Интерактивное обучение в преподавании физики и химии

Рогожникова О.А.⁽¹⁾, Терехова В.А.⁽²⁾

⁽¹⁾ ПГУ им. Т.Г.Шевченко, физико-математический факультет,

старший преподаватель каф. ОФ и МПФ

⁽²⁾ ТТК, преподаватель химии высшей квалификационной категории.

Новое качество образования определяется результативностью образовательной деятельности учреждения, коллектива, каждого педагога и обучающегося. В свою очередь под результативностью понимается успешность выпускника образовательного учреждения, готового быть конкурентоспособным в динамично меняющейся ситуации в государстве. Для этого недостаточно владеть определённой суммой знаний, умений, навыков (стандарт). Требуется владение основными способами взаимодействия с миром и с самим собой, такими, как исследование, проектирование, организация, коммуникация и рефлексия, что в совокупности с ЗУНами составляет компетентность выпускника.

Достижению такого качества образовательных услуг способствует использование интерактивных образовательных технологий, переход на интерактивное обучение.

Слово “интерактив” происходит от слова “interact” (англ.), где “inter” — взаимный, “act” — действовать. “Интерактивность” означает способность взаимодействовать или находиться в режиме диалога. Интерактивное обучение — это, прежде всего, диалоговое обучение, способность взаимодействовать или находиться в режиме диалога с чем-либо (компьютером) или кем-либо (человеком).

По сравнению с традиционным обучением в интерактивном обучении меняется взаимодействие педагога и обучающихся: активность преподавателя уступает место активности студентов, а задачей педагога становится создание условий для инициативы.

К интерактивным методам обучения можно отнести следующие: дискуссия, эвристическая беседа, «мозговой штурм», ролевые, «деловые» игры, тренинги, метод проектов, групповая работа с иллюстративным материалом, обсуждение видеофильмов и т.д. Рассмотрим наиболее важные, интерактивные методы при изучении естественнонаучных дисциплин.

Рассмотрим диалоговое взаимодействие человека с человеком.

Дискуссия. Например, студентам предлагается вопрос: От чего зависит растворимость в воде твердых, жидких и газообразных веществ? Они начинают перечислять различные факторы, влияющие на растворимость. Затем спрашиваем: А одинаково ли влияет какой либо из факторов на растворимость твердых и газообразных веществ? И так завязывается дискуссия, в ходе которой вырисовывается ответ на поставленный вопрос.

Эвристическая беседа. Данный метод заключается в следующем: студентам предлагается ответить на вопрос и обосновать свой ответ. Обучающиеся высказывают свое мнение, завязывается беседа, возникают новые вопросы, в результате приходят к правильному ответу на поставленный вопрос.

К примеру, вопрос: Все ли вещества могут находиться во всех трех агрегатных состояниях? Студенты отвечают. Затем обращается внимание студентов на такие вещества как полиэтилен, крахмал, мел. Обучающиеся понимают – нет, не все вещества на Земле могут находиться во всех трех агрегатных состояниях. Возникает новый вопрос: почему?...

Метод «мозгового штурма». Данный метод направлен на генерирование идей по решению проблемы, основан на процессе совместного разрешения поставленных в ходе организованной дискуссии проблемных задач. Задание составляется таким образом, чтобы оно содержало профессионально значимый или межпредметный вопрос.

На проведение «мозгового штурма» выделяется несколько минут, в ходе которых студенты должны предложить варианты ответов на поставленный вопрос.  Примерами вопросов могут служить: что такое жидкий кристалл? в чем заключается диффузия? что такое адсорбция? В течение одной минуты студенты, например, на доске записывают варианты ответов. По окончании «штурма» все предложенные идеи подвергаются анализу, в котором участвует вся группа студентов. Обучающимся сообщается правильный ответ.

Практика показывает, что «Мозговой штурм» является эффективным методом стимулирования познавательной активности, формирования творческих умений обучающихся как в малых, так и в больших группах. Кроме того, формируются умения выражать свою точку зрения, слушать оппонентов.

Все чаще в образовательный процесс проникают компьютерные технологии (жизнь заставляет; вряд ли есть семья, у которой дома нет компьютера). Рассмотрим диалоговое взаимодействие человека с компьютером.

Метод проектов применим при наличии действительно значимой проблемы, для решения которой необходим исследовательский поиск. Приобретенный обучающимися опыт практической деятельности может быть использован для решения проблем, возникающих в повседневной жизни, в быту, на производстве. Так, студентами ТТК при изучении физики и химии были выполнены следующие проекты: «Молекулярная кухня: обыкновенное чудо современной науки», «Майонез – знакомый незнакомец», «Пища богов – шоколад», «Радуга чая», «Кофе – бодрящий напиток», «В пруду прописанное чудо», и другие.

Проектная деятельность предполагает подготовку докладов, рефератов, проведение исследований и других видов творческой деятельности. Роль педагога сводится к наблюдению, консультированию и направлению процесса анализа результатов в случае необходимости.

Следует отметить, что в ходе выполнения проекта обучающийся оказывается вовлеченным в активный познавательный творческий процесс; при этом происходит как закрепление имеющихся знаний по предмету, так и получение новых знаний, формируются исследовательские (поисковые), коммуникативные, организационно-управленческие, умения и навыки работы в команде. Метод проектов тесно связан с исследовательской деятельностью.

Исследовательский метод. Актуальной задачей в современных условиях является формирование творческой личности, обладающей креативным мышлением. В связи с этим всё более предпочтительным становится исследовательский метод, в котором от обучающихся требуется максимум самостоятельности.

Так студентами техникума были проведены следующие работы: «Физико-химические процессы, происходящие при изготовлении теста», «Физико-химические свойства молока», «Физико-химические свойства полимеров». Они выполнили при этом различные опыты, поставили эксперименты, изучили литературу, посетили различные предприятия нашего города, а затем оформили результаты работы и подготовили презентации.

Итогом исследовательской и проектной деятельности является проведение в техникуме ежегодной студенческой научно-практической конференции, на которой студенты представляют свою работу в виде докладов с презентацией. С 2009 года студенты техникума коммерции принимают участие во Всероссийском фестивале исследовательских и творческих работ учащихся «Портфолио». Они и их руководители были награждены дипломами фестиваля.

 Исследовательская деятельность позволяет сформировать умения творческой работы, самостоятельность при принятии решений, развивает наблюдательность, воображение, умения нестандартно мыслить, диалектически воспринимать явления и закономерности окружающего мира, выражать и отстаивать свою или групповую точку зрения.

Игровые методики. Использование разных типов игр – деловых, имитационных, ролевых для разрешения учебных проблем вносит разнообразие в течение предметного образовательного процесса, вызывает формирование положительной мотивации изучения дисциплин естественно-научного цикла, стимулирует активное участие обучающихся в учебном процессе.

Исходя из нашего опыта, наиболее эффективнее применять игровые методики на завершающем этапе (по завершении изучения темы, раздела, курса) обучения физики и химии. При этом происходит закрепление участниками игры материала, формируются коммуникативные умения, способности применять приобретенные знания в различных областях, умения решать проблемы. Примером может служить игра «Самый умный по физике и химии». Сценарий этого мероприятия также был отправлен на фестиваль педагогических идей «Открытый урок» и был удостоен диплома.

Групповая работа с иллюстративным материалом

При изучении физики и химии важными компонентами являются наглядность и доступность излагаемого материала. В данном случае на помощь преподавателю приходят плакаты, макеты, иллюстрированные атласы.

Например, для изучения физики может быть использован иллюстрированный атлас Касьянова, в котором содержится не только теоретический, но и богатый иллюстративный материал к каждой теме. Электронное строение воды, различия структуры воды и льда также можно объяснить с помощью иллюстративных схем.

Увеличить объем рассматриваемого учебного материала на уроке можно с помощью электронных презентаций.

 Обсуждение видеофильмов. Еще более эффективным методом, чем предыдущий является применение видеоматериалов и анимационных демонстраций. Они позволяют заглянуть вглубь материи, увидеть невидимое, совершить путешествие к звездам, понять всю красоту мира и вселенной. Кроме этого, не каждое учебное заведение имеет полный комплект необходимого оборудования, химреактивов, приборов и материалов, не все опыты и явления могут быть осуществлены на занятиях. В этом случае на помощь приходят компьютерные технологии – модели данных явлений и опытов в виде анимации.

Такие методы повышают познавательный интерес к физике и химии и уровень их усвоения, позволяют увеличить время работы на уроке студентов, дают возможность работать каждому из них. Таким образом, уровень индивидуализации обучения значительно возрастает.

В заключении хочется отметить, что интерактивные формы и приемы могут быть применимы на всех этапах урока, многие из них универсальны, хорошо подходят для изучения материала как по физике, так и по химии. Применение интерактивных форм обучения позволяет студентам приобретать знания, которые не достигаются при традиционных методах обучения, они сами делают свой выбор, проявляют инициативу. При этом практически все обучающиеся оказываются вовлеченными в процесс познания.