Реферат
Квалификационная работа содержит 67 страниц, 8 таблиц, 2 схемы, 41 использованный источник.
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ, АУДИОВИЗУАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ, КОМПЬЮТЕР, МЕДИАОБРАЗОВАНИЕ.
Объектом исследования является учебная и научно - методическая литература по химии и методике преподавания химии, учебный процесс в общеобразовательной школе.
Цель работы – изучение проблемы совершенствования методики применения компьютерных технологий при обучении химии в 9 классе общеобразовательной школы.
В процессе работы использовался опыт современного преподавания химии, педагогический эксперимент.
В результате исследования разработана методика, обеспечивающая эффективное применение компьютерных технологий в комплексе с традиционными на уроках химии, разработаны методические рекомендации и дидактические пособия (компьютерные программы) к проведению урока по темам «Сплавы», «Железо», «Щелочные металлы».
Степень внедрения – частичная.
Область применения – в практике работы учителя.
Эффективность – повышение качества знаний, умений и навыков учащихся.
Введение
В последние десятилетия возник новый элемент культуры – информатика. Она оказывает большое влияние практически на все стороны жизни человечества. Появление компьютеров, использование их в самых различных областях человеческой деятельности значительно изменили традиционные промышленные технологии, методы лечения болезней людей, приемы обучения. Понятно, что такой элемент культуры стал определять уровень образованности человека.
Получили развитие и широко раскинулись глобальные информационно-коммуникационные сети, появились принципиально новые технические возможности. Компьютерное обучение перерастает в сетевое, дистанционное, интерактивное. То и другое cливается в мощное направление – «интернет-образование» [1].
Специальные и общеучебные умения успешно формируются при правильном сочетании разнообразных методов и приемов обучения, целесообразном использовании дидактических средств: натуральных объектов, наглядных пособий, а также современных технических средств обучения [2].
Технические средства обучения (ТСО) – это разнообразные светотехнические и звуковые аппараты и пособия, используемые в учебном процессе.
Рациональное использование ТСО в учебном процессе требует от учителя химии профессиональной психолого-педагогической, методической и технической подготовки [3].
Внедрение компьютерной техники в учебные заведения открывает широкие возможности для оптимизации процесса обучения.
Использование программных продуктов обеспечивает реализацию таких принципов обучения, как научность, наглядность, доступность, активность и самостоятельность [4].
Компьютерные программы обеспечивают не только формирование знаний и умений, работа на компьютере способствует развитию творческих способностей учащихся. При этом компьютерные программы служат дополнением к основному учебному материалу или выступают как средство, повышающее результативность обучения [5].
Таким образом, цель настоящей работы заключается в совершенствовании методики применения компьютерных технологий при обучении химии в средней общеобразовательной школе.
Основными задачами настоящей работы являются:
1. Разработать методические рекомендации и различные дидактические пособия в комплексе с традиционными (наглядные пособия, химический эксперимент, натуральные объекты) к проведению отдельных уроков с использованием компьютерных технологий;
2. Изучить влияние использования компьютерных технологий на активизацию познавательной деятельности школьников, а также на качество усвоения ими знаний.
3. Проверить эффективность разработанных методических рекомендаций в педагогическом эксперименте.
Значимость квалификационной работы заключается в том, что разработанные в ней методические рекомендации по темам: «Сплавы», «Щелочные металлы», «Железо», способствующие усилению роли развивающей, воспитательной и образовательной функций обучения, могут быть использованы в опыте работы учителей химии.
1 Психолого-педагогические основы применения технических средств при обучении химии
Требования наглядности в обучении были еще провозглашены Яном Амосом Коменским в «Великой дидактике»: «Пусть будет для учащихся золотым правилом: все, что только можно предоставлять для восприятия чувствами, а именно: видимое – для восприятия зрением, слышимое – слухом, подлежащее вкусу – вкусом, доступное осязанию – осязанием. Если же какие-либо предметы сразу можно воспринять несколькими чувствами преподносятся» [4].
Существуют различные виды наглядности – зрительная и слуховая, кинестетическая. В 1941г. профессор В.А. Артемов, исследуя психологические особенности обучения языкам, ввел понятие языковой наглядности [4].
Неизбежно возникает вопрос при описании дидактического принципа наглядности: каким образом и с помощью каких средств указанные виды наглядности могут быть реализованы на практике? Таких способов существует великое множество.
Например, по способу выражения зрительная наглядность может быть графической, иллюстративной, вербальной, экранной. В свою очередь иллюстративная зрительная наглядность может быть предметной, ситуативной, сюжетной и т.д.
С появлением новых информационных технологий основным стал комплексный способ реализации принципа наглядности
.
Мультимедийность стала обычным способом выражения принципа наглядности.
Таким образом, говоря о материальных средствах обучения, носителях учебной информации, важно определить вид и форму наглядности, используемые при проектировании того или иного средства обучения, что, в свою очередь, в немалой степени зависит от его природных качеств, дидактических свойств [4].
1.1 Классификация технических средств обучения
Технические средства обучения играют значительную роль в формировании научного мировоззрения учащихся [6].
В отечественной и зарубежной литературе определились различные основания для их классификации: роль и функции ТСО в учебном процессе, дидактические основы и принципы применения, вид и степень воздействия на органы чувств человека и пр.
Наиболее широко распространена классификация средств обучения, предложенная Н.М. Шахмаевым и П. П. Прессман, в которой за основу взята роль ТСО в учебно-воспитательном процессе [7, 8]. В соответствии с этим признаком средства обучения делят на три группы:
1. передающие информацию;
2. помогающие осуществить контроль знаний учащихся;
3. соединяющие многие функции – универсальные.
Н. Аткинсон выделяет проективные и непроективные ТС [3]. В группу проективных средств автором отнесена только световая и оптическая проекция. К непроективным средствам он относит учебные таблицы, схемы, чертежи, фотографии, радио, телевидение, ЭВМ, магнитофон и т. д.
По формам материализации учебной информации аудиовизуальные средства целесообразно разделить на три группы:
1. ТС записи, хранения и воспроизведения звуковой информации (звуковые средства обучения), т. е. опосредствования мыслительной деятельности человека во внешнеречевой форме.
2. ТС записи, хранения и предъявления зрительной информации, т. е. опосредствования мыслительной деятельности человека в визуальной знаковой форме (экранные средства обучения).
3. ТС записи, хранения и предъявления аудиовизуальной (зрительно-звуковой) информации, т.е. звуковой и зрительной учебной информации одновременно (экранно-звуковые средства обучения) [3].
Более наглядное представление о том, какие существуют ТС (аппаратура) и какие учебные материалы предназначаются для их использования, может дать таблица 1.1.
Таблица 1.1 – Педагогическая техника и аудиовизуальные средства обучения
| Педагогическая техника | Аудиовизуальные средства | Вид восприятия |
| Кино - аппаратура | Кинофильмы: учебные, хроникально-документальные, художественные | Зрительно – слуховой |
| Диапроекторы | Диафильмы, диапозитивы (на стекле, пленочные) | Зрительный |
| Эпидиаскопы | Средства картинно-изобразительной наглядности (чертежи, рисунки, фото и др.) | Зрительный |
| Графопроекторы | Чертежи, рисунки, записи на прозрачных листах специального формата | Зрительный |
| Магнитофоны | Магнитные записи, тексты к ним | Слуховой |
| Радиоприемники | Учебные и общеобразовательные передачи, записи их на магнитную ленту | Зрительно-слуховой |
| Видеомагнитофоны | Видеозаписи | Зрительно-слуховой |
| ЭВМ, компьютер | Адаптированные программы | Зрительно-слуховой |
При этом большое значение имеют такие выразительные возможности экранных пособий, как аутентичность, однозначность при восприятии, информационная плотность [6].
Развитие технических средств способствовало совершенствованию урока и классно-урочной системы в целом (схема 1) [1]:
Схема 1:
| Технология | ||||||
| Средства деятельности | Способы деятельности | |||||
| Урок | ||||||
| ТСО | ||||||
| Программированное обучение | Проблемное обучение | |||||
| Компьютеры | ||||||
| Телекоммуникации и сети | Компьютерное обучение | Эвристическое обучение | ||||
| Виртуальная реальность | ||||||
| Интернет-образование | ||||||
1.2 Научно-методические основы информатизации и их реализация в системе образования
Любая педагогическая технология – это информационная технология, так как основу технологического процесса обучения составляет информация и ее движение (преобразование).
На наш взгляд, более перспективными являются технологии обучения, использующие компьютер – «компьютерные технологии».
Они развивают идеи программированного обучения, открывают совершенно новые, еще не исследованные технологические варианты обучения, связанные с уникальными возможностями современных компьютеров и телекоммуникаций [9, 10].
Использование компьютера на уроке должно быть целесообразно и методически обосновано. Не стоит использовать компьютер там, где более эффективны другие средства обучения. К информационным технологиям необходимо обращаться лишь в том случае, если они обеспечивают более высокий уровень образовательного процесса по сравнению с другими методами обучения [9].
1.2.1 Преимущества использования компьютерных технологий
На современном этапе развития образования компьютеризация является одним из перспективных направлений активизации учебного процесса [11].
В соответствии с принятой Концепцией модернизации российского образования до 2010 года была разработана Программа модернизации педагогического образования, одобренная решением коллегии Мин образования России 18.02.03 г [12].
Согласно этому документу цель модернизации педагогического образования – создать механизм эффективного педагогического образования в условиях осуществления модернизации российского образования. Результатом модернизации педагогического образования должна стать обновленная система подготовки, переподготовки и повышения квалификации педагогов, отвечающая требованиям, предъявляемым обществом к педагогическим кадрам.
Многие из разработанных в рамках этой программы мероприятия прямо связаны с информатизацией образования:
· обучение педагогов использованию информационных и коммуникационных технологий в образовательном процессе;
· создание федеральных комплектов учебно-методической литературы, в том числе на электронных носителях, для педагогических направлений и специальностей.
Программой модернизации педагогического образования предусмотрено проведение комплекса мер, направленных на достижение следующих целей:
· овладения современными формами и методами обучения, информационными и компьютерными технологиями, новыми методами оценивания результатов обучения.
· преодоления отставания материально-технической базы и ресурсного обеспечения педагогических учебных заведений от уровня современных требований; целевой поставки оборудования и компьютеров для педагогических учебных заведений [12].
Современные информационные технологии открывают обучаемым доступ к нетрадиционным источникам информации, повышают эффективность самостоятельной работы, дают совершенно новые возможности для творчества, приобретения и закрепления различных навыков [13]. Компьютерные технологии открывают большие возможности в переосмыслении методов и приемов обучения.
Информатизация образования, в первую очередь, должна способствовать решению педагогических проблем.
Информатизация позволяет от авторитарной школы перейти к педагогике сотрудничества, когда учитель и ученик, находясь в равном отношении к информационным ресурсам, становятся партнерами при ведущей роли учителя. Особую роль в обеспечении такого взаимодействия должны сыграть школьные библиотеки, преобразованные в медиатеки и медиацентры.
Следует отметить также ряд социальных последствий процесса информатизации образования. Использование информационных технологий в учебном процессе существенно меняет роль и место преподавателя и ученика в системе «учитель – информационная технология обучения - ученик».
Информационная технология обучения – не просто передаточное звено между учителем и учеником. Смена средств и методов обучения приводит к изменению содержания учебной деятельности, которая становится все более самостоятельной и творческой, способствует реализации индивидуального подхода в обучении.
Изменяется также содержание деятельности преподавателя. Преподаватель перестает быть просто «репродуктором» знаний, становится разработчиком новой технологии обучения, что, с одной стороны, повышает его творческую активность, а с другой, - требует высокого уровня технологической и методической подготовленности [14].
Кроме того, именно новая техника дает возможность максимально использовать время обучающегося. Именно в этом видится, прежде всего, эффективность обучения [15]. Подача материала должна быть организована так, чтобы все органы чувств, которые при этом могут быть задействованы, участвовали в обучении.
Информационные технологии обучения дают возможность преподавателю для достижения дидактических целей применять как отдельные виды учебной работы, так и любой их набор [16]. Таким образом применение компьютерной методологии обучения ориентировано в первую очередь на интеграцию всех видов учебной деятельности и подготовку субъектов образовательного процесса к жизнедеятельности в условиях информационного общества.
Традиционно в качестве основных принципов дидактики считались и считаются принципы наглядности, сознательности и активности обучающегося, доступности и посильности, учета возрастных и индивидуальных особенностей, систематичности и последовательности. К основным относятся также принципы научности, связи теории и практики, обучения и воспитания.
Рассмотрим их с точки зрения новых информационных технологий. Традиционные методы преподавания стремятся активно использовать принципы наглядности. Но все, кто участвует в образовательном процессе, знают, насколько он трудоемок в реализации, а самое главное, - ограничен в возможности при изложении теоретических знаний. Принципиально новые возможности дают нам в этом плане информационные технологии, позволяющие представлять скрытые от непосредственного восприятия сущностные законы и закономерности познаваемого. В настоящее время различного рода электронные визуализаторы активно применяются в области химии, физики и т.д.
Таким образом, мы можем наглядно представлять не только то, что возможно для непосредственного восприятия чувствами, но и то, что выражается абстрактными законами и моделями [15, 16].
Использование современных информационных технологий позволяет полностью заменить уже устаревшие технические средства обучения – телевизор, видео- и аудио - магнитофон, диа- и слайд - проекторы, кодоскопы и киноустановки. Позволяет безболезненно отказаться от неудобных в хранении и рубрикации таблиц. Изображение на таблицах, как и все содержимое аудио- и видеокассет, можно легко перевести в цифровой формат и хранить в памяти компьютера, быстро воспроизводя при необходимости [17].
В результате использования обучающих программно-педагогических средств происходит индивидуализация процесса обучения. Каждый ученик усваивает материал по своему плану, т.е. в соответствии со своими индивидуальными способностями восприятия.
Принцип доступности и посильности образования сводится к тому, чтобы изучаемый материал по уровню трудности был доступен, но в то же время требовал напряжения умственных и духовных сил для своего усвоения. Реализовать этот важнейший принцип дидактики в традиционных методах обучения очень трудно. Выход подсказывают новые информационные технологии. С помощью компьютеров стало возможным дифференцировать диалоги с обучающимися в зависимости от их подготовленности, скорости и качества выполнения заданий. Современные программы позволяют генерировать задачи возрастающей сложности. При должной мотивации, работая с такой программой, ученик сам будет отбирать задачи, требующие от него умственного напряжения.
Принцип сознательности и активности предполагает, что ученик выступает субъектом учебной деятельности.
Именно новая техника дает возможность реализовать наилучшим образом идею самообразования, т.е. учащийся мотивированно подходит к образовательному процессу, понимает, что, как и зачем он делает.
Таким образом, анализ традиционных дидактических принципов, показывает, что новые информационные технологии создают условия для полноценной их реализации [11, 15].
Исходя из всего сказанного, можно констатировать следующее:
1. Компьютерная информационная технология – это совокупность методов, форм и средств воздействия на человека в процессе его развития. Обучающая технология строится на фундаменте определенного содержания и должна соответствовать ему. Она предполагает использование адекватных способов представления компьютерной техники.
2. Компьютерные технологии позволяют добиться качественно более высокого уровня наглядности предлагаемого материала, значительно расширяют возможности включения разнообразных упражнений в процессе обучения, оживляют учебный процесс, способствуют повышению его динамизма, что, в конечном счете, ведет к достижению едва ли не главной цели собственно процессуальной стороны обучения – формированию положительного отношения учащихся к изучаемому материалу.
3. С помощью компьютера появляется возможность развития критического мышления, т. е. совершенствуются умения, связанные с извлечением, переработкой и усвоением информации [18, 19].
4. Очевидно, что использование компьютерных технологий обеспечивает оперативность, наглядность и емкость информации за короткий промежуток времени.
1.2.2 Проблемы компьютеризации образования
Существует ряд проблем, связанных с использованием компьютерных технологий в учебном процессе.
Их можно разделить на следующие группы: организационные, дидактические, психологические, методические и информационные [11].
Рассмотрим некоторые наиболее важные проблемы компьютеризации обучения.
Организационные проблемы.
В настоящее время в городских школах созданы все условия для преподавания информатики. Поэтому встает проблема организации уроков химии в кабинетах информатики, которые, как правило, предусмотрены для занятий не всего класса, а только группы. Как поделить класс? Таким образом, для более эффективной работы в школах необходимо создание специального кабинета, привлечение специалиста, который может дать грамотную консультацию [11, 12].
Кроме того, предлагаемые на рынке программного обеспечения обучающие и тестирующие системы не доработаны и имеют ряд существенных недостатков в методическом плане, а также ряд других проблем. Для эффективного применения компьютерных технологий обучения необходимо пересматривать структуру учебных дисциплин и, как следствие, преобразовывать весь учебный процесс [12].
Нужно отметить, что при продолжительной эксплуатации компьютера вредное влияние на здоровье пользователя могут оказать повышенное напряжение, психическая перегрузка, длительное неизменное положение тела, электромагнитное излучение и т.д. Поэтому при работе учащихся с компьютером следует строго соблюдать существующие санитарно-гигиенические нормы, а также рекомендовать им при первых признаках усталости выполнять специальные упражнения для снятия утомления [19, 20].
Дидактические проблемы.
· Проблема соотношения объема информации (потока информации),
который может предоставить компьютер ученику, и объема сведений, которые ученик может, во-первых, мысленно охватить, во-вторых, осмыслить, а в-третьих – усвоить.
Ученика не приучили ориентироваться в новом мощном потоке учебной информации, он не может разделять ее на главное и второстепенное, выделять направленность этой информации, перерабатывать ее для лучшего усвоения, выявлять закономерности и т.п. В сущности, информация (сведения об окружающем мире и протекающих в не процессах) может рассматриваться как некая многофакторная система, детали которой скрыты от учащихся, а потому и весь этот поток сведений в целом (его основы, направленность, цели, связи между элементами, причинно - следственные зависимости и т.п.) оказывается трудно доступным для восприятия [21].
· Проблема соотношения “компьютерного” и “человеческого” мышления
“Машинное” и человеческое мышление существенным образом различаются. Если машина “мыслит” только в двоичной системе, то мышление человека значительно многостороннее, шире и богаче. Как использовать компьютер, чтобы развить у учащихся человеческий подход к мышлению, а не привить ему некий жесткий алгоритм мыслительной деятельности? Процесс внедрения информационной технологии в обучение школьников достаточно сложен и требует фундаментального осмысления. Применяя компьютер в школе, необходимо следить за тем, чтобы ученик не превратился в автомат, который умеет мыслить и работать только по предложенному ему кем-то (в данном случае программистом) алгоритму. Для решения этой проблемы необходимо наряду с информационными методами обучения применять и традиционные. Используя различные технологии обучения, мы приучим учащихся к разным способам восприятия материала: чтение страниц учебника, объяснение учителя, получение информации с экрана монитора и др. С другой стороны, обучающие и контролирующие программы должны предоставлять пользователю возможность построения своего собственного алгоритма действий, а не навязывать ему готовый, созданный программистом. Благодаря построению собственного алгоритма действий ученик начинает систематизировать и применять имеющиеся у него знания к реальным условиям, что особенно важно для их осмысления.
Психологические проблемы.
Дидактические проблемы компьютеризации неразрывно связаны с психологическими.
Работая с моделирующими педагогическими программными средствами (ППС), пользователь может создавать различные объекты, которые по некоторым параметрам могут выходить за грани реальности, задавать такие условия протекания процессов, которые в реальном мире осуществить невозможно. Появляется опасность того, что учащиеся в силу своей неопытности не смогут отличить виртуальный мир от реального. Поэтому, во избежание возможного отрицательного эффекта использования информационной технологии в процессе обучения школьников, при разработке ППС, содержащих элементы моделирования, необходимо накладывать ограничения или вводить соответствующие комментарии (например, “В реальных условиях ваша модель не может существовать” и т.п.), чтобы ученик не мог “уйти” за грани реальности в результате манипулирования химическими явлениями. Виртуальные образы, наряду с опасностью создания нереальных ситуаций, могут сыграть положительную дидактическую роль. Информационная технология позволит учащимся осознать модельные объекты, условия их существования, улучшая, таким образом, понимание изучаемого материала и, что особенно важно, их умственное развитие. Следует отметить, что компьютер, как педагогическое средство, используется в школе, как правило, эпизодически. Это объясняется тем, что при разработке современного курса химии не стоял вопрос о привязке к нему информационной технологии. Применение компьютера поэтому оказывается целесообразным лишь при изучении отдельных тем (химическое равновесие, синтез веществ, скорость реакции и др.), где имеется очевидная возможность вариативности. Для систематического использования информационной технологии в процессе обучения необходимо переработать (модернизировать) весь школьный курс химии [11, 21].
1.3 Цели и возможности информатизации школьного курса химии
Для многих детей компьютер сегодня становится совершенно естественным средством познания окружающего мира.
Перечислим основные блоки факторов, определяющих качество знаний обучаемых [22]:
· содержание изучаемого материала;
· учебник и учебные пособия;
· учитель;
· ученик;
· материально-техническая база;
· окружающая среда.
Учебник и учебные пособия сейчас дополняются информационным обеспечением: мультимедийные варианты учебников, учебных пособий, справочников с доступно изложенным материалом, учебным интерфейсом и поисковой системой; обучающие и тестовые компьютерные программы; тренажеры; виртуальные лабораторные практикумы.
Перечисленное информационное обеспечение не может не дать ожидаемый результат повышения качества знаний. Но это происходит только в том случае, если должное внимание уделено формированию у учащихся основополагающих познавательных умений.
При хорошем техническом, программном и методическом обеспечении урока учитель сам должен свободно владеть общими навыками работы с компьютером и самое главное, правильно осознавать свою изменившуюся роль.
Основными функциями преподавателя в учебном процессе с применением компьютера являются: отбор учебного материала и заданий, планирование процесса обучения, разработка форм предъявления информации обучаемым, контроль за изучением материала, коррекция процесса обучения.
Функция отбора материала и заданий является наиболее сложной и творческой. Здесь главенствующую роль играет опыт преподавателя, глубина знания им предмета. Основными требованиями при реализации этой функции являются необходимость четкого выделения главных и второстепенных моментов в дисциплине и дифференциация материала по степени сложности.
Планирование процесса обучения с применением компьютера должно осуществляться в направлении его максимальной индивидуализации, которая может производиться по последовательности предоставления изучаемых понятий, по методу изложения материала обучения, по предлагаемым разъяснениям и справочным материалам.
Применение компьютера позволяет планировать различные схемы прохождения учебных задач, разделять сложные задачи на составные элементы разного уровня, практиковать наиболее рациональные формы их сочетания.
Для достижения высококачественного уровня у учащихся необходимо чёткое распределение функций между участниками учебного процесса с применением компьютера.
В таблице перечислены основные функции, и знаком «+» указаны их исполнители. В случае возможности выполнения функций одновременно несколькими участниками учебного процесса знаком «!» отмечен наиболее качественный исполнитель [23].
Таблица 1.2 – Основные функции участников учебного процесса
№ п/п |
Функции | Преподаватель | ПК | Ученик |
| 1 | Выбор стратегии обучения | + | - | - |
| 2 | Отбор учебного материала | + | - | - |
| 3 | Определение последовательности изучения материала | + | + | + |
| 4 | Изложение нового материала и предъявление заданий | + | + | - |
| 5 | Выполнение заданий | - | - | + |
| 6 | Проверка и оценки решений | + | +! | - |
| 7 | Сообщение результатов | + | +! | - |
| 8 | Указание о дальнейших действиях | + | +! | - |
| 9 | Регистрация данных о ходе процесса | + | +! | - |
| 10 | Помощь в ходе процесса | + | + | + |
Таким образом, основная цель информатизации – расширение творческих возможностей современного учителя, модернизация школьного образования. Использование программных средств в химии решает следующие задачи:
1. индивидуализация и дифференциация процесса обучения;
2. самоконтроль и самокоррекция;
3. самодиагностика и ликвидация пробелов в собственных знаниях;
4. самооценка результатов учебной деятельности;
5. тренинг в процессе усвоения учебного материала;
6. самоподготовка учащихся;
7. визуализация учебной информации, в том числе процессов, скрытых в реальном мире (например, рассмотрение процессов на атомно-молекулярном уровне);
8. проведение виртуальных химических экспериментов;
9. формирование культуры учебной деятельности школьника.
1.3.1 Формы организации учебной деятельности с применением компьютерных технологий
Рассмотрим методы организации обучения с применением компьютеров, позволяющие повысить качество знаний учащихся.
В практике могут применяться четыре основных метода организации обучения:
- объяснительно-иллюстративный;
- репродуктивный;
- проблемный;
- исследовательский.
Учитывая, что первый метод не предусматривает наличие обратной связи между учеником и системой обучения, его использование в системах с применением компьютерных технологий не целесообразно. Хотя он может реализовываться с применением мультимедийных презентаций.
Репродуктивный метод обучения со средствами вычислительной техники предусматривает усвоение знаний, сообщаемых ученику преподавателем и (или) компьютером, и организацию деятельности обучаемого по воспроизведению изученного материала и его применению в аналогичных ситуациях. Этот метод не позволяет радикально изменить учебный процесс по сравнению с применяемой традиционной схемой (без ПК) [23].
Проблемный метод обучения использует возможности ПК для организации учебного процесса как постановки и поиска способов разрешения некоторой проблемы. Главной целью является максимальное содействие активизации познавательной деятельности обучаемых.
В процессе обучения предполагается решение разных классов задач на основе получаемых знаний, а также извлечение и анализ ряда дополнительных знаний, необходимых для разрешения поставленной проблемы. При этом важное место отводится приобретению навыков по сбору, упорядочению, анализу и передаче информации.
Исследовательский метод обучения с применением ПК обеспечивает самостоятельную творческую деятельность учащихся в процессе проведения научно-технических исследований в рамках определенной тематики [24]. Здесь применяются средства наглядности, практические задания, письменные и графические работы, натуральные объекты и их реальные и символические изображения, ведутся лабораторные занятия и т.д. В этом случае обучение является результатом активного исследования, открытия, игры [25], вследствие чего, как правило, бывает более приятным и успешным, чем при использовании других методов. Исследовательский метод предполагает изучение методов, объектов, ситуаций в процессе воздействия на них. В этом плане незаменимым является моделирование, т.е. имитационное представление реального объекта, ситуации или среды в динамике [16, 26].
Можно выделить три основных направления развития информационных технологий в современном естественно – научном образовании [27]:
· дистанционное и открытое образование;
· виртуальные лаборатории;
· библиотеки мультимедиа-объектов.
Следует отметить, что резкой границы между указанными направлениями нет, каждое направление развивается как открытая система, включающая другие элементы. Так, например, школы дистанционного образования используют ресурсы и виртуальных лабораторий, и сетевых библиотек.
Хотелось бы выделить следующие возможности использования компьютера в школе:
- организация учебного процесса (подготовка расписаний, электронных документов и т.д.);
- подготовка учебных пособий;
- обучения пользователей ПК для решения прикладных задач, обучение основам программирования, дизайна, компьютерному моделированию;
- компьютерное обучение основам наук с помощью специально разработанных программ (недостаток: игнорирование дидактического принципа доступности);
- компьютерный контроль знаний;
- использование компьютера для получения и работа с информацией из сети Интернет;
- создание и работа со школьным сайтом, позволяющим связать учителей, родителей, учеников.
2 Методические рекомендации к проведению занятий по химии с использованием программы
MicrosoftPowerPoint
2.1 Возможности применения программы
MicrosoftPowerPoint
В настоящей работе изучена возможность применения программы Microsoft
Power
Point
на уроках химии.
При проведении традиционных уроков в кабинете химии учителю приходится излагать учебный материал на доске, пространство которой ограничено. Расписание в школах, как правило, составляется так, что друг за другом следуют классы разных параллелей. Поэтому учителю приходится тратить много времени на оформление доски к следующему уроку.
Преодолеть эти трудности ему помогут возможности компьютера.
К уроку готовится презентация в программе Microsoft
Power
Point.
Основные опорные моменты урока появляются на экране с помощью мультимедиапроектора. Это способствует лучшему восприятию, а следовательно, и усвоению материала, так как записи сделаны четко, логически стройно, а также красочно, сопровождаются рисунками, схемами, таблицами, уравнениями химических реакций, которые ученик должен записать в тетрадь. К этим записям можно вернуться в любое время, повторяя их неоднократно. Мультимедиа-презентация позволяет привлечь и удерживать на более долгий срок внимание и воздействует более чем на один орган чувств.
Подача учебного материала в виде мультимедийной презентации сокращает время обучения, высвобождает ресурсы здоровья детей.
Кроме того, можно манипулировать звуком и видео для достижения спецэффектов, синтезировать и воспроизводить звук и видео, включая анимацию и интеграцию всего этого в единую мультимедиа-презентацию. Так в презентацию можно включить видеофрагмент химического эксперимента. При этом хотя и теряется натуральность эксперимента, но его удобно демонстрировать при повторении и обобщении изученного материала или в случае проведения длительного опыта (например, эксперимент по коррозии металлов) [28]. Также при изучении токсичных веществ виртуальный мир дает возможность проводить химический эксперимент без риска для здоровья учащихся. Если в кабинете отсутствует необходимое оборудование для каких-то практических работ, использование компьютера позволяет все-таки провести эти работы.
Таким образом, использование компьютерных технологий обогащает курс химии экспериментом.
Такой презентацией можно воспользоваться ученику, пропустившему урок по болезни.
Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе урока: при обучении химии эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), а также во время проведения химического практикума [9].
Подобные уроки помогают решить следующие дидактические задачи [29]:
1. усвоить базовые знания по предмету;
2. систематизировать усвоенные знания;
3. сформировать навыки самоконтроля;
4. сформировать мотивацию как к изучаемому предмету, так и к учению в целом;
5. оказать учебно-методическую помощь учащимся в самостоятельной работе над учебным материалом.
2.2 Методика проведения урока по теме: «Сплавы»
Нами были разработаны методические указания с применением мультимедийного урока по теме: «Сплавы».
По типу этот урок относился к уроку приобретения новых знаний. Были поставлены следующие цели:
Образовательная:
познакомить учащихся со сплавами металлов, с их классификацией, свойствами и применением.
Воспитательная:
формирование навыков коллективной работы в сочетании с индивидуальной, повышение творческой активности учащихся, познавательного интереса к химии, сформировать умения слушать собеседника, гуманное отношение к окружающим.
Развивающая
: сформировать у учащихся познавательный интерес к предмету, развить у учащихся умения аргументировать свою точку зрения при решении задачи, умения логически рассуждать, обобщать и делать выводы из полученных знаний.
На организационном этапе урока учитель акцентирует внимание ребят, что они уже знакомы со строением, свойствами и способами получения многих металлов. Наука, занимающаяся получением металлов из их природных соединений – минералов и руд, носит название (какое?) металлургии.
Еще в VI веке ученый и врач Георг Агрикола, заложивший основы металлургии, автор сочинения «Двенадцать книг о металлах», призывал стремиться к тому, чтобы «добытую руду плавить с пользой для дела и получать из нее путем отделения шлаков чистые металлы
». Это главная задача металлургии и в наши дни.
(Демонстрируется слайд №1 с высказыванием Георга Агрикола).
Далее учитель задает вопрос: Какими важными физическими свойствами обладают металлы? (Ответ: прочность, ковкость, высокие тепло- и электропроводность).
Учитель продолжает свой рассказ.
Но почему химически чистые металлы редко используют в быту и промышленности? Например, из магния не делают бытовые изделия; легкий прочный кальций не используют в самолетостроении?
Как же можно устранить хрупкость металлов?
Этот вопрос не переставал волновать человечество с тех пор, как каменный век сдал свои полномочия эпохе меди.
Первое знакомство с медью произошло в доисторические времена. Из медных самородков человек делал топоры, копья, щиты.
(Демонстрируется слайд №2 с фотографиями изделий из медных самородков).
В России медные рудники были на Дону, в Приднестровье, на Урале. Открытие и разработка месторождений меди на Урале связаны с именем Никиты Демидова. Опыт применения чистой меди показал многие недостатки этого металла и заставил задуматься над улучшением его качеств. Вот тогда на смену медному веку пришел бронзовый. Металлы одиночки уступил место сплавам.
(Демонстрируется слайд №3 с указанием темы урока).
Учитель определяет цели урока и его задачи.
Затем учитель задает ребятам вопрос: «Исходя из жизненного опыта скажите, что же такое сплавы?»
Учитель плавно подводит ребят к определению сплавов.
Дается формулировка: сплавы – материалы с характерными свойствами, состоящие из двух или более компонентов, из которых по крайней мере один – металл.
(Демонстрируется слайд №4, в котором отражено определение сплава).
Учитель сообщает, что при сплавлении различных металлов строение их изменяется: расстояние между атомами в узлах кристаллической решетки либо уменьшается, либо, наоборот, увеличивается.
Считается, что при этом появляются дополнительные силы, скрепляющие атомы в кристалле. Вот почему сплавы обычно более прочные, чем чистые металлы.
Рассмотрим состав и области применения различных сплавов.
Таблица 2.1 – Состав и области применения различных сплавов
| Вид | Состав | Применение |
| Чугун | Fe (93%); C (2-4,5%); Mn, Si, P, S |
Изготовление литых деталей (трубы, колеса и т.д.), переработка в сталь |
| Сталь | Fe (93%); C (<2%); Mn, Cr, Ni, W, Si, Mo, V, Ti |
В самолетостроении, изготовление инструментов, деталей для машин |
| Латунь | Сu,Zn (30-35%) | В самолетостроении |
| Дюралюминий | Al (95%) Mg, Cu, Mn |
Изготовление деталей для машин, предметов домашнего обихода |
| Бронза | Cu – Sn; Cu – Al; Cu – Pb; Cu - Si |
Изготовление частей машин, для художественных отливок |
(Демонстрируется
слайд №5, в котором приведена данная таблица).
Учитель сообщает, что в металлургии железо и все его сплавы выделяют в одну группу под названием черные металлы; остальные металлы и их сплавы имеют техническое название цветные металлы.
Учитель отмечает, что такие сплавы, как чугун и сталь можно использовать не только для изготовления различных деталей для машин, но и в архитектуре и искусстве.
На данном этапе урокавыступает ученик с сообщением «Сталь: от оружия до…ювелирных изделий»
, содержание которого следующее:
С целью расширения возможностей применения стали в архитектуре и декоративно-прикладном искусстве разработаны различные приёмы ее декорирования, в частности окрашивание. Для получения «нержавейки» золотого, красного, синего или зеленого цветов сталь «окрашивают» погружением в концентрированный раствор хромовой и серной кислот. Сталь – основа современной техники. Но и в искусстве этот замечательный материал занял весьма достойное место.
В старину сталь считалась драгоценным металлом. Из нее в первую очередь делали оружие. Самым знаменитым был булат. Его родина – Индия. Македонцы, вторгшиеся в эту страну в IV веке до н.э., были поражены исключительной твердостью мечей индийского войска, во II –ой половине 17 века тульские чудо - изобретатели украшали оружие (шпаги, например) кружевным набором из ограненных стальных шариков. Изготовление их было исключительно сложным и трудоемким, зато переливы граней стальных бусин создавали полное ощущение блеска бриллиантов.
В I-ой половине 18 века начали выпускать художественные и бытовые, обычно затейливо украшенные вещи: мебель, зеркала, каминные экраны, самовары.
В XX веке сталь начали использовать для украшения интерьеров. Стальные барельефы, светильники использованы, например, для украшения станций метро в Санкт-Петербурге.
(Демонстрируется слайд №6 с фотографиями изделий из стали).
Затем учитель сообщает, что бронза в искусстве с глубокой древности. Мягкая медь, вступив в союз с оловом, превратилась в прочную и одновременно пластичную бронзу.
Учитель начинает свой рассказ о секретах колокольной бронзы. Издревле Русь славилась несметным количеством православных храмов. Неотъемлемая часть каждого из них – колокольня.
Звон колоколов… Где и когда он раздавался впервые?
(Демонстрируется слайд №7 с фотографиями колоколен церквей в сопровождении фонограммы с записью колокольного звона).
Учитель сообщает, что ещё в IV-VI веках плавили колокольную бронзу в Египте. В русских летописях впервые упоминается о колоколах в 988 году. В 15 веке в Москве открылся пушечный двор для литья колоколов и пушек. Изделия прославились на всю Россию. На этом дворе Андрей Чохов отлил колокол Реут весом 32 760 кг, а также безымянный колокол весом 114660 кг. Обращает внимание на Царь-пушку, отлитую также им в 1586 году. Отмечает, что в архивах можно найти имена многих искусных русских мастеров литейного дела.
(Демонстрируется слайд №8 фотографиями колоколов, Царь-пушки крупным планом, а также краткая биография А. Чохова).
Главное достоинство всякого колокола – его благозвучность. Но отлить колокол требуемого тона и нужного веса было нелегко. Чуть ли не главным условием успеха был состав сплава. Бронза для колокола должна обладать высокой твердостью, чтобы обеспечить хорошее звучание при многочисленных ударах языка о края колокола, и при этом не быть хрупкой, она не должна подвергаться значительным деформациям, а также выкрашиваться при ударах.
В XX столетии был установлен состав колокольной бронзы: Cu – 77–80%, Sn – 20-23%.
(Демонстрируется слайд №9 с диаграммой, отражающая состав колокольной бронзы)
Количество примесей (свинец, железо, никель и другие) зависит от чистоты загружаемой в плавильную печь шихты и не должно превышать 1%. А в старинных же колоколах, где содержание свинца доходило до 4%, а серебра – до 1%, примесей больше.
Очень часто в качестве сырья для отливки колоколов использовали старые колокола и медные монеты. При плавлении кусков бронзы происходит окисление олова до оксида олова, а для его восстановления в шихту вводили до 2% фосфора, который повышает прочность сплава без снижения его пластичности. Однако избыток фосфора делает бронзу хрупкой.
Учитель предлагает написать уравнения реакций данных процессов и составить окислительно-восстановительный баланс.
При этом на экране появляется соответствующий пункт (Слайд №10)
:
Sn + ? = SnO2
SnO2
+ P = ? + ?
Учащиеся работают и в тетрадях, и возле доски.
Учитель повествует: с давних пор гуляет по свету молва, будто бы на редкость дивным и мелодичным звоном славится бронза, в которой присутствует серебро. Должно быть слышал об этом и Н.В. Гоголь, писавший в повести «Тарас Бульба» «Далеко разносится могучее слово, будучи подобно гудящей колокольной меди, в которую много повергнул мастер дорогого чистого серебра, чтобы далече по городам, лачугам, палатам и весям разносился красный звон» .
(Демонстрируется слайд №11 с высказыванием Н. В. Гоголя).
Учитель задает вопрос: «Действительно ли серебро помогало литейщикам поставить колоколу голос?» Оказывается, ни в одном старинном колоколе не найдено в заметных количествах этого драгоценного металла. Предполагают, что мастера, отлившие колокола, злоупотребляли доверчивостью набожных людей, делавших пожертвования серебром, и отправляли его в особые отверстия, минуя расплавленную массу. В настоящее время доказано, что серебро не только не улучшает звук колокола, но и вредит ему.
В конце урока учащимся предлагается выполнить несколько задач, которые отражены на экране.
Формулировка задачи: Мельхиор – сплав, содержащий 80% Сu и 20% Ni. Сколько нужно взять Сu и Ni для производства 25 кг мельхиора?(Слайд №12)
.
Учащиеся записывают условие задачи и сверяют его с записью на экране.
Далее учащимся предлагается задача на закрепление.
Формулировка задачи: Вес колокола Лебедь, отлитого Николаем Немчином в 1532 году, составляет 7,29 тонн. Определите, какое количество Sn (в молях) в нем содержится, если массовая доля этого металла в колокольной бронзе равна 20% ?
Учащиеся решают данную задачу в тетрадях, сравнивая ответ с записью на слайде №13.
Затем учащимся предлагается задача на нахождение массовой доли компонентов, один из которых вступает в химическое взаимодействие.
Формулировка задачи: Сплав бронзы, состоящий из алюминия и меди, масса которого 49,1 г, обработали соляной кислотой до прекращения выделения водорода (н.у). Объём образовавшегося газа оказался равен 6,72 л. Вычислите массовую долю каждого компонента в образце бронзы. (Слайды №14). Учитель вместе с ребятами разбирает решение задачи.
В заключение учитель зачитывает высказывание Бернарда Шоу (Слайд №15)
: «Теперь когда мы уже научились летать по воздуху как птицы, плавать под водой как рыбы, нам не хватает только одного: научиться ….» Чему? Жить на Земле как люди!
Как вы это понимаете? Ребята высказывают свое мнение на данный вопрос.
В качестве домашнего задания предлагался соответствующий параграф.
Учитель подводит итоги.
2.3 Методика проведения урока по теме: «Железо. Физические и химические свойства»
Нами были разработаны методические указания с применением мультимедийного урока по теме: «Железо. Физические и химические свойства».
По типу этот урок относился к уроку приобретения новых знаний. Были поставлены следующие цели:
Образовательная:
дать школьникам представления об элементе и простом веществе – железе, его физических и химических свойствах. Опираясь на знания зависимости свойств металлов от строения их атомов, предсказать характерные химические свойства железа.
Воспитательная:
формирование у учащихся самостоятельности в достижении поставленной цели, повышение творческой активности учащихся, познавательного интереса к химии; воспитание культуры общения.
Развивающая:
сформировать у учащихся познавательный интерес, умения логически рассуждать, обобщать и делать выводы из полученных знаний.
На организационном этапе урока учитель начинает свой рассказ с того, что у каждого из нас есть свой адрес: это улица, дом, квартира. У химических элементов тоже есть свой «дом». Как он называется? Какие адреса имеют химические элементы? Сегодня мы познакомимся с одним из жильцов этого «дома».
И для того, чтобы сконцентрировать весь класс, учащимся была загадана загадка (Слайд №1)
:
Среди металлов самый славный,
Важнейший, древний элемент.
В тяжелой индустрии – главный,
Знаком с ним школьник и студент.
Родился в огненной стихии,
Расплав его течет рекой.
Важнее нет в металлургии,
Он нужен всей стране родной.
(Ответ: Железо)
После чего тема урока не оставалась секретом.
Тема урока демонстрируется слайдом №2
. После чего учащиеся знакомятся с целью урока, его задачами.
На втором этапе урока (объяснение нового материала) учащиеся должны были заполнить «Визитную карточку железа». Работая в паре определите адрес «проживания» железа (5 мин) по следующему плану: Где расположено железо в ПС? Каково строение его атома? Какую степень окисления следует ожидать у железа в его соединениях?
На экране появляются соответствующие пункты, учащиеся отвечают, записывают ответы в свои тетради, после чего на экране появляются правильные ответы (Слайд №3)
:
Порядковый номер: 26
Период: IV
<Группа: VIII
Электронная формула атома: 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
3d6
4s2
Степень окисления: +2, +3
Далее учитель зачитывает высказывание А. Е. Ферсмана с экрана (слайд №4)
:
«Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно - основа культуры и промышленности, оно - орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлыми, настоящими и будущими судьбами человечества».
И задает ребятам вопросы «Как вы думаете, ребята, почему Ферсман дал такую высокую оценку железу? Вспомните, где этот металл находит применение?» Дети называют области использования железа, учитель дополняет:
Действительно, применение железа насчитывает уже много столетий, но настоящее вторжение железа в технику произошло на рубеже XVIII и XIX веков.
Из сплавов, в состав которых входит железо, изготовляется плуг земледельца, станок рабочего, оружие воина, стоящего на страже мирного труда, игла, которой вы шьете. Без железа немыслима ни одна отрасль современной промышленности: кораблестроение, строительство железных дорог, машиностроение, строительное дело, военное дело. Не будь его, на Земле не было бы жизни в привычных для нас формах: ведь этот элемент входит в состав крови почти всех представителей животного мира нашей планеты. Железо необходимо для образования хлорофилла. Железо, содержащееся в ферментах, в значительной степени влияет на интенсивность дыхания растений. В организме человека железо встречается в виде ионов железа. Оно входит в состав гемоглобина, который переносит кислород к клеткам, а обратно – углекислый газ. Обычно содержание железа в организме не превышает 5 г, но его значение очень велико. При недостатке железа в организме человек быстро начинает утомляться, возникают головные боли, появляется плохое настроение. И для человека, а также животных источником железа являются растения, например, салат, шпинат, капуста.
(При этом демонстрируется слайд №5, в котором отображены основные отрасли применения железа).
На данном этапе урокавыступает ученик с сообщением «Нахождение железа в природе»
(Слайд №6)
, содержание которого следующее:
Первое железо, попавшее еще в глубокой древности в руки наших предков, было, по-видимому, не земного, а космического происхождения. Железо входит в состав метеоритов, падающих на нашу планету из космического пространства. Не случайно на некоторых древних языках железо именуется «небесным камнем». Железо также обнаружено и на Луне, причем в лунном грунте оно присутствует в самородном, неокисленном состоянии, что, очевидно, объясняется отсутствием атмосферы.
По запасам в земной коре железо занимает 4-е место среди вех элементов после кислорода, кремния и алюминия. Намного больше железа в ядре планет, которое, по предложениям ученых, состоит из никеля и железа. Но это железо вряд ли станет доступным в обозримом будущем. В связи с этим важнейшим источником железа остаются залегающие на поверхности земли или небольших глубинах такие минералы, как магнетит Fe2
O4
, гематит Fe2
O3
, сидерит FeCO3
.
(Демонстрируется слайд №7 с фотографиями основных минералов железа).
Они составляют основу главных железных руд – магнитного, бурого, красного железняка. Больше всего железа – 72,4% - содержится в магнетите.
(Демонстрируется слайд №8 с диаграммой, отражающей содержание железа в минералах).
На территории Мордовии (Ельниковкий, Краснослободский районы) есть месторождения железной руды, но они слабо изучены.
(Демонстрируется слайд №9 - карта с отображением расположения перечисленных районов на территории республики Мордовия).
Далее речь ведется о физических свойствах: железо – серебристо-белый блестящий металл (tпл=1539 C, tкип=3200 C), обладающий ферромагнитными свойствами, довольно тяжелый (ρ =7,87 г/см3
). Железо пластично, т.е. ему можно придавать большую прочность и твердость за счет термического и механического воздействия (закалка, прокатка).
Существует железо технически чистое и особой чистоты. Разница в их свойствах – и физических, и химических – значительна. Технически чистое железо называется низкоуглеродистой электротехнической сталью. В этом названии отражены назначение материала и содержание главных примесей: углерода 0,02-0,04%, а кислорода, серы, азота и фосфора еще меньше.
Железо особой чистоты содержит менее 0,001% примесей.
Оба материала обладают хорошими магнитными свойствами, хорошо свариваются. Однако если технически чистое железо – металл средней активности, то высокочистое – почти – инертно. У железа высшей чистоты прочность намного меньше, чем у стали или чугуна. Поэтому в качестве конструкционного материала железо особой чистоты не применяется. Но если в него ввести в определенном порядке легирующие добавки, то оно сможет выдержать нагрузку до 600 кг/см2
вместо обычных 17-21 кг/см2
.
(Демонстрируется слайд №10 , в котором отражена опорная схема «Физические свойства железа»).
По ходу рассказа учащиеся должны записать физические свойства железа по следующему плану:
Цвет: серебристо-белый
Твердость: твердый из-за примесей
Пластичность: пластичный
Плотность: 7,87 г/см3
Температура плавления: 1539 0
С
Далее на экране появляется следующий пункт – химические свойстважелеза. Учитель задает вопрос: С какими веществами будет реагировать данный металл?
Демонстрируется слайд №11 с опорной схемой.
Работая в парах, учащиеся должны предсказать, какие химические свойства будет проявлять железо?
Учитель просит ребят составить уравнения в соответствии со схемой превращений:
|
|
|
|
Учащиеся работают и в тетрадях, и у доски.
Учащиеся переносят полученную схему в тетради. И записывают уравнения реакций, комментируя при этом по цепочке запись соответствующего уравнения реакции, расстановку коэффициентов. Затем проверяют правильность записей (Слайд №12
), при этом учитель дополняет их ответ:
Таблица 2.2 – Химические свойства железа
| Без нагревания | При нагревании |
| С кислородом во влажном воздухе образуется Fe2
O3 • nH2 O |
С кислородом 3Fe +2O2
|
C разбавленными HСl и H2
Fe +2 HCl = FeCl2
Fe0
С HNO3
|
C хлором 2Fe +3Cl2
C серой Fe +S= FeS |
Ссолями Fe +CuCl2
Fe0
|
С водой 3Fe +4H2
C HNO3
|
Далее учитель сообщает, что чистое железо получают в сравнительно небольших количествах электролизом водных растворов его солей или восстановлением водородом его оксидов. Получает развитие производство железа прямым восстановлением его из рудных концентратов водородом, природным газом или углем при относительно низких температурах.
Учитель предлагает написать уравнения реакций данных процессов и составить окислительно-восстановительный баланс. При этом на экране появляется соответствующий пункт (Слайд №13)
:
•Fe3
O4
+ CO = ? + ?
•FeO + C = ? + ?
•FeO + H2
= ? + ?
•Fe2
O3
+ Al = ? + ?
Учащиеся работают и в тетрадях, и у доски.
Далее учитель сообщает, что целые страницы, посвященные химии и химической технологии, находим мы в произведениях Ж. Верна. Благодаря химическим знаниям инженера Сайруса Смита («Таинственный остров») было изготовлено много полезных вещей. Первое и главное, что стали делать люди, оказавшиеся на необитаемом острове, - это добывать металл. Для получения чистого металла Смит нагревал при высокой температуре железную руду (магнитный железняк) с углем.
Несколько слов об авторе романа. Французский писатель Жюль Верн (1829-1908) в 1849 г. получает диплом доктора права. Его не прельщает деятельность юриста, т.к. он хочет стать писателем.
Первый приключенческий роман Жюль Верн написал в 35 лет. Чем для нас, химиков, интересны его романы? В них в увлекательной форме описаны многие химические процессы. У писателя была картотека с описанием химических явлений и в личной библиотеке – книга Д.И. Менделеева «Основы химии». Самостоятельное изучение закономерностей химических явлений помогло писателю создать интересные научно-фантастические романы. Он жил во времена расцвета химии и деятельности таких великих ученых, как Д. И. Менделеев, А. М. Бутлеров. Его другом был французский химик П.-Э.Лекок де Буабодран, открывший галлий, предсказанный Менделеевым.
(Демонстрируется слайд №14 с фотографиями писателя и ученых, краткой биографией).
На следующем этапе (закрепление) учащиеся отвечают на вопросы (Слайд №15)
:
· Какие металлы наиболее распространены в земной коре? (Al, Fe)
· Есть ли в Мордовии залежи железной руды? Почему они мало изучены? (Да, есть. В Ельниковском, Краснослободском районах, но они не используются, так как эти месторождения мало изучены, и руда в них содержит небольшой процент железа.)
· Железо в поэмах Гомера названо «многотрудным металлом». Почему его так называли? (В древние времена добывание железа требовало больших затрат труда. Кроме того, железо труднее поддается плавке, чем медь)
· Где железо ржавеет быстрее: в Ялте, в Москве, в поселке Зубова Поляна? (В Москве, так как в городе много заводов, которые выделяют газы, способствующие тому, что на железе очень скоро появляется ржавчина.)
· Как удалить ржавое пятно с белой ткани? (При помощи лимонной кислоты. Для этого концентрированный раствор этой кислоты нагревают до кипения и опускают в него ткань на 5-6 мин, выжимают и прополаскивают в воде, а затем в слабом растворе соды.)
· Одинаковы ли понятия железо и жесть? (Железо, покрытое оловом, называется жестью, оно более устойчиво, чем железо.)
· Как доказать с помощью опыта, что железо более активно, чем медь? (В пробирку с раствором соли меди опускают железный гвоздь.)
(Демонстрируется слайд №16 с видеофрагментом – взаимодействие железа с хлоридом меди (
II)).
Далее учащиеся выполняют самостоятельную работу по вариантам (слайд №17)
:
Для I варианта:
Для II варианта:
В конце урока учитель предлагает поделиться впечатлениями от урока по следующим пунктам (слайд №18
):
Я
- насколько активно принимал участие на уроке, мой вклад в работу, каковы мои знания по теме.
Мы
– насколько сплоченно работали, все ли удалось на уроке.
Дело
- какие знания по изученной теме помогли на уроке, что нужно повторить, какие умения необходимо отработать.
Ребята высказывают свою точку зрения.
В качестве домашнего задания предлагался соответствующий параграф.
Учитель подводит итоги.
2.4 Методика проведения урока по теме: «Щелочные металлы. Физические и химические свойства»
Нами были разработаны методические указания с применением мультимедийного урока по теме: «Щелочные металлы. Физические и химические свойства».
По типу этот урок относился к уроку приобретения новых знаний. Были поставлены следующие цели:
Образовательная:
дать общую характеристику щелочных металлов по двум формам существования химических элементов: атом, простое вещество. Продолжить развитие умения характеризовать химические элементы по их положению в периодической таблице. Опираясь на знания зависимости свойств металлов от строения их атомов, предсказать характерные химические свойства щелочных металлов. Познакомить учащихся с применением соединений I группы главной подгруппы в быту и производстве, значением их в жизнедеятельности организмов.
Воспитательная:
развитие познавательного интереса, коммуникативных качеств, уверенности в своих силах, настойчивости, умения действовать самостоятельно, воспитание культуры умственного труда.
Развивающая:
развитие умения логически рассуждать, обобщать и делать выводы из полученных знаний, умения слушать своих товарищей.
На начальном этапе урока учитель предлагает отправиться ребятам в путешествие на волшебном автобусе. При этом сообщает, что правильные решения задач урока помогут продвинуться дальше. А для этого нужно вспомнить ребятам все, что они знают о металлах.
Чтобы сконцентрировать весь класс, учащимся была загадана загадка (Слайд №1)
:
По цвету серебристо-белый,
Ножом разрежется металл.
Он мягкий, самый легкий.
Вывод сделай: такого раньше не встречал?
(Ответ: Литий)
Далее учитель задает соответствующие вопросы: К какой группе относится данный элемент? Перечислите все элементы данной группы? Как называется эта группа элементов? После чего тема урока не оставалась секретом.
Тема урока демонстрируется слайдом №2
. Учитель ставит перед учащимися цель урока, обозначает круг исследуемых вопросов и проблем, формулирует задачи изучения темы.
На втором этапе урока (объяснение нового материала) учитель сообщает: «Мы подошли к лесу науки». И предлагает ребятам выполнить следующее задание по плану (групповая работа):
ИНСТРУКЦИЯ
1 Положение металлов в ПС (период, группа, порядковый номер элементов).
2 Электронные конфигурации строения атомов щелочных металлов: а) литий, калий; б) натрий, рубидий.
3 Степень окисления.
4 Окислительно – восстановительные свойства.
5 Сходства и различия в строении атомов данных металлов.
На экране появляются соответствующие пункты, учащиеся отвечают, записывают ответы в свои тетради, после чего на экране появляются правильные ответы (Слайд №3).
Далее учитель акцентирует внимание, что щелочные металлы – очень активные металлы. И обращается к учащимся с вопросом: в каком виде существуют в природе щелочные металлы – в самородном состоянии или в виде соединений? (Ответ: в виде соединений).
Далее учитель переходит к следующему пункту объяснения материала - нахождение щелочных металлов природе. Сообщает, что из соединений щелочных металлов широко распространены в природе лишь соединения калия и натрия (2,5% от массы земной коры), литий – 3,2 10-3
%, рубидий – 1,5 10-2
%, цезий – 3,7 10-4
%. Франций получен искусственно при ядерных реакциях.
(Демонстрируется слайд №4 с диаграммой, отражающая содержание щелочных металлов в земной коре).
Затем учитель знакомит ребят с основными минералами щелочных металлов и важнейшими месторождениями.
Таблица 2.3 – Минералы щелочных металлов и их месторождение
| Название минерала | Химическая формула | Месторождение |
Галит (каменная соль) |
NaCl | Соляные озера Эльтон и Баскунчак, города Соликамск, Артемовск, Илецк и др |
Глауберова соль (мирабилит) |
Na2
SO4 10 H2 O |
Залив Кара-Богаз-Гол |
Сильвинит Карналлит |
NaCl KCl KCl MgCl2
|
Соликамск, Солигорск |
(Демонстрируется слайд №5 с данной таблицей и фотографиями основных минералов щелочных металлов).
На данном этапе урокавыступают ученики с сообщением «Области применения щелочных металлов»
, содержание которого следующее:
Литий
– был открыт в 1817 г. шведским химиком А. Арфведсоном при анализе минерала петалита. В переводе с греческого означает «камень». Впервые был получен Т. Дэви в 1818 г. Долгое время литий и его соединения почти не находили практического применения. Лишь в XX веке их стали использовать в производстве аккумуляторов, в металлургии. Сплавы лития легки, прочны, пластичны. Но главная область применения лития сегодня – атомная техника. Литий нашел применение и в медицине: карбонат лития и салицилат лития служат средством для растворения мочевой кислоты, выделяющейся при подагре и некоторых других болезнях. Так «безработный» в прошлом веке элемент в наши дни стал необходимым.
Натрий
– в 1807г. был получен английским химиком и физиком Т. Дэви, он же изучил его свойства. Натрий активно участвует в обмене веществ в живых организмах. Содержится в эритроцитах крови, сыворотке, пищеварительных соках, играет важную роль в водно-солевом обмене, поддержании кислотно-солевого равновесия. Натрий входит в состав многих лекарственных препаратов, в том числе таких, как гидрокарбонат натрия, норсульфазол. Многие антибиотики используются в медицинской практике главным образом в виде натриевых солей. Столь же разнообразно применение натрия и его соединений в промышленности. Жидкий натрий служит теплоносителем в атомных реакторах некоторых конструкций. Металлическим натрием восстанавливают из соединений такие ценные металлы, как цирконий, тантал. Используется в качестве катализатора при синтезе каучука и в других органических синтезах.
Дэви при электролизе едкого кали получил «маленькие шарики с сильным металлическим блеском… Некоторые из них сейчас же после своего образования сгорали со взрывом.» Это был калий.
Важен для всех живых организмов. При недостатке его замедляется рост растений, желтеют листья, плоды становятся менее сладкими. Калий обычно используют в виде солей. Калийные удобрения – это природные или измененные в процессе химической обработки соли калия. Нитрат калия (калийная селитра) – двойное удобрение и окислитель, компонент дымного пороха, фторид калия – важный металлургический флюс, перманганат калия (марганцовка) – окислитель и антисептик, хлорат калия (бертолетова соль) применяют в пиротехнике и производстве спичек. Карбонат калия необходим при варке стекла. Металлический калий употребляется как материал электродов в химических источниках тока, как восстановитель при получении некоторых металлов и как теплоноситель в атомных реакторах.
(При этом демонстрируются слайды №6 – 8 с опорной схемой - основные отрасли применения щелочных металлов).
Во время рассказа ребята кратко конспектируют области применения щелочных металлов.
Учитель обобщает сказанное, что без металлов немыслим современный уровень земной цивилизации.
И плавно переходит к изучению физических свойств щелочных металлов.
Предлагая из всего услышанного попробовать составить рассказ о физических свойствах металлов.
В помощь ученикам демонстрируется слайд № 9:
Таблица 2.4 – Физические свойства щелочных металлов
| Название металла | Т плавления
, 0 С |
Плотность, г/см3
|
| Литий | 180,5 | 0,54 |
| Натрий | 98,0 | 0,97 |
| Калий | 63,5 | 0,86 |
| Рубидий | 39,5 | 1,52 |
| Цезий | 28,0 | 1,90 |
Исходя из своих знаний о металлах и анализа таблицы, ребята готовятся рассказать о результатах своего исследования. (Ответ: все щелочные металлы – серебристо-белого цвета, лёгкие, мягкие, легкоплавкие. Их твердость и температура плавления снижается закономерно от лития к цезию, плотность увеличивается).
Далее учитель сообщает, что из–за высокой активности щелочных металлов их хранят под слоем керосина за исключением лития. Его хранят в вазелине. Почему? (Ответ: так как он легче керосина).
(Демонстрируется слайд №10 с видеофрагментом – образцы щелочных металлов).
Далее учитель сообщает: «Мы приблизились к реке знаний. Нужно перебросить мостик через нее, чтобы переправиться на другую сторону».
Так в школьном коридоре была обнаружена шпаргалка с правыми частями уравнений реакций. Нужно восстановить левые:
1 ? + ? =NaH,
2 ? + ? = NaCl,
3 ? + ? = Na2
SO4
+ H2
,
4 ? + ? = NaOH + H2
.
Учащиеся переносят полученную схему в тетради. И записывают уравнения реакций, комментируя при этом по цепочке запись соответствующего уравнения реакции, расстановку коэффициентов. Затем проверяют правильность записей (Слайд № 11)
.
Учитель спрашивает ребят: «Почему эти металлы названы щелочными?» Выслушав ответ учащихся, демонстрируется слайд №12 с видеофрагментом – взаимодействие щелочных металлов с водой.
После просмотра видеофрагмента учитель обобщает, что химическая активность щелочных металлов проявляется во взаимодействии с водой. Литий реагирует спокойно без пламени. Все последующие за ним элементы – аналогично реагируют с водой с воспламенением и взрывом, который усиливается от натрия к цезию.
Далее учитель обращает внимание на то, что оказывается литий отличается по своим свойствам от остальных щелочных металлов.
Так при взаимодействии с кислородом: Li + O2
= Li2
O,
Тогда как остальные образуют пероксиды: Ме + O2
= Ме2
О2
, строение которого следующее Ме – О – О – Ме .
Пероксиды используют для регенерации воздуха в космических кораблях и в подводных лодках.
А для получения оксидов: Ме2
О2
+ Ме = Ме2
О.
Кроме того, фосфат лития, карбонат лития, фторид лития нерастворимы в воде.
На этапе закрепления изученного материала учитель сообщает о успешной переправе через реку. Но оказались на перепутье. Направо пойдешь – в пустыню попадёшь, налево пойдешь – в лабиринт попадешь, а прямо пойдешь- на остров ошибок попадешь.
1) Пустыня:
Археологи отправили нам сохранившиеся кусочки папируса и попросили расшифровать их. Помогите им.
13 10 20 10 11
Ключ для расшифровки: числа – номера букв в русском алфавите.
2) Лабиринт:
Вы попали в лабиринт, и чтобы выбраться, вам нужно осуществить цепочки превращений:
3) Остров ошибок:
в книге М. М. Гурвича «Домашняя диетология» есть такая рекомендация для больных мочекаменной болезнью: «из зелени и овощей в рацион включают те сорта, которые считаются бедными кальцием и щелочными валентностями: горох, брюссельскую капусту, тыкву». Прокомментируйте эту формулировку с позиции химика, а если сможете, то и с позиции агронома.
(Демонстрируются слайды №13 – 15 с выше перечисленными заданиями).
Ребята работают как в тетрадях, так и у доски.
Далее учитель обращается к ним: «Наш путь подошел к концу, мы успешно преодолели все препятствия и достигли конечного пункта.
Природа, частью которой являются щелочные металлы, окружает нас загадками, и попытки их решения принадлежат к величайшей радости жизни (Слайд № 11):
Человек рождается на свет,
Чтоб творить, дерзать – и не иначе,
Чтоб оставить в жизни добрый след
И решить все трудные задачи.
Человек рождается на свет
Для чего? Ищите свой ответ.
И если ваше мнение не совпадает с моим, то это не значит, что вы заблуждаетесь. Может быть, вы подходите к истине с другой стороны и видите ее другую сторону.
Благодарю за работу и желаю успехов при выполнении домашнего задания».
В качестве домашнего задания был предложен соответствующий параграф.
Учитель подводит итоги.
3 Проведение педагогического эксперимента
В ходе формирующего эксперимента проверялась эффективность методических разработок по теме «Металлы» с использованием мультимедийных средств и их влияние на уровень сформированности знаний, умений и навыков учащихся.
Проверка разработанной методики проводилась в условиях естественного педагогического эксперимента, что имеет большое значение для интерпретации полученных результатов.
В данном эксперименте участвовали учащиеся 9 класса Б средней школы №16 г. Саранска. Общее число ребят в классе - 25 человек.
Экспериментальное исследование началось с изучения возможностей усвоения учащимися материала в условиях использования традиционных средств и информационной технологии обучения.
3.1 Констатирующий эксперимент
Для выявления исходного уровня знаний школьников было проведено тестирование по теме «Строение атома». В соответствии с программой и учебником О.С. Габриеляна [37] был составлен тест следующего содержания.
Тест №1 по теме «Строение атома»:
1) Укажите параметры соответствия положения элемента в периодической системе и строения его атома:
1. Заряд ядра, а) номер периода,
2. Общее число электронов, б) номер группы,
3. Число электронных уровней, в) порядковый номер
4. Число электронов на внешнем уровне. элемента
В ответе укажите соответствие между элементами первого и второго столбцов.
2) Химический элемент – вид атомов:
а) с одинаковым числом нейтронов и протонов в ядре,
б) с одинаковым числом нейтронов в ядре,
в) с одинаковым числом электронов в ядре,
г)
с одинаковым зарядом ядра.
3) Изотопы химического элемента различаются
а) числом валентных электронов в атоме,
б) общим числом электронов в атоме,
в)
числом протонов (при одинаковом числе нейтронов) в ядре атома,
г) числом нейтронов (при одинаковом числе протонов) в ядре атома.
4) Электронная конфигурация атома углерода в основном состоянии описывается формулой:
а) 1s2
, в) 1s2
2s2
2p2
,
б) 1s2
2s2
, г
)
1s2
2s2
2p4
.
5) Атом элемента имеет порядковый номер 13 и массовое число 27. Число валентных электронов у него равно:
а) 5, в)
3,
б) 4, г) 2.
6) Ион, имеющий в своем составе 18 электронов и 16 протонов, обладает зарядом, равным:
а) +18, в) +2,
б) –18, г)
–2.
7) Атом какого элемента в невозбужденном состоянии имеет электронную конфигурацию 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
3d10
4s2
4p3
:
а) P, в) Si,
б)
As, г) Ge.
8) Продолжите предложение:
В ряду K – Ca – Sc – Ti радиус атомов … (уменьшается
, увеличивается).
9) Какая из частиц имеет электронную конфигурацию, одинаковую с атомом аргона:
а)
Са2+
, в) Cl0
б) К0
, г) Na+
10) Какой ряд элементов расположен по мере возрастания их атомных радиусов:
а) Na, Mg, Al, Si; в
)
O, S, Se, Te;
б) C, N, O, F; г) I, Br, Cl, F.
Результаты тестирования были занесены в таблицы 3.1 и 3.2.
На втором этапе педагогического эксперимента школьникам была предложена анкета для изучения их мнения по применению компьютерных технологий на уроках химии.
1. Какие современные средства обучения используются в преподавании химии в вашей школе?
a) компьютеры,
b) видеозаписи,
c) свой вариант
2. Как часто используются компьютерные технологии в преподавании химии?
a) на некоторых уроках,
b) очень редко,
c) на большинстве уроках,
d) свой вариант
3. С какой целью, по Вашему мнению, используются компьютерные технологии в преподавании химии?
a) как средство наглядности,
b) для контроля знаний,
c) для понимания сущности химических явлений,
d) свой вариант
4. Способствует ли лучшему усвоению знаний использование компьютерных технологий в обучении химии?
a) да, очень;
b) нет;
c) не знаю
5. Что предпочтительнее: работать над тестом в письменном виде или с использованием компьютерных технологий? Почему?
6. Есть ли в Вашем личном пользовании электронные учебники по химии?
7. Есть ли у Вас доступ в Интернет?
8. С какой целью Вы используете электронные учебники и Интернет?
9. Ваши пожелания по применению компьютерных технологий в обучении химии.
При анализе ответов учащихся было выяснено следующее.
При ответе на первый вопрос учащиеся указали, что из современных средств обучения на уроках химии в основном используют видеофрагменты по проведению эксперимента, кодоскопы, реже – компьютер. Его в основном применяют с целью контроля знаний и умений и как средство наглядности. В последнем случае ребятам (75%) предпочтительнее работать над тестом с использованием компьютерных технологий, так как это удобно, быстро и можно сразу узнать правильно или неправильно дан ответ на вопрос.
У 20% опрошенных есть в личном пользовании электронные учебники по химии, почти все имеют доступ в Интернет. Эти средства они используют для поиска дополнительной информации при написании рефератов, к подготовке домашнего задания. 89% школьников пожелали, чтобы на уроках чаще использовали компьютер, так как это способствует лучшему усвоению знаний по данному предмету, раскрывает сущность химических процессов; работа на нем увлекательна, интересна.
3.2 Формирующий эксперимент
В ходе формирующего эксперимента нами были проведены уроки в форме презентаций в рамках темы «Металлы». При этом во время каждого сообщения демонстрировались красочные слайды со звуковым и видео сопровождением, включая анимацию. Что позволило удерживать внимание на более долгий срок.
Урок был содержателен, проходил интересно, логически стройно и эмоционально насыщенно, наглядно, красочно. Из-за новизны проведения у учащихся повысился интерес к предмету. На уроке диалог с классом был непрерывным. Ребята участвовали в различных видах деятельности (слушание, речевая деятельность, работа у доски, сочетание коллективной работы с индивидуальной при решении задач). Учащиеся внимательно слушали как учителя, так и своих товарищей.
Затем в ходе эксперимента учащимся данного класса были предложены тестовые задания с целью контроля знаний, приобретенных по теме «Металлы» с применением ТСО.
Тест №2 по теме «Металлы
»:
1) Какие продукты образует натрий на воздухе:
а)
Na2
O2
, б) NaO2
, в)
Na3
N,
г) Na2
CO3
, д
)
Na2
O, е) NaOH.
2) Из указанных ниже положений выберите те, которые подтверждают основной характер щелочноземельных элементов:
а) бинарные соединения элементов (гидриды, галогениды, нитриды и другие) являются ионными кристаллами,
б) гидроксиды Э(ОН)2
при обработке кислотами образуют соответствующие соли,
в) гидроксиды Э(ОН)2
не реагируют с щелочами, даже в избытке,
г) оксиды ЭО при взаимодействии с водой образуют Э(ОН)2
, водные растворы которых имеют рН>7,
д) все эти элементы проявляют высокую активность,
е)
нет правильного ответа.
3) Укажите заряд и изобразите строение наиболее устойчивого иона железа. В ответе изобразите размещение электронов по орбиталям атома железа и его иона.
4) Железо является своеобразным индикатором окислительных свойств веществ. Сильные окислители окисляют железо до степени окисления +3, слабые – до +2. Закончите уравнения данных реакций:
a) Fe + Cl2
в) Fe + Br2
б) Fe + HCl г) Fe + HBr
5) Все щелочные металлы имеют на внешнем энергетическом уровне:
а)
один s
-электрон, в) один р
-электрон,
б) два s
-электрона, г) два р
-электрона.
6) Качественной реакцией на ионы Fe2+
и Fe3+
является их взаимодействие с ионами:
а) Сl-
, б) SO4
2-
,
в)
OH-
, г) NO3
-
.
7) Какой из перечисленных металлов способен вытеснять водород из воды при комнатной температуре:
а) медь, б)
натрий,
в) железо, г) серебро.
8) Щелочные металлы реагируют:
а) со всеми неметаллами, кроме водорода,
б) со всеми неметаллами, кроме водорода и хлора,
в) со всеми неметаллами, кроме углерода,
г)
со всеми неметаллами.
9) Возможно ли взаимодействие железа с водным раствором нитрата серебра?
а)
да,
б) нет,
в) не знаю.
Запишите продукты взаимодействия.
11) Медь со многими другими металлами образует сплавы, наибольшее значение из которых имеют бронза, мельхиор, латунь, монетные сплавы («серебряные монеты»). Какому из приведенных составов отвечают перечисленные сплавы:
1. 60% Cu и 40% Zn, а) мельхиор,
2. 68% Cu, 30% Ni, 1% Fe, 1% Mn, б) латунь,
3. 90% Cu и 10% Sn, в) бронза,
4.80% Cu и 20% Ni. г) монетный сплав.
В ответе укажите соответствие между элементами первого и второго столбцов.
По результатам тестирования были рассчитаны следующие величины: успеваемость, коэффициент усвоения знаний.
Успеваемость рассчитывается по формуле (1):
(1)
где К5
– количество оценок «5»;
К4
– количество оценок «4»;
К3
– количество оценок «3»;
N – количество учащихся [30].
Полученные значения успеваемости и результаты тестирования приведены в таблице 3.1 и схеме 3.1.
Таблица 3.1– Оценка знаний учащихся
| Число учащихся | Номер теста | Оценки | Успеваемость | |||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | |||||||
| № | % | № | % | № | % | № | % | |||
| 25 | 1 | 3 | 12 | 10 | 40 | 8 | 32 | 4 | 16 | 88% |
| 2 | 2 | 8 | 9 | 36 | 9 | 36 | 5 | 20 | 92% | |
Результаты тестирования (табл. 3.1 и схема 3.1) показывают динамику роста уровня успеваемости. Эти данные свидетельствуют о том, что использование предлагаемых методических рекомендаций с применением компьютерных технологий на уроках химии эффективно.
Критерием оценки правильности выполнения тестовых заданий служит коэффициент усвоения знаний.
Коэффициент усвоения знаний рассчитывается по формуле (2):
(2)
где P – число правильных ответов;
m – число всех вопросов;
n – число учащихся [31].
Результаты расчета коэффициента усвоения знаний сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Результаты выполнения тестирования
| № вопроса | Количество ответов учащихся | Коэффициент усвоения знаний | |||||||||||
| Тест №1 | Тест №2 | ||||||||||||
| Количество | % | Количество | % | Количество | % | Количество | % | ||||||
| Из них | |||||||||||||
| Правильных | Неправильных | Правильных | Неправильных | Тест №1 | Тест №2 | ||||||||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
19 17 21 17 22 19 20 22 20 21 |
76 68 84 68 88 76 80 88 80 84 |
6 8 4 8 3 6 5 3 5 4 |
24 32 16 32 12 24 20 12 20 16 |
22 23 24 22 22 24 22 20 24 19 |
88 92 96 88 88 96 76 80 96 89 |
3 2 1 3 3 1 3 5 1 6 |
12 8 4 12 12 4 24 20 4 11 |
0,76 0,68 0,84 0,68 0,88 0,76 0,80 0,88 0,80 0,84 |
0,88 0,92 0,96 0,88 0,88 0,96 0,76 0,80 0,96 0,89 |
|||
| Среднее значение | 19,8 | 79,2 | 5,2 | 20,8 | 22,2 | 88,8 | 2,8 | 11,2 | 0,79 | 0,89 | |||
Из таблицы 3.2 видно, что использование разработанных нами методических рекомендаций с применением мультимедийных средств позволяет повысить качество обучения, сделать его более полным, наглядным и доступным. При этом осуществляется не только получение учащимися новых знаний, умений и навыков, но их коррекция. Они способствуют повышению интереса к изучению химии, вовлекают в основные мыслительные операции (анализ, синтез, обобщение, сравнение, классификацию), и тем самым стимулируют познавательную активность, что делает процесс эффективным.
Заключение
Применение современных образовательных технологий позволяет школе смотреть с уверенностью в будущее. Ведь все в школе подчинено единой цели – чтобы качество подготовки учащихся отвечало потребностям общества не только сегодняшнего, но и завтрашнего дня.
Понятно, что педагогическая эффективность ТС во многом зависит от методики их включения в учебный процесс.
В целом, ожидаемый эффект от внедрения компьютерных технологий огромен: повышение мотивации обучения, формирование у учащихся информационной картины мира, понимание взаимосвязи между изучаемыми в школе дисциплинами, повышение успеваемости, сплочение классных коллективов, правильный выбор профессии учащимися, выработка умений правильно оценивать свои возможности и не пасовать перед трудностями, умение доводить любое дело до конца, развитие самостоятельности и умение принимать неординарные решения.
Использование данной технологии позволяет сэкономить время на уроке, организовать активную деятельность, разнообразить учебные приемы, переключать учащихся с одного вида деятельности на другой, повысить уровень наглядности в ходе обучения, внести элементы занимательности, оживить учебный процесс, провести его при повышенном эмоциональном состоянии.
В рамках педагогического эксперимента были проведены медиа – уроки по темам: «Сплавы», «Щелочные металлы», «Железо». Его результат оказался положительным. В частности он показал, что успеваемость и качество обучения школьников повысились. Поэтому предлагаемые методические рекомендации к проведению отдельных уроков по курсу неорганической химии могут быть применены в массовой практике работы учителей, что в свою очередь способствует реализации развивающей, воспитательной и образовательной функции обучения.
Понятно и то, что для определения роли информационных технологий в повышении качества знаний необходима определенная система мониторинга, позволяющая отслеживать роль влияния информационных технологий как на учебный процесс, на качество образования, так и на качество знаний учащихся. И это тоже перспективная линия дальнейшего развития школ.
Список используемой литературы
1. Гузеев, В.В. Образовательная технология как научная дисциплина / В.В. Гузеев // Химия в школе. – 2002. - №4. – С. 51-56.
2. Амирова, А.Х. Учебные видеофильмы на уроках химии / А.Х. Амирова // Химия в школе. - 2002. - №7. – С. 37-40.
3. Дрижун, И.Л. Технические средства обучения в химии: учебное пособие для пед. вузов / И.Л. Дрижун. – М.: Высш. Шк., 1989. - 175 с.: ил.
4. Назарова, Т.С. Принцип наглядности и средства обучения / Т. С. Назарова // Химия: методика преподавания в школе. - 2001. - №2. – С. 10-15.
5. Мещерякова, Е.В. Использование компьютеров в обучении химии / Е.В. Мещерякова, В.И. Махонина // Химия: методика преподавания в школе. – 2002. - №4. - С. 55-60.
6. Зазнобина, Л.С. Экранные пособия на уроках химии: пособие для учителей / Л. С. Зазнобина. – М.: Просвещение, 1981. - 176 с.
7. Шахмаев, Н.М. Дидактические проблемы применения технических средств в средней школе / Н.М. Шахмаев. – М.: Просвещение, 1973. – 260 с.
8. Прессман, П.П. Основы методики применения экранно-звуковых средств в школе / П.П. Прессман. – М.: Просвещение, 1979. – 186 с.
9. Нечитайлова, Е.В Информационные технологии на уроках химии / Е. В Нечитайлова // Химия в школе. – 2005. - №3. - С. 13-15.
10. Жильцова, О.А. Организация компьютерной поддержки школьного курса химии / О.А. Жильцова, Ю.А. Самоненко // Химия: методика преподавания в школе. – 2001. - №2. - С. 56-64;
11. Дорофеев, М.В. Информатизация школьного курса химии / М. В. Дорофеев // газ. «Первое сентября», Химия. – 2002. - №37. - С. 2 – 3.
12. Карпов, И.И. Анализ ситуации по информатизации системы образования республики Мордовия / И.И. Карпов // материалы научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании». – Саранск: МРИО, 2004. - С. 4-8.
13. Городилова, Н.А. Личностно - ориентированное обучение с использованием интернет – ресурсов на уроках химии / Н.А. Городилова // Первое сентября, Химия. – 2005 - № 15. - С. 44 – 47.
14. Лончин, Г.М. Научно-методические основы информатизации и их реализация в системе образования / Г.М. Лончин // Материалы научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании». – Саранск: МРИО, 2004. - С. 9-13.
15. Глазков, В.В. Компьютерное моделирование в обучении / В.В. Глазков, С.В. Грызлов // Материалы научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании». – Саранск: МРИО, 2004. - С. 59-63.
16. Королев, Л.Н. Информатика. Введение в компьютерные науки – учебное пособие / Л.Н. Королев, А.И. Миков. - М.: Высш. Шк., 2002. – 300 с.
17. Журин, А.А. Элементы медиообразования на уроках химии / А.А. Журин // Химия в школе. – 1998. - №1. - С.22 – 28.
18. Вильямс, Р. Компьютеры в школе / Р. Вильямс, М. Маклин. - М.: Прогресс, 1988. - 336 с.
19. Курдюмова, Т.Н. Компьютерные технологии в обучении химии / Т.Н. Курдюмова // Химия в школе. – 2000. - №8. - С. 35-37.
20. Рожкова, Н.Н. Можно ли впрячь в одну телегу компьютеризацию и здоровье школьников / Н.Н. Рожкова // Образование. – 2003. - №2 - С. 33-47.
21. Раткевич, Е.Ю Проблемы компьютеризации процесса образования / Е.Ю. Раткевич // Химия в школе. – 2001. - № 1. - С. 13-18.
22. Чернобельская, Г.М. Методика обучения химии в средней школе: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.М. Чернобельская. – М.: ВЛАДОС, 2000. - 336 с.
23. Добряева, М.В. Роль информационных технологий в повышении качества знаний учащихся / М.В. Добряева // Материалы научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании». – Саранск: МРИО, 2004. - С. 71-75.
24. Новикова, С.П. Применение новых информационных технологий в образовательном процессе / С.П. Новикова // Педагогика. – 2003. - №9. - С. 32-36.
25. Курдюмова, Т.Н. Компьютерные обучающие игры / Т.Н. Курдюмова, Г.М Курдюмов // Химия: методика преподавания в школе. – 2004. - №1. - С. 75-77.
26. Назарова, А.Г. Компьютерные технологии в школьном химическом эксперименте/ А.Г. Назарова // Химия: методика преподавания в школе. –2003. - №8. - С. 41-46.
27. Дорофеев, М.В. Новые направления информатизации школьного химического образования / М.В. Дорофеев // газ. «Первое сентября», Химия. – 2005. - №15. С. 6 – 21.
28. Щелканова, Г.В. Использование информационных технологий на уроках химии / Г.В. Щелканова // Химия: методика преподавания в школе. – 2004. - №8 - С. 68-71.
29. Жукова, Т.Ф. Формирование познавательной деятельности учащихся через использование мультимедийных технологий / Т.Ф. Жукова // Материалы научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании». – Саранск: МРИО, 2004 - С. 75-78.
30. Усова, А.В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения / А.В. Усова. – М.: Педагогика, 1986. – 176 с.
31. Журавлев, В.И. Введение в научное исследование по педагогике: учебное пособие / под ред. В.И. Журавлева. – М.: Просвещение, 1988. – 273 с.
32. Фадеев, Г.А. Химия и экология 8 – 11 кл.: в помощь преподавателю. – Волгоград: Учитель, 2004. – 120 с.
33. Ширшина, Н.В. Профильное обучение. Элективные курсы. Химия для гуманитариев / Н.В. Ширшина. – Волгоград: Учитель, 2004. – 136 с.
34. Я иду на урок химии 8 – 11кл.: книга для учителя. – М.: Библиотека «1 Сентября», 1999. – 270 с.
35. Дьячков, П. Тесты по химии 8 – 11 классы / П. Дьячков. – М.: Олимп, 2001. – 224 с.
36. Ахметов, Н.С. Большой справочник для школьников / Е.А. Алферова, Н.С. Ахметов и др. – 3-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2000. – 784 с.
37. Габриелян, О.С. Химия 9 / О.С. Габриелян. – М.: Блик Плюс, 1998. – 332 с.
38. Сорокин, В.В. Проверь свои знания: тесты по химии: учебное пособие для учащихся / В.В. Сорокин, Э.Г. Злотников. – М.: Просвещение, 1997. – 223 с.
39. Зеленцов, В.В. Открытая химия: компакт – диск / В.В. Зеленцов. – ООО «Физикон», 2002. – 200 МБ.
40. Репетитор. Химия (1.0 а): компакт – диск. – ЗАО «1С: Образование», 2002. – 637 МБ.
41. Образовательные комплексы. Химия 8: компакт – диск. – ЗАО «1С: Образование», 2003. – 455 МБ.