты 5, 6, 7) веществ всех классов с помощью реакций разного типа,
• расчетные задачи (вариант 8),
• уравнения реакций в ионном виде (вариант 9),
• химические свойства и получение конкретных веществ.

Таблица 1

3. Методика использования интегративно-модульных тренажеров.

При изучении химии необходимым условием компетентности является овладение учеником основными законами и понятиями химии, химическим языком в соответствии с конкретным уровнем изучения школьного курса. Это очень большой пласт учебного материала, нередко абстрактного характера, усвоение которого вызывает у учащихся немалые трудности. Для преодоления некоторых из них предлагаю технологию работы с интегративно-модульным тренажером (ИМТ), эффективно содействующую интенсификации деятельности учителя и учащихся.

Для организации работы с мини-тренажером на уроке всем ученикам выдаются одинаковые карточки одного из предлагаемых дидактических материалов.

Организация фронтальной работы с ИМТ.

На уроке указывается вариант задания (например А 1), формулируется само задание в соответствии с указанным вариантом (назовите общую формулу оксидов или составьте формулу оксида хрома(III)). Учащийся дает ответ устно, не выходя к доске и даже не вставая со своего места (это позволяет поддерживать оптимальный темп урока). Остальные ученики по своим карточкам следят за ответом. В случае правильного ответа предлагается отвечающему или другому ученику новое задание (например, вариант А2: какую химическую информацию можно извлечь из данной формулы?). Если же отвечающий сделал ошибку, то ученик, заметивший ее, поднимает руку и с разрешения учителя вносит исправления в ответ товарища. Таким же образом учащиеся дополняют ответ.

Работа с тренажером длится недолго (5-10 мин), но проходит в быстром темпе. Учащиеся могут осуществлять самоконтроль и самооценку знаний и умений, приобретают уверенность в своих учебных возможностях. Оцениваются учебные достижения учеников, их динамика. За 5-10 минут фронтальной работы слово для устного ответа можно предоставить 8-12 ученикам. Они не выходят к доске, даже не встают. Время затрачивается только на ответ. Если первая попытка ответа оказывается неудачной, то, не тратя лишнего времени даром, передается право говорить другому ученику. Однако позднее непременно вновь вызывается тот, кто не смог ответить сразу. Опрос идет в очень быстром темпе. Каждый ученик имеет возможность не только слушать других, но и проверять свой собственный вариант ответа, т.е. осуществлять самоконтроль. При желании есть возможность самоутвердиться: поднять руку, получить право говорить и «с блеском» ответить требуемое. Многолетнее использование тренажера показывает: четырех-шести пяти - восьмиминутных тренировок достаточно, чтобы резко снизить количество неудовлетворительных ответов, а через 7-8 уроков практически все учащиеся классифицируют и называют вещества без ошибок.

Организация индивидуальной работы с ИМТ

Индивидуальная работа с использованием ИМТ имеет практически неограниченные возможности и зависит от дидактических целей такой работы.

Рассмотрим организацию самостоятельной работы учащихся с ИМТ «Классы неорганических веществ». Данная карточка содержит по одному заданию в каждом варианте (от А1 до Г9), всего в этой группе 36 заданий. Например:

Вариант A3.

• С какими веществами может взаимодействовать данное вещество?
• Какие вещества при этом образуются? Приведите формулы продуктов.

Вторая и третья группы заданий включают по два вертикальных или горизонтальных задания в варианте (например, А1 и А2, А1 и Б1). Варианты этой группы более сложные, чем предыдущей. Это учитываю при нормировании учебного времени на их выполнение, а также при адресации заданий. Например:

Варианты A3 и А4.

• С какими веществами могут взаимодействовать указанные?
• Какие вещества при этом образуются? Приведите формулы продуктов.

Варианты Б5 и В5.

• Укажите способы получения данных веществ.
• При каких условиях протекают химические реакции, на которых основано получение этих веществ в лаборатории (в промышленности)?

Четвертая и пятая группы вариантов - по 3 вертикальных и горизонтальных задания в варианте. Например:

Варианты Г1, Г2 и Г3

• Какую химическую информацию дает вам общая формула в клетке А1?
• Приведите химическую формулу какого-нибудь вещества этого класса.
• Какие качественные и количественные данные вы можете извлечь из приведенной вами химической формулы?
• Какие вещества могут образоваться при взаимодействии оксида меди(II) с азотной кислотой (клетка A3)?
• Определите количество вещества азотной и серной кислот, которые потребуются для реакции с 2 моль оксида меди(II).

Выполнение вариантов А, Б, В и Г требует умений учащихся интегрировать знания в пределах данного модуля (только одного класса неорганических веществ), а выполнение вариантов 1-9 — умений интегрировать знания из разных модулей (по всем классам неорганических соединений).

Успешно сочетаю фронтальную и индивидуальную работу с использованием ИМТ. Например, основная группа учащихся работает над единым заданием (варианты А1-А4), затем участвует во фронтальном диалоге с учителем; при этом слабые ученики выполняют задания из первой, второй и третьей групп вариантов (т. е. по 1-2 задания), а сильные ученики — более сложные варианты типа Г1-Г5.

Интегративно-модульные карточки дают возможность организовать учебную деятельность разных уровней: репродуктивного, репродуктивно-продуктивного и продуктивного. Например.

Вариант A3.

• Задание для репродуктивной деятельности: напишите уравнение реакции между оксидом меди(II) и соляной кислотой.
• Задание для репродуктивно-продуктивной деятельности: составьте уравнения реакций между оксидом меди(II) и кислотами.
• Задание для продуктивной деятельности: с какими веществами может взаимодействовать оксид меди(II)? Напишите уравнения возможных ре-акций.

Варианты 8 и 9, включающие задания опережающего характера, позволяют учащимся лучше осознать внутри- и межпредметные связи.

Организация групповой работы с ИМТ

Применяю при организации продуктивной парной учебно-познавательной деятельности работу в парах постоянного и переменного состава. Многие психологически совместимые учащиеся с удовольствием выполняют в паре учебную работу, помогая друг другу в преодолении учебных трудностей. При формировании пар переменного состава безусловно учитываю не только учебные возможности каждого ученика, но и другие, например психофизиологические, качества. Обычно формирую временные пары из сильного и слабого учеников, а также из сильных учеников. Не практикую формирование пары из слабоуспевающих учащихся.

Возможна обычная групповая работа, когда каждая группа учеников выполняет свой вариант задания. Например, первая группа — вариант А, вторая — вариант Б

При дифференцированно групповой работе группы выполняют разноуровневые задания. Например, одна группа учеников выполняет задания репродуктивного, другая — репродуктивно-продуктивного, третья - продуктивного характера. При организации дифференцированно групповой работы обращаю внимание на формулировку заданий, чтобы придать определенный характер учебной деятельности.

Опыт использования интегративно-модульных тренажеров показывает, что их применение содействует гуманизации, технологизации и оптимизации образовательного процесса, расширению возможностей интеграции, дифференциации и индивидуализации в обучении химии. Использование ИМТ способствует реализации приемов интерактивного обучения.

Тренажеры развивают у учащихся навыки использования химического языка, методов химической науки, умения применять знания в процессе диалога с учителем и другими учениками, обосновывать ответы, осуществлять самоконтроль и самооценку знаний.

Блоки мини-тренажера целесообразно использовать в качестве основы для дифференцирования занятий по степени сложности. Например, в то время как основная часть класса работает с учителем над заданием 1 или 2, участвуя в общем фронтальном диалоге, преуспевшие ученики, не нуждающиеся в продолжении тренировочной деятельности, выполняют более сложные упражнения (опять-таки по вариантам собственных карточек). Текст заданий пишется на доске. Например (таблица 2):

• Составьте схему генетической связи, начинающуюся с соединения, формула которого расположена во второй строке вашего варианта.
• Составьте схему генетической связи соединений, в нее войдут вещества, формулы которых указаны в вашем варианте под № 2 и 5.
• Придумайте задачу с сюжетной основой, где будут фигурировать 11,2 л газообразного вещества, формула которого дана в нашем варианте.
• Выпишите из всех вариантов формулы аминов. Расположите их в порядке усиления основных свойств. Дайте подробное обоснование вашему решению.

Данная карточка мини-тренажера, универсальна. С ее помощью можно организовать отработку многих понятий и умений: классифицировать и называть вещества, устанавливать генетические связи, выбирать вещества, способные вступать в химическое взаимодействие с определенными химическими соединениями, и т.д.

Главная ценность тренировочных диалогов состоит в организации такой учебной деятельности, в которой ученики получают право говорить, а учитель сможет наблюдать за уровнем их продвижения в освоении материала. Достоинством рассмотренного приема организации тренировочного диалога является снятие обычных помех общения на уроке, создание условий для «щадящего» ввода учащихся в общий диалог и осуществления ими самооценки.

В целом применение мини-тренажера способствует адаптации учащегося в предметной учебной деятельности, помогает его продвижению от репродуктивного уровня ее осуществления к продуктивному и даже к продуктивно-творческому.

Примерами творческих заданий на основе мини-тренажера являются задания на составление расчетных и качественных химических задач. В процессе тренировочных работ учащиеся овладевают тонкостями химической символики и графики, что создает условия для включения их в самостоятельную деятельность по составлению схем-конспектов, отражающих основное содержание изучаемого, а это уже выход к творческой учебно-познавательной деятельности.

Блоки мини-тренажера могут быть использованы для проведения химических и цифровых диктантов.

Работа ведется в быстром темпе, она может носить игровой характер, включая элементы соревнования. Таким образом, интегративно-модульный тренажер обеспечивает активное участие в познавательной деятельности практически всех учеников, присутствующих в классе.

ИМТ « Классы органических соединений» Таблица 2

Приложение 1

Приложение 2