Традиционно учителя химии для рациональной организации образовательного процесса разрабатывают многочисленные обучающие, тренинговые и контролирующие дидактические материалы.
Реформирование химического образования требует разработки и использования универсальных средств в частности, дидактических материалов, которые выполняли бы, прежде всего разнообразные образовательные функции (обучения, тренинга, контроля и самоконтроля, оценки и самооценки, воспитания и развития), способствовали, бы формированию системных знаний, интегративных умений, положительной мотивации учения.
Другие требования, предъявляемые к современным средствам химического образования (дидактическим материалам и т.п.) – долговременный “долгоиграющий” и интегративный характер. “Долгоиграющий” характер этих дидактических материалов обеспечивается путем интеграции в них существенного содержания многих уроков, учебных тем, разделов, блоков и, следовательно, возможностью реализации комплекса образовательных целей и функций. Интегративный характер этих дидактических материалов обеспечивается также включением в них модулей – дидактически законченных информационно-функциональных узлов содержания обучения.
Для учащихся, начинающих освоение мира науки химии на основе системных представлений, крайне необходим дополнительные средства обучения, в которых инвариативные и вариативные компоненты характеристики химических объектов выражены в явном виде. Необходимы системные развернутые опоры. Одним из видов таких опор являются интегративно-модульные карточки – ИМК. При разработке ИМК мною учитывались:
- основные требования к ИМК, разработанные в дидактике и частных методиках (работы М.С. Пак);
- соответствие современным тенденциям совершенствования учебного процесса с учетом наметившихся в практике приоритетов.
Использование в современной химико-образовательной технологии вместо многочисленных карточек одной интегративно-модульной с целью формирования и развития того или иного химического понятия дает возможность экономить много сил, бумаги и учебного времени, расходуемых на изготовление, дидактического материала, т.е. дает возможность реализовать также важный принцип эргономичности в обучении.
Основные принципы, которыми следует руководствоваться при разработке интегративно-модульных карточек:
- Соответствие содержания, представленного в модулях дидактического материала, образовательным стандартом;
- Дидактическая значимость представленной в них химической информации;
- Целостность внутрипредметной и межпредметной информации, представленной в модулях дидактического материала;
- Универсальность выполняемых дидактическим материалом образовательных функций;
- Возможность использования личностно-ориентированной технологии образовательного процесса, способствующей формированию системных знаний, интегративных умений, положительной мотивации изучения химии и психоэмоционального комфорта на учебных занятиях, устойчивого интереса к преодолению трудностей;
- Оптимальность процессов преподавания и учения, тренинга, коррекции (и самооценки), эргономичность, положительная эмоциональная атмосфера в сфере обучении;
- Развитие умений компактно и последовательно излагать свои мысли, осуществлять внутри – и межпредметную интеграцию, применять химические знания в диалоге, обосновывая свои ответы, в процессе фронтальной, групповой и парной учебной деятельности, а также индивидуальной самостоятельной работы.
Таблица – удобная форма представления химической информации в карточках. В форме таблиц возможна реализация большого количества вариантов (фронтальных, самостоятельных, контрольных) заданий. Если в таблице, предположим только 5 столбцов и 5 строк, то возможна реализация не только 25 (5x5) различных вариантов. Число вариантов увеличивается практически неограниченно, если учесть число различных сочетаний (по 2, по 3 и т.д.) заданий, предусмотренных в столбцах и строках таблицы.
Например, разработанными М.С. Пак ИМК “Классы неорганических соединений” (таблица 1) предусмотрена реализация четырех относительно самостоятельных модулей (информационно-функциональных узлов) с условными названиями: оксиды, основания, кислоты и соли.
Таблица 1
| Варианты | А | Б | В | Г |
| 1 | ЭxОy |
Me(OH)m | HnA |
Men An |
| 2 | Na2O | Ca(OH)2 | H2SO4 | Cu(NO3)2 |
| 3 | ?+ CuO= | ?+Fe(OH)2= | ?+ H2SO4 | ?+ CaCO3 |
| 4 | SO3+?= | NaOH+?= | HCl+?= H2+?= |
CuCl2+?= Cu+?= |
| 5 | = H2O | = Ca(OH)2 | = H3PO4 | = CaSiO3 |
| 6 | =оксид | =основание | =кислота | =соль |
| 7 | =Al2O3 | =Fe(OH)3 +… | =HNO3+… | =ZnCl2+… |
| 8 | m= *V |
 = |
 = |
= |
| 9 | CuO+2H = Cu +H2O |
2H +2OH = 2 H2O |
2H +CO3 = 2 H2O+CO2 |
Ba +SO4 = BaSO4 |
| 10 | O=C=O | Na-O-H | H-Cl | Na-Cl |
В модулях схематично представлено закодированном виде следующая химическая информация:
- Общая формула оксидов (вариант А1), оснований (вариант Б1), кислот (вариант В1), солей (вариант Г1);
- Об оксидах: состав, химические свойства, получение, расчетные задачи, ионные уравнения (вариант А);
- Об основаниях: состав, химические свойства, получение, расчетные задачи, ионные уравнения (вариант Б);
- О кислотах : состав, химические свойства, получение, расчетные задачи, ионные уравнения (вариант В);
- О солях: состав, химические свойства, получение, расчетные задачи, ионные уравнения (вариант Г);
- Общие формулы оксидов, оснований, кислот, солей (вариант 10;
- Состав оксидов, оснований, кислот и солей (вариант 2);
- Химические свойства конкретных веществ (оксида натрия, гидроксида железа (II), серной кислоты, карбоната кальция и других веществ), относящихся к разным классам неорганических соединений (варианты 3,4);
- Получение посредством реакции соединения конкретных веществ: воды, гидроксида кальция, фосфорной кислоты, силиката кальция, относящихся к разным классам неорганических соединений (вариант 5);
- Получение любого оксида, основания любой кислоты и соли (по усмотрению учащегося) (вариант 6);
- Получение посредством реакций разложения или обмена конкретных веществ, относящихся к разным классам неорганических соединений (вариант 7);
- Решение или составление расчетных химических задач с использованием указанных формул взаимосвязей между физическими величинами (масса, плотность веществ, объем, количество веществ и т.п.) (вариант 8);
- Составление полных ионных и молекулярных уравнений реакций, характеризующих химические свойства веществ (оксидов, оснований, кислот и солей);
- Графические формулы веществ (оксидов, оснований, кислот, солей);
- Виды химической связи.
Таблица 2
Технология работы с ИМК
| Фронтальная работа | Индивидуальная работа | Сочетание фронтальной и индивидуальной работы |
| При фронтальной работе учитель: указывает вариант задания (например, вариант А1); формулирует само задание в соответствии с указанными вариантом (“общая формула оксидов” или “составьте формулу оксида хрома III”); называет фамилию отвечающего; учащийся отвечает устно, при ответе не выходит к доске, даже не встает со своего места (для поддержания оптимального темпа на уроке); остальные по своим карточкам следят за правильностью ответа; если ответ правильный, предлагает отвечающему или другому новое задание; при наличии ошибки в ответе учащегося, заметивший ошибку, поднимает, руку и с разрешения преподавателя вносит исправления в ответе товарища; при неполном ответе, также с разрешения учителя вносятся дополнения; затем предлагается новое задание. Работа с карточками длится недолго (5-10мин), но проходит в очень быстром темпе. | Технология индивидуальной работы с
использованием ИМК имеет практически
неограниченные возможности и зависит от ее
дидактических целей. Возможные группы вариантов
заданий для репродуктивной и продуктивной
самостоятельной работы учащихся. Первая группа
вариантов в ИМК. Каждому из этих заданий учитель
может придать как репродуктивный, так и
продуктивный характер, сформулировав его
соответствующим образом. Например, вариант:
задание А3. “С какими веществами может
взаимодействовать оксид меди (II)? Какие вещества
при этом могут образоваться? Приведите формулы
эти веществ”. Вторая группа вариантов в ИМК – по два задания “вертикальных” в варианте. Варианты этой группы более сложные. Третья группа вариантов в ИМК. – по 2 задания “горизонтальных” в варианте. Четвертая и пятая группа вариантов в ИМК – по три задания “вертикальных” и “горизонтальных” в варианте и другие. |
Технология сочетания фронтальной и индивидуальной работы с использованием ИМК. Основная группа учащихся работает над единым заданием (например, вариант А1-А4) замет участвует во фронтальном диалоге с учителем, слабы учащиеся выполняют задания из 1-й, 2-й и 3-й групп вариантов (т.е. по 1-2 задания); более сильные учащиеся – более сложные варианты типа А1-А8. |
Основными и важными достоинствами интегративно-модульных карточек являются:
- интегративность содержания, компактность существенной химической информации и уплотненность дидактических единиц, что обеспечивает возможность замены многочисленных карточек одной;
- универсальность выполняемых функций (обучающей, мобилизующей, тренинговой, воспитывающей, развивающей, контролирующей, оценивающей и др.);
- “долгоиграющий” характер (карточки “работают” на протяжении всего времени, пока идет формирование и развитие ключевых понятий и других знаний, предусмотренных в программе);
- значительная экономия учебного времени учителя и учащихся посредством технологии “уплотнения” дидактических единиц изучаемого материала;
- создание психологического комфорта, положительной мотивации учения благодаря осознанию учащихся актуальных, ближайших и перспективных учебных задач, закодированных в дидактических материалах.
Практическую значимость ИМК:
- реализация принципа гуманизации, технологизации и оптимизации образовательного процесса, расширение возможностей интеграции, дифференциации и индивидуализации в обучении химии;
- формирование у учащихся системных знаний, интегративных умений, положительной мотивации изучения химии и психологического комфорта на учебных занятиях благодаря личностно-ориентированной и разноуровневой учебно-познавательной деятельности учащихся;
- реализация приемов интерактивного обучения, в процессе которого учащийся активно воздействует на своего учителя через систему контроля (и самоконтроля), и оценки (самооценки) и учета знаний и предметных умений;
- развитие у учащихся навыков активного использования химического языка, методов химической науки, умений применять знания в процессе диалога с учителем и другими учащимися, обосновывая свои ответы, осуществлять самоконтроль и самооценку химических знаний, приобретая уверенность в своих учебных возможностях;
- экономия времени учителя и учащегося в условиях постоянной его нехватки за счет интенсификации образовательного процесса, базирующего на технологий интегративно-модульного обучения.
Одной из самых интересных с теоретической и практической точек зрения разделов курса “Химия” является раздел “Органическая химия”. Для оценивания качества результатов обучения химии по разделу “Органическая химия”, мною разработана система контроля результатов обучения с помощью ИМК, основанная на структуре модульной технологии с использованием дифференцированного и интегративного подхода.
Система состоит из пяти интегративно-модульных карточек (ИМК) и каждая ИМК состоит из соответствующих модулей (Приложение 1, Приложение 2, Приложение 3, Приложение 4, Приложение 5). Например, в ИМК “Углеводороды” предусмотрена реализация четырех относительно самостоятельных модулей (информационно-функциональных узлов) с условными названиями: алканы – А, алкены – Б, алкадиены – В, алкины – Г (Приложение 1).
Эксперимент по теме исследования проводится в 10 классе химико-биологического профиля МБОУ СОШ с.Дерзиг-Аксы Каа-Хемского района Республики Тыва. Данный класс обеспечен разработанной мною системой ИМК. В этапе эксперимента решается следующая задача:
- выявление эффективности или неэффективности процесса контроля результатов обучения с использованием ИМК.
Для выполнения поставленных задач в процессе экспериментальной работы используются следующие методы:
- наблюдение за ходом учебного процесса;
- анализ работ, результатов тестирования учащихся;
- анализ содержания и структуры созданной мною системы ИМК;
- сравнение результатов обучения в экспериментальных классах до и после эксперимента.
Я думаю, что результаты проводимого экспериментального исследования позволяет оценить не только качество и потенциальную эффективность организации эксперимента, но и формируют рациональные приемы использования ИМК, а также указывает на потребность разработки ИМК для других разделов данного курса, например, по систематике химических элементов.
Возможные пути и перспективы использования разработанной мною системы контроля с использованием ИМК:
- повышение эффективности учебного процесса;
- данная система контроля не является универсальными, но можно использовать с учетом специфики класса;
- использование ИМК в системе контроля можно считать объективным дополнением к методике педагогического эксперимента в области контроля результатов обучения.