Мастер-класс «Использование информационно-коммуникационных технологий при обучении студентов дисциплине Химия»

Цель мастер-класса: Демонстрация возможностей использования информационно-коммуникационных технологий при изучении дисциплин естественно-научного цикла.

Структура проведения мастер-класса:

1.  Презентация педагогического опыта применяемой технологии

• Обоснование основных идей информационно-коммуникационных  технологий, применяемых в работе.
• Описание достижений в опыте работы, источников, откуда черпались разработки
• Определение проблем и перспектив в работе педагога-мастера.

2. Представление занятия

• Рассказ педагога о проекте занятия.
• Определение основных приемов и методов работы, которые будут демонстрироваться.
• Краткая характеристика результативности используемой технологии.
• Вопросы педагогу по изложенному проекту.

3. Имитационная игра со слушателями с демонстрацией приемов эффективной работы с обучающимися

4. Моделирование

• самостоятельная работа слушателей по разработке собственной модели урока (занятия) в режиме продемонстрированной педагогической технологии. Мастер исполняет роль консультанта, организует самостоятельную деятельность слушателей и управляет ею.
• обсуждение авторских моделей урока (занятия) слушателями

5. Рефлексия

• Дискуссия по результатам совместной деятельности Мастера и слушателей
• Заключительное слово педагога-мастера по всем замечаниям и предложениям

1. Презентация педагогического опыта применяемой технологии

Обоснование основных идей информационно-коммуникационных  технологий, применяемых в работе

Модель развития Российского образования на период до 2020 года ориентирует педагогов на реализацию компетентностного подхода. Поэтому особая роль отведена обновлению содержания обучения. В истории образовательной практики  известны разнообразные формы и продуктивные методы организации обучения для формирования общих компетенций специалиста. В профессиональных учебных заведениях студенты завершают среднее общее образование; в процессе изучения  общеобразовательных дисциплин формируются общие компетенции, направленные на подготовку и усвоение специальных дисциплин.

Каждая дисциплина, изучаемая студентами, должна вносить вклад в профессиональное образование, давая студентам целостную картину явлений и процессов. Химия - одна из важных областей естествознания. Без знаний по химии, одной из фундаментальных наук, невозможно  полноценное образование и формирование современного интеллектуального человека. Обучение химии должно способствовать воспитанию интереса к знаниям, самостоятельности, критического мышления, трудолюбия и добросовестности.

Современный урок невозможен без использования информационно-коммуникационных технологий, особенно это касается дисциплин естественно - научного цикла. Широкое использование анимации, химического моделирования с использованием компьютера делает обучение более наглядным, понятным и запоминающимся. Использование виртуальных экскурсий значительно расширяет кругозор обучающихся и облегчает понимание сути химических производств. Но я считаю, что главное достоинство использования ИКТ на  занятиях химии - его использование при рассмотрении взрыво - и пожароопасных процессов, реакций с участием токсичных веществ, радиоактивных препаратов, словом, всего, что представляет непосредственную опасность для здоровья обучаемого.

Преимущества использования ИКТ:

1. Делают обучение более эффективным;
2. Повышается мотивация обучения;
3. Активизируется познавательная деятельность учащихся;
4. Обеспечивается оперативность и объективность контроля;
5. Дают педагогу возможность для построения индивидуальных образовательных траекторий учащихся;
6. Облегчает деятельность педагога и создают эффективную обратную связь;
7. Повышается интерес к изучаемому предмету.

В отличие от обычных технических средств обучения ИКТ позволяют не только насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных  заданий, но и развивать интеллектуальные, творческие способности  обучающихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации.

2. Описание достижений в опыте работы, источников,

откуда черпались разработки

В своей работе я использую  электронные пособия: Учебные электронные издания образовательной коллекции 1С – “Общая и неорганическая химия”, «Химия - 8-11 класс», “Виртуальная химическая лаборатория - 9-11 классы,“Органическая химия 10-11 класс”, “Химия 1С – репетитор  + варианты ЕГЭ”.

Кроме этого, я использую авторский электронный  учебник, разработанный  в среде разработки Macromedia Dreamweaver на языке гипертекстовой разметки HTML,  где используются программы-приложения,  написанные  на языке программирования Delphi7. Он обладает современным дизайном и соответствует требованиям к компьютерным средствам обучения, даёт возможность включать в них современные (в том числе, мультимедийные) способы представления информации, в виде обучающих программ, использующих также средства анимации, дает возможность включать интерактивные средства контроля знаний для проверки, в том числе и самопроверки.

Чтобы представить  большой объём информации в короткое время на  своих уроках я использую  компьютерные  презентации,  выполненные в программе PowerPoint . Это помогает структурировать материал, показывать его в обобщенном виде. Встроенные в презентацию анимации, озвученные фрагменты видеоопытов делают материал более доступным для восприятия.

В моей методической копилке имеются презентации по  всем темам курса органической и общей химии («Теория строения органических соединений Бутлерова», «Строение атома углерода», «Алканы», «Алкены», «Алкины», «Диены», «Бензол», «Спирты», «Карбоновые кислоты», «Химическая связь», «Периодический закон», «Дисперсные системы», «Классификация химических реакций», «Скорость химической реакции», «Элекролитическая диссоциация», «Гидролиз», «Окислительно- восстановительные реакции», «Металлы»,  «Неметаллы», «Кислоты», «Соли», «Основания», «Генетическая связь» и др.).

Компьютерные  презентации разрабатываю с применением электронных дисков, выбрав заранее необходимые фрагменты. Например, использую диски фирмы ООО «Физикон» «Открытая химия» и ООО «1С Образование», где имеются электронные учебники по всему курсу химии.

К созданию электронных презентаций, тренингов, тестов, схем превращения в электронном варианте привлекаются и учащиеся, которые воплощают в своих работах творческий подход и эрудицию.

Информационно-коммуникативную технологию  мы применяем при работе над проектами. Обучающиеся самостоятельно готовят презентацию проекта с использованием компьютера, мультимедийного оборудования, выстраивают систему доказательств. Такая работа практикуется мною в течение 3 лет, за это время в кабинете химии создана методическая копилка информационных ресурсов.

Очень интересными  по форме и содержанию оказались проекты «Химия и пища», «Химия и повседневная жизнь человека», «Витамины», «Осторожно, нитраты!», «Пищевые добавки», «Кислотные дожди и их влияния на окружающую среду» и др.

Информационно-коммуникационные технологии  можно использовать  при проведении занятий по аналогии с телевизионными играми — КВН, «Что? Где? Когда?», «Своя игра» и др. Их можно проводить в рамках недели математических и естественно-научных дисциплин, как внеклассные мероприятия. Цель таких мероприятий: развитие устойчивого интереса к изучению химии. В качестве творческого домашнего задания предлагаю составлять  электронные ребусы, кроссворды, тесты по изучаемой теме.

По применяемой технологии обобщён опыт работы на колледжном уровне по теме «Использование ИКТ на уроках химии» и для слушателей курсов, проводимых на базе СКИПКРО, по теме «Использование информационно-коммуникационных технологий при изучении дисциплин естественно-научного цикла».

3. Определение основных приемов и методов работы.

В своей работе я использую различные приёмы и методы работы.

Прием первый: апелляция к жизненному опыту учащихся.

Например, при изучении  темы «Белки как биополимеры» с использованием мультимедиа презентацииактуализация знаний о процессах, происходящих с куриным белком при варке яиц, позволит лучше усвоить знания о химических свойствах белков (денатурация белка).

Прием второй: ссылка на то, что приобретаемое сегодня знание понадобится при изучении какого-то последующего материала или на других предмет.

Например, темы «Строение атома», «Теория электролитической диссоциации» (с использованием коллекции динамических слайдов) изучаются  как  в курсе  химии, так и физики - происходит  перенос знаний из одной дисциплины на уроки другой,  что позволяет увидеть общее между объектами разных дисциплин, вскрыть их единую природу.

Прием третий: создание проблемной ситуации.

Анализ проблемной ситуации развивает аналитическое мышление, прививает системный подход к решению проблем, учит налаживанию деловых и профессиональных  контактов, принятию коллективных решений и устранению возможных конфликтов. При изучении темы «Моносахариды. Глюкоза» (с использованием видеороликов «Реакция серебряного зеркала»)  создается проблемная ситуация: предлагается экспериментальным путем установить структурную формулу глюкозы. Студенты экспериментально доказывают, что один моль глюкозы реагирует с 5 молями уксусной кислоты с образованием сложного эфира. Это значит, что в молекуле глюкозы имеется 5 гидроксильных групп, т.е. глюкоза-многоатомный спирт. Так как глюкоза с аммиачным раствором серебра (I) дает реакцию «серебряного зеркала», то есть в ее молекуле должна быть также альдегидная группа. Следовательно, глюкоза-альдегидоспирт.

При изучении органической и неорганической химии мы уделяем внимание взаимным превращениям веществ (генетическая связь), доказывая тем самым идею их взаимосвязи. С этой целью использую электронные тренажёры и предлагаю студентам, передвигаясь по стрелкам, написать уравнения химических реакций, которые необходимо получить, чтобы получить вещества, обозначенные стрелками.

Например:

Мною формируются и развиваются способности применять знания на практике через решение  химических расчетных задач с использованием электронных пособий. Химическая расчетная задача - это модель проблемной ситуации, направленная  на развитие химического мышления у обучающихся. Умение решать расчетные задачи на основе законов, теорий и методов химии, является показателем уровня усвоения студентами теоретического материала. Решение задач требует от студентов не только техники химических расчетов, но и умения логически размышлять, искать и находить оптимально последовательные пути, ведущие к получению результата.

Для организации самостоятельной работы использую задания как репродуктивного  характера на закрепление и систематизацию изученного материала (по составлению структурных формул по приведенным молекулярным формулам, составлению названий соединений, на сравнение по составу и по свойствам, составление по образцу систематизирующих и обобщающих таблиц),  так и творческого характера (выполнение опережающих заданий под руководством преподавателя). Для успешного выполнения самостоятельной работы студентами оказывается помощь в виде электронных пособий - алгоритмы и образцы решения задач, методические рекомендации по изучению различных тем.

В работе мною используются различные интерактивные формы организации учебных занятий - игровые уроки, уроки-соревнования, уроки - деловая игра. В  ходе таких занятий студенты учатся культуре общения, умению работать в коллективе, адаптироваться в новых ситуациях. Например, при изучении темы «Химия и экология» использую деловую игру «Урок-аукцион» с использованием видеофильма о проблемах окружающей среды. Для   повышения  познавательной активности  к предмету  использую  работу с электронными кроссвордами – пятиминутками. В результате работы с таким пособием обучающиеся  закрепляют ранее полученные знания, развивают память, мышление, внимание, настойчивость в достижении цели. Студенты учатся сами составлять такие кроссворды в качестве домашнего задания.                   

В своей работе  я  использую элементы кейс-метода, который позволяет установить оптимальное сочетание теоретического обучения и практических навыков.Кейс-метод способствует активному усвоению знаний, учит правильно собирать и анализировать информацию. Считается, что «хороший кейс» не имеет единственного правильного решения, поэтому  студенты вынуждены предлагать различные способы решения той или иной проблемы, подчас совершенно необычные. Особенно удается кейс-методика при обсуждении экологических проблем (кислотные дожди),  пищевых добавок, вопросов вторичного использования сырья, используемых современной промышленностью и др. (при изучении раздела «Химия и экология»), генетической связи между основными классами неорганических соединений (при изучении темы «Классы неорганических соединений»). 

Мною разработан персональный сайт, где размещены  план - конспекты занятий,  презентации по преподаваемым дисциплинам, методические разработки, электронные пособия и научно-исследовательские проекты моих студентов и др.

4. Имитационная игра

Предлагаю Вашему вниманию фрагмент урока по теме «Глюкоза» с использованием такой формы информационно-коммуникационных технологий как видеоэксперименты:

Исследование химических свойств глюкозы, общих с альдегидами и многоатомными спиртами.

Преподаватель: Вспомним все, что знаем о кислородсодержащих соединениях.

1. Какие вещества дают "реакцию серебряного зеркала"? (Альдегиды)

Видеоэксперимент [3].

2. Какая у них функциональная группа?(альдегидная).  Запись в карту.

3. Какие вещества образуют с кислотами сложные эфиры? (Спирты)

4. Какая группа есть у них? ( - ОН).

5. О чем говорит тот факт, что глюкоза реагирует с 5 молекулами уксусной кислоты? (в ней пять групп - ОН). Запись в карту.

6. Глюкоза реагирует с гидроксидом меди без нагревания.

Качественной реакцией  на многоатомные спирты также является  реакция с гидроксидом меди при обычных условиях. 

Каким внешним эффектом она сопровождается?  (образуется ярко-синий раствор глицерата меди)

демонстрационный опыт ( глицерин+ гидроксид меди ) 

7. Глюкоза реагирует с гидроксидом меди при нагревании.

На какие вещества данная  реакция также является  качественной? (на  альдегиды)   Видеоэксперимент (взаимодействие альдегидов с гидроксидом меди при нагревании).

Проблемный вопрос. К какому классу относится глюкоза?

Выдвижение гипотез.

• Глюкоза– это многоатомный спирт.

• Глюкоза– это альдегид.

Вывод: Применение видеоэкспериментов на занятиях делает обучение более эффективным; активизирует познавательную деятельность учащихся; повышает интерес к изучаемому предмету.

5. Моделирование.

Уважаемые коллеги, предлагаю Вам закрепить полученные знания и выполнить самостоятельную работу «Создание интерактивного теста с помощью программы TestМaker». Программа TestMaker состоит из тестирующей оболочки Easy test и редактора тестов Easy testМaker. Она проста в использовании, имеет удобный интерфейс. В тесте предусмотрены  задания с выбором одного или нескольких правильных вариантов ответа. По итогам теста выставляется оценка.

Алгоритм создания теста с помощью данной программы.

1. Запустить программу TestМaker с помощью файла  Easy testМaker.
2. Ввести информацию о тесте - название теста, дисциплина, описание теста.
3. Выбрать количество вопросов.
4. Выставить систему оценивания.
5. В случае необходимости ввести пароль.
6. Сохранить файл в  формате * tst  в указанную папку.
7. Перейти к редактированию вопросов нажатием  указанной кнопки.
8. Заполнить графу «Вопрос№1».
9. Выбрать количество ответов (от 2до 6) .
10. Отметить правильные варианты ответов (их может быть  один  или   несколько).
11. Определить время, отводимое на обдумывание ответа (в сек.).
12. Перейти к редактированию следующего вопроса, нажав кнопку «Далее».
13. После окончания редактирования  всех вопросов нажать кнопки «Готово», «Сохранить тест» и «Закрыть».

Проверка  воспроизводимости  интерактивного теста, созданного с  помощью программыTestМaker.

1. Запустить программу TestМaker с помощью файла Easy test.
2. Ввести персональные данные.
3. Выбрать тест нажатием соответствующей кнопки.
4. Приступить к выполнению теста, переходя к следующему вопросу нажатием кнопки «Далее».
5. Перейти к результатам тестирования и просмотру статистики по вопросам, введя пароль преподавателя.

6. Рефлексия

• Дискуссия по результатам совместной деятельности со слушателями
• Заключительное слово педагога-мастера по всем замечаниям и предложениям

Список литературы:

1. Дьяченко В.К. Сотрудничество в обучении М.: 2005.
2. Зайнутдинова Л.Х. Новые информационные технологии, Астрахань, 2006.
3. Зайнутдинова Л.Х. Создание теоретических образов как метод повышения эффективности электронных учебников//Материалы научно-технической конференции "Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре (НИТРИ-97)". - Астрахань: АГТУ, Изд-во 2007.
4. Кирюшкин Д. М., Полосин В.С. Методика обучения химии. — М.: Просвещение, 2005.
5. Коменский Я.А. Избранные педагогические сочинения: В 2-х т. - М.: Педагогика, 1982. - Т2. С- 576.
6. Маркова А.К. Формирование мотивации учения в школьном возрасте. М.: Просвещение, 2009.
7. Маршанова Г.Л. Роль и место уроков - конференций в учебном процессе // Химия в школе №8, 2006.
8. Общая методика обучения химии / Под ред. Л.А. Цветкова. В 2-х т. т. 1. - М.: Просвещение, 2001.
9. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие – М: Народное образование, 1998.
10. Тарасова С.А. Компьютерное обучение химии: состояние и перспективы. – М. Учпедгиз., 2001.
11. Чернобельская Г.М. Методика обучения химии. – М.: Владос, 2000.