Использование информационно-коммуникационных технологий в преподавании химии

                                                                                         Аринова Нелли Ивановна
                                                                           учитель химии высшей категории
                                                                                          МОУ СОШ № 2 с УИОП
                                                                       п. Восточный Омутнинского района
Кировской области

     В настоящее время компьютер уже не является роскошью и имеется в каждой семье. Каждый родитель мечтает, чтобы его ребенок вырос грамотным, образованным и легко ориентировался в информационном пространстве. Однако далеко не всегда наши ученики используют компьютер в образовательных целях. Чаще всего для того, чтобы скачать реферат или используют компьютер как печатное средство.

    Но и настоящее и будущее требует от современных учеников огромного запаса знаний в области применения информационных технологий. Поэтому одной из важнейших задач современного учителя является задача научить своих учеников разбираться в мире глобальных коммуникационных сетей, Интернета, подготовить к восприятию различной информации, научиться понимать и применять ее.

Применение компьютерных технологий в образовании становится естественным и необходимым. Современную, инновационную  школу  сегодня невозможно представить без применения информационных технологий: подготовка и проведение уроков и внеклассных мероприятий с помощью различных компьютерных программ, создание дидактических материалов, презентаций – все это стало неотъемлемой частью образовательного процесса.

Сама жизнь заставила учителя постигать азы компьютерной грамотности. Начиная работать с компьютером, как и большинство учителей, я использовала его сначала лишь как печатную машинку: готовила и распечатывала дидактические материалы, дополнительную информацию к урокам, составляла обобщающие таблицы, материалы на стенды в кабинете химии и т.д.

Со временем, вникая в возможности ИКТ и изучая все более и более разнообразные программы, я стараюсь  использовать преимущества компьютера во всех направлениях своей работы. Прежде всего, компьютер значительно расширяет доступ к источникам информации, которую преподаватель использует при подготовке к занятиям.

На этапе подготовки к уроку компьютер предоставляет возможности:

• обеспечивать основной материал дополнительной информацией;
• создавать компьютерные модели конспекта урока, темы, курса в целом;
• создавать компьютерные презентации; 
• создавать дидактический материал;
• подбирать и систематизировать материал с учетом особенностей класса и отдельных учащихся;
  
  

На этапе проведения уроков компьютер позволяет:

• экономить время;
• заменить часть наглядных пособий и моделей
• красочно оформлять материал;
• повышать эмоциональную, эстетическую, научную убедительность преподавания;
• оптимизировать процесс усвоения знаний, воздействуя на различные каналы восприятия  (визуальный, вербальный, кинестетический);
• организовывать самостоятельную работу учащихся;
• индивидуализировать обучение;
• концентрировать внимание на важнейшей проблеме урока;
• в любой момент возвращаться к уже знакомому материалу.

На этапе методической проработки процесса обучения у учителя появляются дополнительные возможности:

• развивать, модернизировать, корректировать электронные материалы;
• систематически накапливать материал;
• аккумулировать совместные усилия учителей;
• повышать мотивацию преподавания и обучения.

Использование ИКТ возможно на различных этапах урока и во внеурочной деятельности.

Можно выделить  следующие направления применения ИКТ в преподавании химии:

Программная поддержка курса.

На уроках во время объяснения нового материала, обобщения и закрепления я использую мультимедийные электронные учебники и CD - диски. Это позволяет организовать учебный процесс более интересно. Использование электронных пособий, определяется исходя из целей урока, содержания и последовательности подачи учебного материала. На уроках лекциях - это теоретическая поддержка курса, на практических занятиях – виртуальная лаборатория, на этапе контроля – это возможность пройти тест и разобрать свои ошибки.

На своих занятиях я использую мультимедийные электронные учебники и пособия на CD-дисках: образовательная коллекция 1С: «Общая и неорганическая химия», «Виртуальная лаборатория. Химия 8-11 класс», 1С: «Образовательная коллекция Химия для всех ХХI. Решение задач»,  «Химия  8 класс – Просвещение»,  «Органическая химия 10-11 класс», «Подготовка к ЕГЭ по химии».  Подобные электронные пособия имеются по многим темам и их содержание известно всем.

Данные электронные издания содержат большое количество иллюстративного материала: видеозаписей химических опытов, фотографий веществ, моделей,  таблиц, то есть именно то, в чем учитель химии испытывает первоочередную потребность. С помощью электронных изданий я  показываю видеофрагменты опытов, которые не всегда можно провести на уроке в полном объёме. Также электронные учебники снабжены трёхмерными иллюстрациями, способствующими развитию пространственного мышления.

При организации практических работ компьютер становится эффективным помощником.

«Виртуальная лаборатория. Химия 8-11 класс» - уникальный  программный продукт. В рамках этой программы можно, не имея ни одной пробирки, ни одного химического вещества, проделать все предусмотренные  школьной программой химические опыты. Используя виртуальные реактивы и оборудование можно проводить опыты так же, как в реальной лаборатории. Хотя, естественно, виртуальные опыты не заменяют демонстрационные и лабораторные опыты, проводимые «вживую», они лишь дополняют их, расширяя возможности химического эксперимента. Компьютерные технологии дают возможность демонстрировать реакции с взрывчатыми или ядовитыми веществами, редкими или дорогостоящими реактивами, процессы, протекающие слишком быстро или медленно, что невозможно в школьных условиях. Например, при изучении токсичных веществ (бензол, галогены и др.) виртуальный мир даёт возможность проводить химический эксперимент без риска для здоровья учащихся. А при изучении электрохимической коррозии учащиеся в течение нескольких минут могут рассмотреть механизм этого крайне медленно протекающего процесса.

Для выполнения виртуальных опытов  есть помощник, который подсказывает шаг за шагом действия ученика и указывает на его ошибки. До начала эксперимента ученик должен пройти тест по технике безопасности. Очень хорошо показаны изменения, происходящие в эксперименте, которые можно виртуально сфотографировать и сохранить в рабочей тетради.

«Виртуальная лаборатория для 8-11 класс» включает более 150 химических опытов, которые проводятся в реализованной на экране монитора лаборатории, оснащенной необходимыми реактивами и лабораторным оборудованием. Большое внимание здесь уделяется соблюдению правил техники безопасности. Учащимся предоставляется возможность собирать различные приборы, установки из составляющих элементов, производить измерения, заносить свои наблюдения в «Лабораторный журнал», «сфотографировать» с экрана с помощью виртуального фотоаппарата, составлять уравнения реакций. Программа контролирует каждое действие учащегося, проводя его через все этапы, необходимые для успешного выполнения опыта.

При проведении ряда практических работ можно использовать видеофрагменты, позволяющие увидеть проводимый ими эксперимент в реальной лаборатории. При этом у учащихся возрастает познавательный интерес, развиваются навыки работы с соблюдением правил техники безопасности, умения наблюдать, выделять главное и делать выводы по наблюдениям. При работе в виртуальной лаборатории учащиеся имеют возможность для понимания сущности химических реакций, так как они могут увидеть эти процессы на молекулярном уровне.

В состав «Виртуальной химической лаборатории» входит «Конструктор молекул», предназначенный для построения трехмерных моделей молекул органических и неорганических соединений. Использование трехмерных моделей молекул и атомов для иллюстрации химических явлений обеспечивает понимание на всех трех уровнях представления химических знаний: на микро-, макро-уровнях и символьном. Понимание поведения веществ и сущности химических реакций становится более осознанным, когда есть возможность увидеть процессы на молекулярном уровне. Реализуются ведущие идеи парадигмы современного школьного химического образования: строение - свойства - применение.

Создание презентаций.

Вместе с тем хочется отметить, что каким бы совершенным не было электронное пособие, каждый учитель видит преподавание предмета по-своему. И здесь ИКТ опять приходят на помощь учителю: создание презентаций к урокам и внеклассным занятиям с помощью приложения Microsoft PowerPoint (кратко PP), стандартной части пакета Microsoft Office. Можно сказать, что компьютер с установленным на нем PP, в комбинации с проектором и экраном заменяет практически все, ранее используемые средства представления изображений: диапроектор, кодоскоп, эпидиаскоп.

Компьютерные презентации – эффективный метод представления и изучения любого материала. Применение слайд – фильмов обеспечивает более высокий уровень проведения урока, его информационную насыщенность, динамичность, наглядность. Создание презентаций - дело увлекательное, кто раз попробовал – не может остановиться. При создании презентации я использую данные электронных учебников, информацию сети Интернет. Размещаю на слайдах необходимые формулы, схемы химических опытов в соответствии с последовательностью изучения материала на уроке. Слайды могут быть самыми обычными, а могут быть с элементами анимации. Так, например, уравнение химической реакции можно привести сразу, а можно привести только его фрагмент, содержащий начало уравнения. Остальные элементы уравнения будут появляться по мере объяснения материала учителем. Аналогично, можно привести на слайде готовый рисунок, а можно показать в виде мультфильма последовательность  сборки и работы какого-либо аппарата. В слайд можно вставить ссылку на нужную схему или видеофрагмент. В целях своевременного устранения пробелов в знаниях и закрепления наиболее важных вопросов темы на последних слайдах помещаю контрольные задания. Если учащиеся не могут ответить, на какой - либо вопрос, то есть возможность вернуть слайд, содержащий сведения для правильного ответа. Таким образом, осуществляется разбор материала, вызвавшего затруднения.

В моей методической копилке немало мультимедийных презентаций по различным темам школьного курса химии. С огромной благодарностью к коллегам я использую в работе (полностью или фрагментарно) презентации, опубликованные  на сайте педагогического форума «Открытый урок», а так же презентации созданные учителями химии нашего районного методического объединения.

Создание собственных презентаций к урокам вызвало живой интерес у учащихся – и сейчас уже сами ребята предлагают мне свои собственные презентации. Учащиеся готовят дополнительный материал, используя электронные справочники и учебники, Интернет. На уроках проходит конкурс презентаций; основным  критерием является умение выбирать главное, наиболее интересное, имеющее отношение к жизнедеятельности человека. Отбираются самые лучшие работы и используются в дальнейшем как наглядный материал для уроков и во внеурочной деятельности, например в рамках пропедевтического курса «Введение в химию» в 7 кл., курса по выбору «Мир глазами Химии» в 9 кл. Данная форма работы развивает учебную мотивацию. Так сама собой возникла проектная деятельность учащихся.

Проектная деятельность.

Технология метода проектов один из примеров педагогических технологий имеющий богатый творческий потенциал, позволяющая создать условия для развития познавательного интереса школьников; осуществить личностно-ориентированный подход к обучению. Преимущество этого метода в том, что он хорош как для ученика с высокой мотивацией к предмету, так и для повышения мотивации слабоуспевающих учащихся. Именно этот метод ярко демонстрирует, на мой взгляд, взаимодействие “учитель - ученик”. За два последних года учащиеся выполнили несколько индивидуальных и групповых проектов, освоили возможности программ: PowerPoint, Publisher. Ребята, работая над проектами, осваивают новые компьютерные программы - и я учусь вместе с ними.

Контроль знаний.

Важным в работе учителя является организации контроля знаний учащихся. И здесь использование ИКТ играет важную роль.

Большая часть электронных учебников содержит упражнения – тренажеры, задачи с решениями, тестовые задания. Отдельные программные продукты содержат электронный журнал, который позволяет фиксировать уровень знаний учащегося по каждой теме курса (учитывается не только отметка и число попыток решения, но и затраченное время на выполнение заданий). Система оценки результатов дает возможность определить рейтинг учащегося по каждой теме, проследить динамику успеваемости и скорректировать учебный процесс в соответствии с показанными результатами. Кроме того, использование контролирующих программ способствует формированию адекватной самооценки у учащихся.

Я использую готовые контролирующие вышеуказанные программы – например: для фронтального контроля знаний после изучение какого-либо раздела, или для индивидуального контроля знаний учащихся, или для подготовки к ЕГЭ и т.д. Однако в классах различных профилей (общеобразовательных, с УИОП) тестовые задания должны различаться, в связи с этим я использую самостоятельно составленные тесты.

РР можно использовать для проведения текущих контрольных работ. В этом случае на экране проектора можно с определенной задержкой во времени представить последовательность тестовых заданий, например, с закрытым выбором. Учащиеся должны лишь заполнить шаблон, отметив правильнее ответы на тестовые задания. Тут же можно устроить самопроверку результатов, представив кадр, содержащий правильные ответы на тестовые задания.

Использование интерактивной доски.

Обеспечение образовательных учреждений компьютерами, интерактивными досками и другими видами техники имеет большое значение для совершенствования образовательного процесса. Поскольку в нашем школьном кабинете химии, надеюсь пока, нет своего интерактивного комплекса, для работы мы пользуемся ресурсами кабинета информатики и мультимедиа-кабинета. Поэтому интерактивная доска  пока используется, чаще всего,  как управляющийся экран, когда во время урока демонстрируются фрагменты с готовых электронных носителей информации по химии, видеофрагменты химических опытов, мультимедийные презентации. Но на таких уроках у интерактивной доски в основном работает учитель. Учащиеся, принимают участие в обсуждении увиденного и услышанного на уроке, находятся, как правило, на своих местах. А ведь возможности интерактивной доски гораздо шире. Передо мной встала задача: разработать уроки с использованием презентаций к интерактивной доске, чтобы во время урока учащиеся принимали непосредственное участие в работе именно на интерактивной доске: писали формулы, уравнения реакций, устанавливали причинно-следственные связи, составляли опорные конспекты к уроку.  В настоящее время я разрабатываю такие презентации для уроков.

Использование Интернета.

Наверное, вершиной применения ИКТ в учебном процессе является использование Интернета. Хорошо, что сейчас Интернет доступен. Прямо на занятиях я вместе с учащимися могу совершать путешествия на производства различных органических и неорганических веществ, открывать электронные учебники, узнавать о жизни и деятельности известных ученых-химиках, посещать другие нужные для получения информации сайты, например сайт «Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов» (http//www.schcool-collection.edu.ru).

Таким образом, применение в учебном процессе  информационно-коммуникационных технологий по сравнению с традиционными методами обучения позволяют:

• оптимизировать проведение уроков, практических и лабораторных занятий по предмету, особенно объяснение нового материала;
• использовать вместо оригинала компьютерные, интерактивные имитационные модели объекта учебного процесса и проводить наблюдение процесса извне;
• выполнять работы с вредными веществами;
• осуществлять повторно передачи учебного материала;
• повысить развивающий потенциал уроков и т.д.

Смыслом и позитивным результатом обучения при использовании информационно-коммуникационных технологий являются  следующие аспекты:

• в центре технологии обучения - ученик;
• в основе учебной деятельности – сотрудничество;
• позиция ребенка в учебном процессе – активная;
• перспективная цель - формирование мотивации и развитие способности ученика к самообразованию.

 В своей работе я пытаюсь сделать изучение химии более мобильным, адаптированным к требованиям современного общества. Введение информационных технологий в учебный процесс, использование компьютера, Интернета, мультимедийного проектора, интерактивной доски способствует совершенствованию методики преподавания, существенно меняет и в конечном результате повышает эффективность преподавания. В условиях общеобразовательной системы, когда число часов на изучение химии сократилось, информационно-коммуникационные технологии помогают учащимся успешно освоить учебные программы. А использование современных средств обучения, не снижая ведущей роли преподавателя, способствуют повышению качества знаний, реализации творческого потенциала учащихся и учителя.