Статья на тему "Повышение практической направленности обучения химии посредством использования виртуальных лабораторных работ"

Даирова Роза Мирамовна

Преподаватель химии и биологии,

Высшая техническая школа г Кокшетау

Повышение практической направленности обучения химии посредством использования виртуальных лабораторных работ.

Аннотация

В процессе преподавания таких предметов как химия, физика преподаватели сталкиваются с некоторыми трудностями в своей работе, решение которых они находят в различных методах и приемах. Используя новейшие образовательные технологии,  повышают интерес к преподаваемому предмету, тем самым повышая качественную успеваемость учащихся. Применение виртуальных лабораторных работ является одним из основных средств повышения мотивации изучения предмета, при этом отмечается положительная динамика успеваемости обучающихся.

Ключевые слова: химия, образовательные технологии, виртуальные лаборатории, химический эксперимент, IT технологии.

В современном мире перед нами преподавателями стоит множество задач, которые мы планируем решать посредствам педагогической деятельности  с использованием различных технологий. Основная проблема, с которой сталкиваются преподаватели химии на занятиях – это низкая мотивация студентов к изучению этой дисциплины, связанная  с нарастанием сложности программного материала и сокращением учебного времени на усвоение, что в результате приводит к снижению качественной успеваемости по данному предмету.

Химия, являясь одной их экспериментальных наук, осуществляет обучение учащихся через различные формы работы: демонстрационные опыты; лабораторные работы, практические работы, выполняемые учащимися фронтально для проверки усвоения пройденного материала и т.д. Умение проводить, наблюдать и объяснять химический эксперимент, обращаться с веществами и оборудованием является одним из самых важных компонентов при изучении химии.

Тотальное внедрение IT технологии в процесс обучения химии активно затронуло все формы учебного процесса лекции, систему контроля знаний через внедрение компьютерного тестирования, интенсификацию обратных связей использованием электронной почты, чатов, социальных сетей.

Использование компьютерных технологий на уроках химии дало возможность:
• индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения за счет возможности изучения с индивидуальной скоростью усвоения материала;
• осуществлять тренировку в процессе усвоения учебного материала и самоподготовку учащихся;
• визуализировать учебную информацию с помощью наглядного представления на экране данного процесса, зачастую скрытого в реальном мире;
• организовать управление учебной деятельностью и контроль за результатами усвоения учебного материала;
• наладить межпредметную связь между химией и информатикой.

Не остается без внимания и лабораторный практикум. Особые возможности для реализации интерактивного обучения здесь создает возможность проведения лабораторных работ в виртуальной лаборатории. 
Под виртуальной химической лабораторией мы понимаем компьютерную программу, позволяющую моделировать химический процесс, изменять условия и параметры его проведения. Следует признать, что виртуальные лаборатории, основанные на принципах технологизации, инновации, индивидуализации, дифференциации, интеграции открывают новые возможности в организации взаимодействия субъектов обучения, содержания и характера их деятельности. В зависимости от вида виртуальной лаборатории, целей, задач, форм и методов обучения работа с нею может проходить в учебной аудитории под руководством преподавателя или в самостоятельном режиме, в Сети или на локальном компьютере, индивидуально или в группе. В виртуальной химической лаборатории можно выполнить как отдельный эксперимент, к примеру, с целью демонстрации конкретного свойства или явления, так и виртуальную лабораторную работу. 

С дидактической точки зрения виртуальная лабораторная работа рассматривается как метод, форма и средство обучения, в ходе реализации которого учащиеся под руководством преподавателя и по заранее намеченному плану выполняют определенные практические задания (опыты), оперируя образами веществ и компонентов оборудования, воспроизводящими внешний вид и функции реальных предметов. Виртуальные лабораторные работы в целом служат достижению тех же дидактических целей, что и реальные, носят исследовательский характер, вызывают интерес, способствуют выработке навыков обращения с реактивами, приборами и оборудованием современной лаборатории. Существует ряд ситуаций, когда использование виртуальной лаборатории оказывается предпочтительным или единственно возможным способом обучения: это дистанционное обучение, отсутствие возможности провести реальный эксперимент (недоступность или опасность реактивов и оборудования, временные ограничения), если речь идет об изучение токсичных или взрывоопасных веществ (например, галогенов, щелочных металлов). В этом случае возможность проведения эксперимента виртуально является единственной. Кроме того, существует необходимость подготовки/тренинга перед выполнением реальной лабораторной работы: виртуальная лаборатория позволяет отработать необходимые навыки исследования реального процесса, предусмотреть возможные ошибки в постановке и проведении опыта, в способах обращения с реактивами, со сложным оборудованием. 
Технически виртуальная лабораторная работа представляет собой комплексный ресурс, который включает: 1) собственно виртуальную лабораторию как компьютерную программу, моделирующую основные этапы выполнения лабораторной работы; 2) набор виртуальных реактивов и оборудования; 3) методические указания, содержащие теоретические сведения, конкретные задания, порядок выполнения работы, требования к отчету. 
Выполнение лабораторных экспериментов с использованием компьютерных технологий, как показал опыт, вносит определенные особенности в учебный процесс: возможность постановки опытов не только в процессе изложения нового, но и при закреплении материала, обобщении знаний, решении экспериментальных задач.

В качестве примера можно рассмотреть проведение виртуальной лабораторной работы по органической химии на тему: «Получение этилена и его свойства».  Данная лабораторная работа составлена в программе ОМS. Включает в себя теоретическую часть, в которой описывается ход работы и соответствующие наблюдения (цвет осадка, выделение газа, изменение окраски раствора и т.д.). В практической части учащийся самостоятельно выполняет лабораторную работу, действия которой озвучиваются автором. По окончании работы учащийся должен заполнить лабораторный журнал и сделать выводы по проведенной работе. При проведении занятий с использованием виртуальных лабораторных работ было замечено, что повышается эмоциональная и эстетическая убедительность преподавания, оптимизируется процесс усвоения знаний,  у обучающихся концентрируется  внимание на проблеме урока. То есть у обучающихся  формируется положительная мотивацию к познавательной деятельности через информационные технологии. Отмечается положительная динамика успеваемости обучающихся – за лабораторные работы  такого вида они получают преимущественно 4 или 5 баллов.

Среди достоинств таких виртуальных лабораторных работ, можно также отметить:

1.Подготовку учащихся к химическому практикуму в реальных условиях:

· отработка основных навыков работы с оборудованием;

· обучение выполнению требований техники безопасности в безопасных условиях виртуальной лаборатории;

·развитие наблюдательности, умения выделять главное, определять цели и задачи работы, планировать ход эксперимента, делать выводы;

·развитие навыков поиска оптимального решения, умения переносить реальную задачу в модельные условия, и наоборот;

·развитие навыков оформления исследования.

2.Проведение экспериментов, недоступных в химической лаборатории из-за вредности веществ и продуктов реакции или недостаточного оснащения реактивами и оборудованием.

3.Наглядность химических процессов и объектов, показывающих механизмы химических реакций и динамику технологических процессов химических производств.

4.Экономию учебного времени. Уменьшается время на организацию и проведение фронтального и демонстрационного эксперимента.

Виртуальная химическая лаборатория может использоваться на всех этапах урока в качества средства повышения мотивации изучения предмета. Большое внимание здесь уделяется соблюдению правил техники безопасности, что является одним из основных методов здоровье сберегающих технологии на уроке химии.

Список использованной литературы:

1.     А.А. Грабецкий, Т.С. Назарова «Кабинет химии» М-1980 г

2.     Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия» 7-11 М-1985

3.     Н.Нурахметов, К.Бекишев, Н.Заграничная «Химия» мектеп,10 кл, 2014г

4.     Н.Нурахметов, К.Бекишев, Н.Заграничная «Химия» Методическое руководство, мектеп 2014 ж

5.     Р.Жумадилова, С. Алимжанова «Химия» , мектеп 2007 г

Адреса использованных сайтов:

1.       http://www.xn--www-qdd8aloyg.openclass.ru/

2.       http://otherreferats.allbest.ru/

3.       http://nsportal.ru/

4.       http://cyberleninka.ru/

5.       http://novokik.ning.com/

6.       http://www.virtulab.net/

7.       http://arbir.ru/

8.       http://www.myshared.ru/