Использование возможностей ИКТ при обучении химии

«Использование возможностей ИКТ в обучении химии

Автор – Ширшина Наталья Владимировна,

учитель химии, методист

ГКОУ «Волгоградская

 школа – интернат «Созвездие»

1. Необходимость поиска новых подходов в организации обучения химии.
2. Достоинства и недостатки промышленных СD.
3. Особенности авторских мультимедийных пособий.
4. Примеры авторских ЭУДК:

• Слайд - лекции или презентации учебных тем
• Электронные опорные конспекты
• Тренажёры
• Контролирующие модули
• Учебные проекты

5. Заключение

    Не секрет, что большинство учащихся считают химию одним из самых трудных предметов в школе. Чтобы преодолеть негативное отношение к предмету, повысить мотивацию и эффективность обучения,  возникает необходимость поиска новых подходов в организации преподавания. Одним из таких путей является широкое внедрение компьютерных технологий в учебный процесс.

    По данным социологического опроса всего лишь 20 - 23% учителей используют компьютер на своих уроках. Причём большинство из них делают это не в системе уроков, а эпизодически, чаще всего для тестового контроля.

    Медленное внедрение в преподавание химии информационных технологий объясняется рядом причин. Не стоит говорить о таких причинах, как техническое оснащение кабинета и низкий уровень информационной культуры педагога (хотя и эти причины всё ещё актуальны). Стоит задуматься, почему учителя, имеющие навыки пользователя ПК и работающие в школах с хорошей компьютерной базой, мало используют ИТ в преподавании предмета? Причина – отсутствие методически грамотных, адаптированных к школьным условиям, электронных учебно-дидактических комплектов (ЭУДК) по химии.

      Проблемы методики – один из основных факторов, препятствующих проникновению компьютерных технологий в предметное обучение. Выпускаемые нашей промышленностью CD с мультимедийными курсами, виртуальными лабораториями и тестами по химии наряду с неоспоримыми достоинствами имеют ряд недостатков, которые препятствуют  широкому использованию данных программных продуктов в практике учителя – предметника. Электронные учебники (СD) концептуально ориентированы на индивидуального пользователя, требуют самостоятельной работы учащегося в компьютерном классе или на домашнем ПК и не предусматривают фронтальные формы работы учителя с классом. К тому же,  при выводе изображения на большой экран (через проектор) в поле зрения остаётся меню, выноски, да и само изображение часто не раскрывается на весь экран. Например:

Эти недостатки не дают возможности учителю использовать анимации, видео и иллюстрации, богато представленные на этих дисках, для демонстраций в ходе объяснения новой темы или систематизации знаний.

Другим часто встречающимся недостатком электронных изданий по химии является то, что химический эксперимент, представленный на диске, не согласован со школьными программами (отсутствуют некоторые базовые опыты), представлен не по разделам, а по алфавиту или какому-либо другому признаку, неудобному для учителя. Например:

 

                                                                                                        

     К сожалению готовых программно-методических комплексов, рассчитанных на работу по конкретной учебной теме, учитывающих особенности школьных программ, предусматривающих не только индивидуальные, но и фронтальные виды деятельности, не существует.  Поэтому учитель зачастую стоит перед нелёгким выбором  - провести урок  по старинке  или создавать собственные электронные пособия?

   Для меня ответ на этот вопрос был решён давно, особенно после оснащения кабинета химии компьютерами и мультимедийным проектором. В настоящее время в преподавании химии я использую компьютер более чем в 90% уроков и внеклассной деятельности. Можно сказать, что обучение ведётся в компьютерной дидактической среде. Наряду с готовыми электронными изданиями и тестовыми оболочками, Интернет - ресурсами, чаще всего я использую собственные разработки в среде Power Point. Опыт показывает, что в данной программе наиболее эффективно создавать презентации учебных  тем для объяснения нового материала (или для обобщения знаний), осуществлять контроль в занимательной форме (викторина), проводить заочные путешествия и экскурсии, а также защиту курсовых проектов. Приложение Power Point из компонента Microsoft Office является наиболее оптимальным инструментом для создания собственных образовательных электронных ресурсов. А интеграция с другими приложениями компонента позволяет быстро и качественно подготовить мультимедийный продукт.

Отличие слайд - лекции, подготовленной учителем, от лекции на учебном CD в том, что:

·         Теоретический материал структурирован согласно программе и учебнику, не содержит усложнений (они вынесены в сноски, которые можно открыть по желанию учащегося).

·         Анимации и видеофайлы включены в канву лекции и запускаются автоматически.

·         Почти каждое теоретическое положение иллюстрируется фотографией или иллюстрацией. Даже отсканированные из учебника картинки при выводе их на большой экран имеют больший демонстрационный эффект, чем при самостоятельной работе ученика с тем же учебником.

·         А если добавить в слайд-лекцию план изучения темы, вопросы для закрепления, тест, то можно говорить о готовом электронном учебном модуле по теме.

Мною  разработаны Электронные учебно-дидактические комплекты по всем темам школьного курса химии 8-11 классов и ряда элективных курсов для профильной школы.

Электронные УДК призваны минимизировать временные и моральные затраты учителя на подготовку к занятиям и на проверку знаний. Они рассчитаны как на фронтальные виды деятельности, так и на индивидуальную работу. И предусматривают:

·        Использование компьютера для сопровождения нового материала (слайд- лекции с удобной навигацией, содержащие таблицы и формулы, иллюстрации и фото, анимации, видео и интерактивные модели.).

·        Для закрепления, тренинга  и контроля знаний (тесты индивидуальные и фронтальные).

·        Для защиты творческих работ (мультимедийные презентации учебных проектов).

·        Для ликвидации пробелов в знаниях у длительно болеющих детей (самостоятельная работа с опорными конспектами и слайд - лекциями).

·        Для повышения интереса к теме (игры и викторины, заочные экскурсии).

Особенностью электронных УДК является вариативность их использования:

·                    не обязательно применять все блоки модуля и в предложенной последовательности;

·                    можно изменять последовательность слайдов, добавлять иллюстрации или менять текст;

·                    электронные версии проектных работ учащихся, могут использоваться и как самостоятельные дидактические единицы при изучении темы и при проведении конференций и других форм внеклассной работы;

·                     тестирование можно проводить как индивидуально, так и фронтально, используя при этом всего один компьютер.

В рамках одной статьи затруднительно описать все разработанные мною за несколько лет материалы, поэтому остановлюсь лишь на некоторых.

1. Слайд - лекции (презентации учебных тем). В каждом ЭУДК (8-11 классы) есть презентации всех основных тем курса. Независимо от того, по какому учебнику вы работаете, и как бы не формулировались темы, основное содержание их остаётся неизменным. А вот набор примеров, иллюстраций, тестов может варьировать. При составлении презентаций я использую тексты, видео, анимации и иллюстрации, скопированные из разных источников: учебники, энциклопедии, компакт-диски различных фирм, ресурсы Интернет. Добавляю авторский текст, схемы, таблицы, анимацию слайдов, вопросы для проверки знаний (или тест). Время демонстрации слайда не устанавливаю, т.к. оно может сильно отличаться в зависимости от состава учащихся и уровня их подготовки.

Приведу примеры:

ЭУДК «Неорганическая химия» (8 класс). Слайд 1. Учебные модули.

 
 

Слайды к темам: «Вещество», «Типы химических реакций».

2. Электронные опорные конспекты. В отличие от презентаций учебных тем, которые содержат подробную информацию, видео, анимации и включающие от 15 до 30-50 слайдов, опорные конспекты – это краткое изложение темы в пределах 1-2 слайдов. Такие конспекты рассчитаны на краткое повторение тем в режиме недостатка времени. Например, перед зачётом или экзаменом.

Приведу примеры из ЭУДК для выпускников 9 класса:

 

  Слайд 16                                                                 Слайд 17

3. Тренажёры для повторения основных типов расчётных задач, химических терминов и понятий. Особенностью этих продуктов является то, что в отличие от обычных справочников, электронная среда позволяет быстро переходить от одной формулы к другой и соответствующим примерам по системе гиперссылок. А в глоссарии сформулированы не только вопросы (термины и понятия), но и ответы. Что даёт возможность учащемуся самостоятельно проверить свои знания. Например:

 

 4. Контролирующие модули.

•  Зачёты – викторины в программе Power Point позволяют не только повысить наглядность и увлекательность контроля, визуализировать урок с помощью мультимедийных элементов, но и организовывать индивидуальную, групповую и фронтальную работу с классом, упростить контролирование учебной деятельности учеников. На первом слайде такого электронного модуля дана тема (или несколько тем на выбор) и пронумерованные ячейки. Причём это может быть просто номер вопроса, а может быть и цена вопроса (10 баллов, 20 баллов). Учащийся выбирает вопрос, нажимая на ячейку, открывается слайд с иллюстрацией и текстом вопроса. После того как учащийся ответил на вопрос, по гиперссылке переходим на ответ (проверка) и возвращаемся в исходное меню.

 

                                                                           

Примеры  из викторин «Химия для гуманитариев» (элективный курс) и «Периодический закон и строение атома» ( ЭУДК «Неорганическая химия» 8 кл.)

Такие занимательные формы проверки знаний лучше использовать в 8-9 классах, а  в старшей школе – в группах «нехимического» профиля.

·         Для устной проверки знаний я использую также заключительные слайды презентации темы, где размещаю вопросы для текущего контроля или устного теста. Интерес к проверке усиливается соревновательным аспектом («Кто быстрее?»).

			Тест 1. Назовите соединение:  СН3   ½ СН3-СН-С=СН-СН3  ½ СН2-СН3  Ответ_1_: 3-метил-4-этилпентен-2 Ответ_2_: 3-метил-2-этилпентен-3 Ответ_3_: 3,4-диметилгексен-2 Ответ_4_2: 2-этил-3-метилпентен-2 2. Сколько изомерных алкенов соответствует формуле С4Н8 ? Ответ_1_3: изомеров нет Ответ_2_3: два Ответ_3_3: три Ответ_4_3: четыре 3. Двойная связь является сочетанием . . . Ответ_1_4: двух s-связей Ответ_2_4: двух p-связей Ответ_3_4: одной s-связи и одной p-связи Ответ_4_4: ионной связи и ковалентной связи

 

Слайд № 19 и гиперссылка по теме «Алкены» из ЭУДК «Органическая химия».

·         Очень удобными для контроля и проверки знаний являются готовые программные оболочки, (которые можно приобрести в сети Интернет), позволяющие провести проверку и оценивание знаний с помощью компьютера. Например, «Конструктор тестов», «Магистр», «Ассорти». Учитель в редакторе программы набирает вопросы, ответы, определяет тип теста, время на ответ. Учащийся в режиме тренажёра отвечает на задания и получает оценку в баллах или в процентах. Даётся двойная оценка результатов работы: итоговая – по окончании  теста, оперативная – при выполнении каждого задания в ходе самостоятельной работы (правильно – неправильно).

 

Примеры тестовых заданий и результатов теста в программной оболочке «Конструктор тестов».

В зависимости от возможностей кабинета и структуры занятия можно провести тестирование всей группы индивидуально (например,  в кабинете ИВТ, где много компьютеров), а можно – фронтально, используя всего один компьютер кабинета химии. Для этого раздаём учащимся карточки с номерами ответов (цифры 1,2,3,4). Один учащийся садится за первый стол и работает с клавиатурой компьютера. Остальные сидят у него за спиной (по одному). Через проектор на экране проецируются вопросы теста и варианты ответов. Сначала поднимают карточки с номером ответа ученики, сидящие сзади, затем – сидящие ближе к доске, и только потом даёт ответ ученик, работающий на компьютере. На экране появляется индикация «правильно» - «неправильно». Все ученики имеют возможность оценить свой ответ. Задача учителя зафиксировать ошибки и по окончании тестирования подвести итоги и выставить оценки. Опыт использования этого приёма показывает, что за один урок можно провести тестирование большой группы учащихся с помощью одного компьютера  (на  фото).       

 

Тестирование группы учащихся  с помощью проектора и одного  компьютера.

5. Исследовательская и проектная деятельность учащихся.

    Компьютерные технологии дали толчок появлению нового, стремительно развивающего вида ученического  творчества – компьютерного. Сейчас школьники охотно осваивают новые программы, самостоятельно разрабатывают новые учебные и наглядные пособия, сайты. Задача учителя в этих условиях – быть не только руководителем, а стать партнёром, чтобы разрабатывать вместе с учениками интересные проекты. Проектная деятельность с использованием ИТ в нашей школе является одной из форм организации учебной деятельности учащихся.

Работа над учебным проектом является обязательной для учащихся 9 классов (в рамках предпрофильной подготовки) и для старшеклассников (в системе профильного обучения). Тематику учебных проектов необходимо продумать так, чтобы увлечь как можно больше учащихся. Так для старшеклассников химико – биологического профиля предлагаю исследовательские работы: «Мониторинг состава воздуха различных помещений школы в течение дня», «Экологические проблемы моего района», «Качественный анализ пищевых продуктов» и т.п. Электронные версии таких проектов остаются в медиатеке кабинета и могут использоваться  в различных внеклассных мероприятиях.

Для учащихся гуманитарного и других профилей можно предложить проектные работы информационного, прикладного вида. Электронные версии таких проектов могут быть учебными модулями по изучаемой теме («Витамины», «Полимеры», «Катализаторы», «Кислоты» и т.п.) или их дополнением. В любом случае, курируя исследовательскую и творческую деятельность учащихся, помогая им в оформлении электронных презентаций своих работ, мы достигаем нескольких целей: не только совершенствование ключевых компетенций учащихся, приобретение опыта работы в проектной среде, но и пополнение базы электронных ресурсов кабинета химии.

В заключении хочется отметить, что все ЭУДК отвечают критериям оценки электронных изданий для школ:                                                                                                                               1- соответствие государственному образовательному стандарту по химии;                                                                    2-мультимедийность;                                                                                                                                 3- психологическая привлекательность (за счёт среды Power Point);                                                     4-открытость ресурсов (возможность экспорта и импорта объектов, изменение содержания, использование стандартных форматов);                                                                                                                            5- направленность на определённый этап обучения.

При желании электронные УДК могут быть творчески модернизированы  и адаптированы к конкретным условиям работы конкретного учителя.

     В настоящее время мною разработаны электронные дидактические комплекты: «Неорганическая химия» (8 класс), «Химия элементов» (9 класс), «Органическая химия» (10 класс), «Общая химия» (11 класс),  «Подготовка к государственной итоговой аттестации по химии за курс основной школы» (УМК для учителя и учащихся), «Химия для гуманитариев» (элективный курс), «Периодический закон Д.И. Менделеева» (элективный курс).

Все ЭУДК включают:

Авторские презентации учебных тем (составлены по модульному принципу и подходят к любому учебнику).

Теоретический материал – в виде статей, выход на которые определён гиперссылками из презентации учебного модуля.

Практический материал – в заданиях, тренажёрах и тестах. Тестовые оболочки с авторским наполнением содержания.

Справочный материал – словари и таблицы.

     Добавляя в любой комплект диски с виртуальными лабораторными работами и электронные учебники для работы на домашнем компьютере (CD по химии фирм 1С, КМ, «Просвещение» и др.)   получаем полный дидактический комплект обучения химии в информационно – образовательной среде.