CC BY
156
ДИДАКТИКА И МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ
ДИДАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ШКОЛЬНОГО УЧЕБНИКА ХИМИИ
В статье рассматриваются дидактические аспекты проектирования современных учебников химии в информационно-образовательном пространстве. Автором предложен механизм обновления содержания обучения и деятельности с целью разработки учебников химии нового поколения через оптимизацию содержания и методов обучения.
Мир вокруг нас стал иной реальностью. Его называют киберпространством, виртуальной реальностью, «пятым измерением», пространством телекоммуникаций. Пример расширяющегося информационного пространства убедительно доказывает утверждение В.И. Вернадского о том, что вокруг планеты Земля возникла новая оболочка - «ноосфера» (сфера разума). Перевод обучения с «экстенсивно-информационного» на «интенсивно-фундаментальный» (акад. Е.П. Велихов) предполагает создание информационно-образовательной среды школы и в целом информационно-образовательного пространства. Мы представляем его как специально организованный процесс, основанный на методологии научной рациональности.
Под «информационно-образовательной средой» мы понимаем пространство накопления, осмысления, фиксирования и коммуникаций систем сведений в различных областях
С.А. Волкова
Ключевые слова:
школьные учебники химии, содержание обучения, деятельность, госстандарт, научная рациональность, информационно-образовательное пространство, механизм обновления содержания образования и деятельности, оптимизация, цифровые образовательные ресурсы, педагогические технологии.
знания, культуры, окружающего мира, объективного и личностного опыта деятельности человечества, аккумулированных в определённых средствах (источниках) и сопряжённых с естественными или искусственными языками общения людей. Построение информационно-образовательной среды предполагает интеграцию всех видов сред учебных заведений в единое информационно-образовательное пространство системы образования, формируемое в общегосударственном масштабе. Необходимо объединение дидактических средств, информационных ресурсов и технологий, используемых во всех сферах деятельности учебных заведений и составляющих основу информационно-образовательных сред, в один унифицированный комплекс. Формирование информационно-предметной среды школы должно происходить через создание комплексов средств обучения на основе методологии рационального подхода, предполагающего междисциплинарную коммуникацию и моделирование реальности. Дидактический комплекс мы понимаем как совокупность дисциплин, средств и технологий обучения, спроектированную на едином системообразующем основании (рациональном подходе), при использовании которого возникает нелинейный эффект усиления дидактического результата. Ядром такого комплекса выступает школьный учебник, традиционно выполняющий следующие дидактические функции: информационную, организационно-координи-рующую, интегрирующую, преобразующую (трансформационную), кон-трольно-регуляторную, мотивационную, воспитывающую, развивающую, самообразовательную, коммуникативную, инструментальную, процессу-ально-деятельностную, методологическую и др. Комплексы являются составляющими информационно-образовательной среды [3].
Одна из нерешённых проблем педагогической науки, связанная как с познанием современного человека, так и с построением процесса образования, состоит в обновлении содержания школьного образования, обеспечении его современного качества, соответствии актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства при сохранении традиций Российской школы. Наиболее актуальной на сегодня является научная задача проектирования содержания и архитектуры учебника химии с учётом требований ФГОС. Термин «архитектура» мы применили к учебнику вместо термина «структура», поскольку именно этот термин в настоящее время часто используется относительно современных средств обработки информации и информационных технологий. Под «архитектурой» учебника в указанном контексте мы понимаем общие принципы его проектирования, моделирования, построения и применения.
Известные учёные-дидакты понимают учебник как: сложную, комплексную модель человеческого опыта (В.П. Беспалько); сценарий предстоящей деятельности обучения (М.Н. Скаткин); модель реального учебно-воспитательного процесса (И.Л. Бим); книгу, предназначенную для реализации целей обучения, в которой в соответствии с программой изложены основы научных знаний по предмету (Д.Д. Зуев); нормативно заданную форму фиксации содержания образования, посредник реализации теоретических представлений в учебно-воспитательном процессе (В.В.Краевский). А.В. Хуторской под «учебником» понимает комплексную информационно-дея-тельностную модель образовательного процесса, происходящего в рамках соответствующей дидактической системы и включающего необходимые условия для его осуществления. По его мнению, учебник - это модель, отражающая цели, принципы, содержание, технологию соответствующего образовательного процесса. Все эти определения, на наш взгляд, имеют общий характер и мало чем отличаются друг от друга.
При разработке учебников химии нового поколения мы руководствовались концепцией стандартов общего образования, в которой сформулирована принципиально новая методологическая позиция отбора содержания образования, получившая название «фундаментальное ядро содержания общего образования» [5]. Методологически она опирается на культурологическую теорию состава содержания образования (М.Н.Скаткин, В.В. Краевский, И.Я. Лернер) и системно-деятельностный подход. Она подразумевает необходимость сохранения единства образовательного пространства и преемственности ступеней образовательной системы, а также основного и дополнительного образования, обеспечения равенства и доступности образования при различных стартовых возможностях, формирование общего деятельностного базиса как универсальных учебных действий, определяющих способность личности учиться, познавать, сотрудничать в познании и преобразовании окружающего мира. Ныне действующий госстандарт общего образования, к сожалению, бессодержателен. Это даёт определённую свободу авторам учебников. Предполагается, что содержание образования определяется самой школой, а в стандарте прописано число часов, отведённых на изучение предмета. В условиях единого образовательного пространства не каждая школа, директор, учитель могут определить предметное содержание. Очевидно, что учёные-методисты должны сформулировать и написать комментарии к госстандарту, выделив при этом наиболее важные крупные блоки содержания учебного предмета.
В учебнике должно быть систематическое изложение содержания учеб-
ного предмета химии - федерального компонента государственного образовательного стандарта общего образования. Он должен соответствовать обязательному минимуму содержания образовательной программы и предназначаться для изучения химии на базовом или профильном уровне.
Предлагаем механизм обновления содержания обучения и деятельности, включающий следующие стадии:
• первая стадия предполагает глобальное структурирование учебного материала с целью выделения оптимальной структуры инвариантных знаний и их наглядной презентации (моделей, модельного и натурного эксперимента, мультимедиа и др.) для дальнейшего использования в роли эталонов прогнозируемых качественных результатов обучения;
• вторая стадия - локальное структурирование систем химических понятий и обобщённых умений внутри каждого крупного блока содержания с целью определения в нём структурно-функциональных, генетически связанных, а также методологически и практически значимых новых компонентов содержания, выраженных через тематические, понятийные и инструментальные комплексы средств организации деятельности учителя и учащихся;
• третья стадия заключается в укрупнении дидактических единиц знаний и способов действий за счёт свёртывания, сжатия информации в компактные символико-графические формы выражения и оперирования; использования различных видов материализации и формализации в обучении на основе принципа минимизации знаний. Этот принцип проявляется в том, что на минимуме типичных объектов, рассматриваемых в разных аспектах, изучаются разные явления и формируются химические понятия и обобщённые умения. Кроме того, необходимо предусмотреть варианты блоков содержания со свёрнутой информацией, дальнейшим её развёртыванием и возможностью применения интерактива;
• на четвёртой стадии предполагается генерализация, теоретическое обобщение и систематизация, внутри - и межпредметная интеграция, категориальный синтез и перенос системных знаний и обобщённых умений средствами алгоритмизации, компьютеризации, технологизации, при активном использовании кибернетико-математических методов описания структуры знаний и качества их усвоения. В этом плане очевиден приоритет мультимедийных средств в комплексе с модельным и натурным химическим экспериментом.
Дидактической единицей знания являются понятия. Химические понятия как ядро содержания обучения имеют большую долю абстракции, по-
скольку это - концентрат сущностных, обобщённых знаний, выраженных в форме знаковых моделей, к которому приходит мышление, обобщая результаты познания существенных признаков, свойств, связей и закономерностей веществ и химических реакций [2]. Обновляя содержание обучения химии, мы выделяем в нём узловые компоненты, то есть, говоря языком искусственного интеллекта, осуществляем «смысловую грануляцию». В качестве таких «смысловых гранул» выступают взаимосвязанные системы химических понятий. С другой стороны, появление новых содержательных блоков связано с разработкой нового стиля обучения, предполагающего всесторонний анализ содержательной стороны учебного процесса и оптимальное сочетание образовательных технологий обучения, выбор его методов, приёмов, средств и организационных форм.
Изменения в содержании, аппарат ориентировки, методический аппарат, а также общая эволюция учебников в разные периоды реформирования школы заслуживают специального анализа. Традиционно ведущей дидактической функцией учебника является информационная, связанная с его использованием в качестве источника информации. Один стабильный учебник химии выступал ядром системы средств обучения и создавался в качестве иллюстрации содержания учебного предмета. На наш взгляд, существовало противоречие между доминированием в учебниках того времени простого авторского описания и познавательными приоритетами соответствующих курсов. Нельзя не заметить в отдельных учебниках полного отсутствия или недостаточности дидактических компонентов, а с другой стороны - проявления «методического радикализма», когда непосредственно в учебнике использовали элементы педагогических нормативных документов - развёрнутых перечней требований к уровню подготовки семи-восьмиклассников. Изложение содержания учебника было представлено в чёрно-белом варианте, что противоречит принципу наглядности в обучении. Это, в свою очередь, не способствовало восприятию материала, а также развитию познавательного интереса и способностей школьников. Содержание учебников перегружено трудными для восприятия на базовом уровне фактами, например, в параграфе «Расчёт тепловых эффектов химических реакций» предлагается материал профильного уровня, в другом параграфе дано описание химических источников электрического тока (гальванических элементов), что является предметом изучения физики.
Следующий этап эволюции учебников химии связан с технологизацией обучения. В качестве основного средства поддержки учебника создавались учебно-методические комплекты, которые содержали пособия на печатной
основе: таблицы, дидактические материалы, иллюстративный раздаточный материал, а также натуральные объекты, лабораторное оборудование и принадлежности для проведения эксперимента, аудиовизуальные пособия. Учебники химии, изданные в конце 90-х годов прошлого века, увеличились в численном отношении, они чаще всего принадлежат к завершённой предметной линии учебников химии, начатой в 8-м классе. В этих учебниках заметно повысился дидактический уровень. Учебники чётко структурированы, в них выделяется основная, дополнительная и справочная информация, представлен разнообразный и выразительный иллюстративный материал. В ряде случаев улучшились подборки вопросов и заданий, речь чаще всего идёт не о простом воспроизведении авторского текста, а о систематизации, обобщении, анализе, синтезе, создании и решении проблемных ситуаций, творческих познавательных задач. Материал учебника изложен последовательно за счёт реализации «сквозных» содержательных линий. По общему замыслу всей линии в учебниках реализованы систематичность и преемственность изложения учебного материала, осуществлены систематизация и обобщение знаний, полученных учащимися при изучении неорганической и органической химии. В завершающем курсе проводится повторение и выравнивание уровней знаний о веществе и химической реакции. Большое внимание уделено деятельностному характеру и практической направленности обучения. Значительное место отведено в учебниках химическому эксперименту, представленному в виде большого числа лабораторных опытов и практических работ, способствующих развитию теоретической подготовки, а также направленных на формирование общеучебных и предметных умений школьников. В учебниках приведены примеры использования химических знаний в промышленном производстве и в жизни человека, раскрыта возрастающая роль экологического фактора в совершенствовании химической промышленности. В учебниках химии того времени имеется развитый аппарат ориентировки: оглавление, предметно-именной указатель, колонтитулы в виде названий глав и параграфов на каждой странице. В данных учебниках имеется развитый методический аппарат организации усвоения учебного материала школьниками. Он включает представление выделенных определений важнейших понятий и законов; задания для учащихся (как в самом тексте, так и в конце параграфов); систематизацию сведений по каждому параграфу ( рубрика «Подведём итоги») и каждой главе ( рубрика «Краткое содержание главы»). Кроме того, в некоторые учебники включена обобщающая тема - «Обобщение химических знаний», при изучении которой реализуются мировоззренческие идеи
курса, сформулированные в программе предмета. Это - идеи материальности и познаваемости мира веществ и реакций, объективности химических процессов, их подчинения законам природы.
К проблемам таких учебников можно отнести, прежде всего, проблему объёма. Авторы нередко рассматривают учебники химии для 10-11-х классов как слегка сокращённую версию вузовских лекционных курсов (например, учебники химии для 11-го класса авторов Н.Е. Кузнецовой, Т.Н. Литвиновой с ориентацией на подготовку в медицинские вузы; для 10-11-х профильных классов авторов О.С. Габриеляна и др.). Соответственно, число параграфов в учебниках нередко превышает число учебных часов, не говоря о том, что сами параграфы сильно перегружены трудным для понимания и восприятия материалом (так, в одном из учебников 11-го класса представлено 7 глав, в которых 49 параграфов). Возникает вопрос: за счёт какого времени проводить практические и контрольные работы, совершенствовать и обобщать изученное? В одном из таких учебников даётся понятие константы диссоциации; лабораторный опыт «Восстановление перманга-натом калия в разных средах» и далее задания, перегруженные уравнениями окислительно-восстановительных реакций, выполнение которых не предполагает учёта возрастных и психологических особенностей учащихся. Кроме того, в тексте учебника практически отсутствует материал для организации ведущей деятельности, характерной, с точки зрения психологов, для старшей школы - полностью самостоятельной и под руководством учителя аналитической деятельности в различных ситуациях. Авторами не предложен материал, который мог бы стать личностно значимым для учащихся. В учебнике не продуманы, с точки зрения физиологии ребёнка данного возраста, объёмы текстов, их компоновка и количество информации, заключённой в них. Тексты сложны для восприятия, при их системном изложении отсутствует сочетание сложности и доступности, а значит, не может реализоваться принцип комфортности учащихся на уроке. Например, практическая работа «Получение коллоидных растворов и их свойства», а также расчёт состава равновесных смесей должны быть объектами изучения на профильном уровне. В результате такой перегруженности учебника нарушены пропорции репродуктивных и развивающих заданий, нормативных и вариативных составляющих процесса обучения химии, что само по себе не способствует желанию и возможностям ученика 11-го класса базового уровня работать с таким учебным материалом. Оформление учебника также не соответствует возрастным особенностям школьников. Не самой удачной идеей представляется включение в текст параграфов всех возмож-
ных вопросов и заданий, пришедших в голову авторам учебника (до 10-12 вопросов и заданий в тексте и более 10 заданий к параграфу, причём некоторые из них почему-то отмечены звёздочками, очевидно, подразумевается, что эти задания особенно сложные и большинству учащихся нет необходимости приступать к их выполнению).
Третий этап эволюции учебников химии связан с интеграцией учебника в информационно-предметную среду, с соотнесением учебников с современными информационными технологиями и цифровыми образовательными ресурсами, а также с алгоритмизацией содержания. В связи с этим меняются дидактические функции учебника, он становится не только источником знаний, но в большей степени организатором познавательной деятельности, средством мотивации обучающихся и создания устойчивого познавательного интереса. Очевидна потребность создания своеобразного «предметного мира» школьников, который обеспечивал бы не только доступность восприятия, но и целесообразные способы усвоения химического содержания. Предыдущее поколение учебников кратко можно охарактеризовать как «при единообразии содержания - многообразие форм». Методологией разработки современных учебников становится методология научной рациональности, предполагающей отказ от информационной парадигмы и применение цивилизационного подхода.
Исключительная актуальность исследования проблемы создания школьного учебника нового поколения, который интегрируется в информационно-образовательное пространство, определяется изменением государственных приоритетов в сфере образования от фрагментарного к целостному восприятию образовательного процесса. Перед педагогической наукой и практикой стоит далеко не простая задача - ответить на следующие вопросы: Каким содержанием должен быть наполнен учебник, чтобы улучшить образованность и повысить культуру растущих людей, чтобы не наступила эра «обнищания души при обогащении информацией»? Как отразить в предметном содержании взаимосвязь таких форм бытия, как наука, религия, искусство, из которых человек черпает знания? Каким образом следует структурировать это содержание, чтобы решить проблему сохранения логического мышления в век преобладания виртуальной информации, в частности, работы информации на знания, превращения её в знания? Какие новые дидактические функции появляются у современных учебников? Каким образом интегрировать учебник в информационно-предметную среду, включающую комплекс цифровых образовательных ресурсов с целью реализации его функций?
Анализ литературы показал, что традиционно учебники относят к дидактическим средствам в составе учебно-методического комплекса. Он включает: учебник; электронное приложение к учебнику; методические пособия для учителей; программу курса; рабочие тетради; учебный экспериментальный практикум; дидактические материалы для учащихся (задачники, справочники, задания, контрольные работы, сборники тестов и др.); учебный практикум по химии для дополнительного образования. Школьная практика показывает, что такие новые составляющие данного комплекса, как электронный учебник, электронное приложение к учебнику, а также учебные практикумы по химии для дополнительного образования только начинают активно использоваться при обучении химии.
Академик В.П. Максаковский говорит о том, что учебник нового поколения должен быть основан на принципе научности и рисовать широкую научную картину мира. Он должен ориентировать учащихся на фундаментальные знания, которые служат основой непрерывного образования, формирования практических навыков и умений. Такой учебник должен создавать основу для организации самостоятельного добывания знаний, развития творческого, а не репродуктивного мышления, обеспечивать необходимый дифференцированный подход как в основном тексте, так и в системе заданий. Проблемное изложение материала, проблемный подход, борьба научных идей - вот основа учебника нового поколения. Он должен ликвидировать нынешнюю диспропорцию между научностью и доступностью. В учебниках нового поколения совершенно необходимой является апелляция не только к уму, но и к эмоциям.
Мы полагаем, что любой учебник должен быть написан для обучающегося. Выделим следующие требования к современному учебнику химии:
• многоуровневость (учёт всех уровней процесса обучения: социального, педагогического, теоретического, дидактико-методического, нормативного, индивидуально-практического);
• совершенный понятийный и ориентировочный аппарат (усиление меж-дисциплинарности знаний и возможность понимания текста);
• реализуемость интерактива;
• полисубъектная направленность;
• целостность, комплексность;
• многофункциональность;
• сочетание научности и доступности с рациональными формами представления информации (краткость текста, иллюстрируемого наглядно-изобразительным рядом и мультимедиа; задания, сочетающие ре-
продукцию и эвристику, в том числе, проблемного характера, в которых раскрываются наиболее типичные примеры, но путём их всестороннего анализа);
• включение в содержание учебника качественных, в том числе, экспериментальных задач на распознавание и идентификацию, исследование и прогнозирование состава, строения и свойств, а также, получение веществ с целью формирования научной грамотности обучающихся;
• включение в содержание учебника заданий на моделирование и конструирование, на возможность организации учебно-исследовательской и проектной деятельности.
В последние годы были предприняты попытки интеграции наиболее существенных функций учебника в определение «учебник нового поколения». Учебник XXI века - это учебная книга нового поколения, отличающаяся высокой научно-мировоззренческой информативностью, чёткой адресностью и адекватным жанру языком изложения, совершенным методическим справочно-ориентировочным аппаратом, преемственностью, коммуникативностью и координирующей функцией в системе средств обучения, высоким художественным и полиграфическим качеством [1]. Некоторые авторы пытаются интегрировать новые дидактические средства и технологии (интер активные доски, цифровые лаборатории, Интернет-ресурсы, средства 'еЬ-технологий, учебники химии «нового поколения») в старую методическую систему, которая сама по себе не нуждается в новых средствах, поскольку с их помощью невозможно достигнуть новых образовательных результатов. Госстандарт ориентирует на новые результаты: жить среди людей и при этом оставаться человеком. Будущему обществу всё в большей степени будут требоваться люди, обладающие знаниями, гибкостью мысли, творческой инициативой, такими качествами личности, как способность к адаптации, нравственность, ответственность, самореализация личности, свобода выбора, креативность, критическое мышление, самосовершенствование. Образование призвано обеспечить каждому выпускнику возможность получить опыт творческой деятельности, открывающий возможности для развития его индивидуальных способностей и обеспечивающий его подготовку к жизни в условиях научно-технического прогресса. Повысилась интеллектуальная составляющая - личностно значимые результаты. Новые образовательные результаты влекут за собой новые виды деятельности, которые в свою очередь неизбежно приведут к новым образовательным результатам. А под новые виды деятельности необходимо разрабатывать новые образовательные ресурсы, например, учебники
химии нового поколения, химический эксперимент, сочетающий натурный и компьютерный опыты. Такие образовательные ресурсы обеспечивают реализацию новых видов деятельности, например таких, как учебно-исследовательская и проектная, при этом формируются экспериментальные и интеллектуальные умения планировать, моделировать эксперимент, прогнозировать и интерпретировать его результаты, строить гипотезу, проверять её и др. В свете требований госстандарта особую роль приобретают новые формы уроков - уроки-проекты и уроки-исследования. Это связано с тем, что именно проектную и учебно-исследовательскую деятельность стандарт рассматривает как средства совершенствования универсальных учебных действий, а проектную деятельность ещё и как средство оценивания уровня их сформированности.
Учебник должен способствовать становлению личности ученика. Большое внимание в учебнике должно быть уделено промышленным способам получения важнейших веществ. На этих примерах возможно раскрытие одного из направлений использования обществом химических знаний. Такой материал будет способствовать успешной социализации учащихся, поскольку он имеет воспитывающий характер, а также позволит в полной мере осуществить самоактуализацию, самореализацию и творческое развитие личности школьника в процессе обучения химии. При проектировании современного учебника химии мы считаем необходимым создание динамического равновесия двух равноценных векторов - нацеленность на дело и нацеленность на человека. Мы рассматриваем применение современного учебника химии в информационно-образовательном пространстве как комбинацию четырёх взаимосвязанных аспектов: информационного, связанного с основной дидактической функцией учебника; технологического, отражающего целенаправленную, процессуальную, поэтапную сторону процесса обучения; инновационного, связанного с обновлением содержания обучения химии на основе включения в него современных достижений науки и вопросов межнаучного характера; а также организационного, предполагающего оптимизацию процесса предметного обучения.
Информационно-коммуникационное пространство современной школы формируется на базе средств web-технологий, в школы поступает оборудование, расширяющее возможности учителя химии. Примерами таковых являются: интерактивные доски; новое поколение естественнонаучных цифровых (компьютерных) лабораторий: «Архимед» производства компании Fourier Systems, Inc. (Израиль, www.fourier-sys.com), распространитель - Институт новых технологий (Москва, www.int-edu.ru); «L-микро» произ-
водства компании Лаборатория Ь-микро (Россия, www.1-micro.ru). Данное оборудование предназначено для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ по физике, химии, биологии. Комплект включает персональные компьютеры и измерительные датчики. Для высшей школы исследовательской группой «Снарк» разработан «Практикум по общей химии Ь-микро», который впервые делает основной упор на изучении количественных закономерностей в химии. Практикум базируется на измерительной системе Ь-микро, которая позволяет собирать и обрабатывать большие массивы информации о реальных химических системах. Практикум освобождает студентов от рутинных процедур записи информации, позволяя им максимально сосредоточиться на обдумывании постановки эксперимента и интерпретации результатов. Химия как учебный предмет создаёт необходимые условия для формирования информационно-образовательной среды. В этом плане важно определить, в какой форме химический эксперимент будет наиболее эффективен: в виде лабораторного практикума, демонстрационного опыта или в их определённом сочетании. В настоящее время вызывает обеспокоенность практически отсутствие химического эксперимента на уроках химии. С другой стороны, следует серьёзно задуматься над тем, не приведёт ли гипертрофированное применение 'еЬ-ресурсов к новому витку формализма в обучении. Мы предлагаем сочетать натурный химический эксперимент с модельным, что позволяет на принципиально новом уровне организовать эксперимент на уроке или лабораторном занятии. Это даёт возможность изучать химические объекты путём их всестороннего анализа с получением максимума информации из концентратов знаний; в полной мере реализовать возможности использования межпредметных связей с физикой, математикой, экологией, биологией и информатикой, применяя количественный эксперимент; раскрывать существенные признаки и связи изучаемых реальных объектов через абстрактно-логические представления, в том числе рационального и чувственного в их единстве.
Наш педагогический опыт показал, что эффективность обучения химии в условиях формирования информационно-образовательной среды через создание комплексов средств и технологий, в центре которых находится учебник химии нового поколения, весьма высока и определяется, прежде всего, устойчивым ростом познавательного интереса обучающихся к предмету, заметным повышением качества процесса и результатов усвоения базовых знаний и обобщённых умений. Группа аспирантов под нашим руководством занимается разработкой демонстрационных опытов по химии
на базе программно-аппаратного комплекса AFS «Химия с компьютером в школе». Нами определена тематика опытов, составляются инструктивные карты, включающие методические рекомендации для учителя, оборудование для опытов, описание техники эксперимента, в том числе, подготовку и проведение натурного эксперимента, подготовку датчика, его проверку и установку программного обеспечения, собственно демонстрацию опыта (либо выполнение «живого» эксперимента, либо демонстрацию реального опыта через видеокамеру), а также объяснение, интерпретацию результатов и выводы. В качестве примера проиллюстрируем демонстрационные опыты по изучению строения пламени, а также по измерению pH различных растворов. Для проведения эксперимента мы используем датчики температуры и pH, которые подключаются к персональному компьютеру. Очевидны преимущества сочетания химического эксперимента с компьютером: наглядное представление результатов эксперимента в виде графиков, таблиц и диаграмм; возможность хранения и компьютерной обработки результатов эксперимента, данных измерений; возможность сопоставления данных, полученных в ходе различных опытов; возможность сравнения результатов эмпирического исследования с научными закономерностями; экономия времени, затрачиваемого на проведение опытов; а главное, возможности для реализации индивидуальных траекторий, учёта психологических и возрастных особенностей каждого школьника в процессе предметного обучения.
Развитие идеи учебника привело к созданию его новых форм, не имеющих воплощения в виде книги. Примером могут служить учебники на основе технологии HTML, викиучебник, аудиоучебник и др. Под «электронным учебником» понимается образовательный информационный ресурс, создание, распространение и использование которого возможно только с применением современных информационных технологий. Электронный учебник - это информационный продукт образовательного характера, в отличие от «бумажного» учебника его можно просматривать только с помощью компьютера. Электронный учебник должен, как и обычный, соответствовать всем нужным учебным программам и нормам. К преимуществам электронного учебника по сравнению с традиционным (печатным) относят: возможность наполнения мощными наглядными средствами, компактность хранения огромных массивов информации, удобство редактирования, вариативность в исполнении и др.;к недостаткам - неудобство восприятия текстовой информации с экрана монитора [4].
Основная идея, которую мы реализуем в учебниках химии нового поко-
ления - это оптимизация содержания и методов обучения в свете нормативных требований ФГОС. Например, в основной школе мы рекомендуем строить содержательные линии таким образом, чтобы изучать объекты химии на минимуме типичных примеров, но путём их всестороннего анализа, позволяющего получить максимум информации из этих концентратов знаний. При этом на каждом уроке важно организовать действия, раскрывающие существенные признаки и связи изучаемых реальных объектов через абстрактно-логические представления, в том числе рационального и чувственного в их единстве. Для этого учащимся предлагаются готовые алгоритмы, ООД, инструкции к выполнению эксперимента, схемы, позволяющие упорядочить учебный процесс, что в дальнейшем обеспечивает переход к самостоятельному составлению ООД в собственной творческой деятельности. Здесь возрастает роль химического эксперимента, символи-ко-графического и компьютерного моделирования, применения цифровых образовательных ресурсов.
Электронное приложение к учебнику даёт возможность обучающимся, которые интересуются химией, выстроить свою индивидуальную «образовательную траекторию», включиться в активную самостоятельную учебно-исследовательскую и проектную деятельность, направленную на развитие навыков самостоятельной работы, самообразовательной активности, умения ориентироваться в потоке информации. Выполняя проект, ученик не ограничивается только знаниями по химии, ему приходится находить и использовать информацию из физики, математики, биологии, экологии, экономики и других предметов. Важной особенностью электронного приложения к учебнику является применение химического эксперимента нового поколения, сочетающего натурный эксперимент с компьютером. Например, в электронном приложении к нашему учебнику химии для 8-го класса приведено описание такого эксперимента по изучению строения пламени. Таким образом, вектор проектирования и разработки учебника химии нового поколения сместился: учебник становится не только важной составляющей системы средств обучения, но и условием эффективного применения в учебном процессе цифровых образовательных ресурсов.
Литература
1. Инструментальная дидактика: перспективные средства, среды и технологии обучения / ФГНУ »Институт содержания и методов обучения РАО» / Под ред. Т.С. Назаровой. М.; СПб. : Нестор-История, 2012. - 436 с.
2. Кузнецова Н.Е. Формирование систем понятий в современном обуче-
нии химии: Учеб. пособие. Л.: ЛГПИ им. А.И. Герцена, 1985. - 103 с.
3. О функциях школьного учебника в образовательном процессе / Проблемы школьного учебника: сб. науч.тр. РАО. Москва, 2005. - С.15.
4. Учебник. Материал из Википедии - свободной энциклопедии. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki
5. Фундаментальное ядро содержания общего образования / Под ред. В.В. Козлова, А.М.Кондакова. 2-е изд. М.: Просвещение, 2010.- 59 с. (Стандарты второго поколения).
