CC BY
79
М. Ф. Каримов
Классификация методов обучения химии по этапам информационного моделирования действительности
Бирская государственная социально-педагогическая академия 452453, Башкортостан, г. Бирск, ул. Интернациональная, 10; телефакс (3414)2-64-55
Отмечено отсутствие завершенной и общепри-
нятой теории методов обучения естественно-математическим дисциплинам. Показана возможность классификации методов обучения школьников и студентов химии согласно пяти этапам информационного моделирования действительности. Выделено системное качество классифицированных по этапам информационного моделирования действительности совокупности методов обучения химии.
Ключевые слова: методы обучения химии, этапы информационного моделирования действительности, гомоморфное соответствие информационного моделирования действительности и методов обучения химии, системность методов обучения.
Содержание среднего и высшего образования, соответствующее этапам информационного моделирования действительности, состоящего из постановки задачи, построения модели, разработки и исполнения алгоритма, анализа результатов и формулирования выводов, возврата к предыдущим этапам при неудовлетворительном решении задачи 1, реализуется в урочной, лекционной, практической, лабораторной и внеаудиторной формах организации занятий и с помощью логических и эвристических методов обучения естественно-математическим, общетехническим и социальногуманитарным дисциплинам.
В дидактике средней и высшей школы известны развитые Я. А. Коменским (1592— 1670) 2, И. Г. Песталоцци (1746—1827) 3 словесно-наглядные, И. Ф. Гербартом (1776— 1841) 4 и К. Д. Ушинским (1824—1871) 5 воспитывающие, Г. Спенсером (1820—1903) 6 и Д. И. Менделеевым (1834—1907) 7 исследовательские, Г. Э. Армстронгом (1848—1937) 8 и Д. Пойа (1887—1985) 9 эвристические, Р. Ф. Арендтом (1828—1902) 10 и В. Н. Верховским (1873—1947) 11 практические методы обучения школьников и студентов.
На незавершенность научной теории методов обучения подрастающего поколения естественно-математическим, общетехническим и социально-гуманитарным дисциплинам указывают различные подходы к классификации Дата поступления 03.09.08
его методов: 1) по источникам передачи знаний и характеру восприятия учебной информации (словесные, наглядные и практические методы) — Е. Я. Голант (1888—1971) 12, Е. И. Перовский (1891 — 1968) 13, Н. М. Верзилин (1903—1984) 14 и др.; 2) по дидактической цели учебного занятия (объяснение, беседа, работа с учебником и книгой, демонстрация, практическая работа, экскурсия, заучивание материала учебника) — Б. П. Есипов (1894—1967) 15, М. А. Данилов (1899—1973) 16 и др.; 3) по характеру познавательной деятельности обучающихся (проблемное изложение, объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый, эвристический и исследовательский методы) — М. Н. Скаткин (1900—1991) 17, И. Я. Лернер (1917—1996) 18, В. В. Краевский (р. 1926) 19 и др.; 4) по структуре преподавательской деятельности (методы организации и осуществления, стимулирования и мотивации, контроля и самоконтроля учебно-познавательной деятельности школьников и студентов) — Ю. К. Бабанский (1927—1987) 20 и др.; 5) по сочетанию преподавательской и учебной деятельностей (объяснительно-побуждающий, частично-поисковый, побуждающий и поисковый методы) — М. И. Махмутов (р. 1926) 21, Т. И. Шамова (р. 1924 ) 22, М. М. Левина (р. 1930) 23 и другие.
Выделенная нами целостная логическая единица проектирования и реализации подготовки будущих исследователей действительности — информационное моделирование объектов, процессов и явлений природы и технологий, состоящее из таких этапов-элементов, как постановка задачи, построение модели, разработка и исполнение алгоритма, анализ результатов и формулирование выводов, возврат к предыдущим этапам при неудовлетворительном решении задачи 24, позволяет осуществить нижеследующую классификацию методов обучения химии подрастающего поколения, обладающую свойством системности.
Гомоморфное соответствие этапов информационного моделирования действительности и методов обучения химии приводит к следующей классификации.
К классу методов постановки учебных и научных задач химии школьниками, студентами и преподавателями относятся: 1) поиск учебной и научной литературы по изучаемой проблемы неорганической, органической, физической, аналитической или квантовой химии традиционным и телекоммуникационным способами 25 и ее подробный анализ для выявления актуальной и мало разработанной темы исследования; 2) натурное наблюдение или констатирующий эксперимент с компьютерным сопровождением, приводящий к формулировке задачи эмпирического познания сла-боизученных объектов, процессов или явлений природной или технической действительности 26;
3) эвристическая беседа доктора химических, физико-математических или технических наук со старшеклассниками и студентами, позволяющая выделить объект, предмет, цель и задачи экспериментального или теоретического исследования фрагментов природы или технологий 27;
4) эмоциональное объяснение на традиционных научных семинарах и в телекоммуникационных компьютерных клубах по интересам собственной точки зрения по острым проблемам химической науки и химического образования 28; 5) дискуссионное коллективное обсуждение на обычных, теле- и видеоконференциях актуальных современных научно-технических проблем изучения
29
химической действительности 29.
Класс методов построения моделей решения учебных и научных задач химии в условиях информатизации обучения естественно-математическим дисциплинам составляют: 1) иллюстративный и эмоциональный рассказ учителя или преподавателя химии или физики с компьютерными презентационными приложениями об истории и способах открытия законов природной и технической действительности 30; 2) демонстрация в среде традиционных и компьютерных презентаций основных положений концепций и теорий, составляющих химическую картину мира, с развернутыми пояснениями 31; 3) эвристические диалоги и полилоги, основанные на традиционном и компьютерном поиске информации, порождающие и развивающие новые идеи для открытий, изобретений 32 и рационализаторских предложений в области химии и физики;
4) традиционное и компьютерное упорядочение и ассоциация известных аксиом, постулатов, принципов, критериев, теоретических положений, законов и концепций предметной области, полученных по традиционным и телекоммуникационным каналам, для построения новых качественных или количественных тео-
рий химии 33; 5) реальное или виртуальное активное участие старшеклассников, студентов и преподавателей в работе научно-теоретических конференций по химии и физике 34, посвященных моделированию объектов, процессов и явлений природы и технологий.
В классе методов разработки алгоритмов решения учебных и научных задач познания и преобразования химической действительности в средних и высших учебных заведениях выделяются: 1) традиционное и телекоммуникационное выявление дедуктивных теоретических способов логики, математики, физики и химии, прилагаемых для объяснения и предсказания объектов, процессов и явлений окружающего нас материального мира 35; 2) освоение традиционным или компьютерным способом классических и современных приемов эмпирического познания химической действительности 36; 3) составление компьютерных программ по алгоритмам решения учебных и научных задач химии в процедурном, функциональном, логическом и объектно-ориентированном стилях алгоритмических языков и в среде прикладных пакетов математических расчетов 37; 4) использование компьютерной автоматизации сбора, хранения, обработки исходных данных и представления итоговой информации известных лабораторных и новых экспериментальных работ по химии 38; 5) моральное и материальное стимулирование самостоятельного планирования старшеклассниками и студентами успешной учебной и научной деятельности в обычных условиях и с компьютерным сопровождением в области экспери-
39
ментальной и теоретической химии 39.
Из класса методов исполнения алгоритмов решения задач химии при помощи компьютеров основными являются: 1) компьютерное представление, мультимедийное изложение и объяснение обязательного, предусмотренного государственным образовательным стандартом, и актуального научного материала по химии 40; 2) воспроизводящие и тренировочные упражнения компьютерного программированного обучения химии с линейным, разветвленным и смешанным порядками усвоения учебного материала 41; 3) выполнение иллюстративных лабораторных и исследовательских экспериментальных работ по химии и физике с использованием аппаратного и программного обеспечения компьютеров 42; 4) семантико-ло-гическое редактирование, синтаксическая отладка и реализация компьютерных программ алгоритмов решения задач математического моделирования объектов, процессов и явлений
химической действительности 43; 5) репродуктивно-инструктивное повторение изученного материала по неорганической, органической, физической, аналитической и квантовой химии в среде традиционных, аудиовизуальных
44
и компьютерных технологий .
От класса методов анализа результатов решения учебных и научных задач по химии и формулирования выводов его образующими служат: 1) индивидуальный, групповой
и фронтальный контрольные еженедельные опросы старшеклассников и студентов по изученным материалам всех учебных курсов химии и физики 45; 2) текущие, промежуточные и итоговые программированные контрольные работы и зачеты по химии, физике и математике в течение каждого учебного семестра 46; 3) компьютерное тестирование и диагностика умственного развития изучающих химию как субъектов учебной и научной деятельности 47; 4) прием школьных и курсовых экзаменов по химии и физике учителями и преподавателями, имеющими полную компьютерную базу данных посещаемости занятий и успеваемости по другим естественно-математическим дисциплинам старшеклассников и студентов 48;
5) всестороннее оценивание творческих работ и профессиональной подготовленности по химии и физике обучающихся в системе непрерывного образования экспертными и государственными аттестационными комиссиями, члены которых владеют в совершенстве традиционными и компьютеризированными методиками анализа достижений субъектов творческой деятельности 49.
Классифицированные по этапам информационного моделирования действительности, приведенные выше методы обучения химии и физике старшеклассников и студентов, примененные нами в течение последних тридцати лет в ряде средних и высших учебных заведений Урала на теоретических и практических занятиях, обладая свойством системности в формировании и развитии новых личностных качеств у молодежи, показали свою дидактическую эффективность в подготовке творчески целеустремленных, интеллектуально активных, научно компетентных, профессионально дисциплинированных и социально коммуникативных будущих исследователей и преобразователей природной и технической действительности 50.
Дидактический опыт последних лет преподавателей — ученых Уральского и Башкирского классических госуниверситетов, Башкирского госпедуниверситета, Стерлитамак-ской и Бирской госпедакадемий показывает, что обучение химии и физике согласно мето-
дам, классифицированным по этапам информационного моделирования действительности, способствует получению каждым пятым выпускником очного отделения красного диплома о высшем образовании и защите каждым
десятым из обучавщихся в высшем учебном
24
заведении кандидатской диссертации .
Системность и дидактическая эффективность классификации методов обучения химии по этапам информационного действительности, приводящие к формированию и развитию у старшеклассников и студентов диагностической, проективной, конструктивной, реализующей и оценочной функций, служат основанием для применения данной логико-познавательной операции и при проектировании и реализации подготовки подрастающего поколения и по остальным естественно-математическим и общетехническим дисциплинам.
Анализ и обобщение краткого приведенного выше материала приводят к формулировке выводов:
1. Отсутствие окончательного решения фундаментальной проблемы дидактики — создания общепринятой теории методов обучения подрастающего поколения школьным и вузовским дисциплинам актуализирует способ ее построения на основе информационного моделирования действительности с этапами постановки задачи, построения модели, разработки и исполнения алгоритма, анализа результатов и формулирования выводов, возврата к предыдущим этапам при неудовлетворительном решении задачи.
2. Классификация методов обучения школьников и студентов химии по этапам информационного моделирования объектов, процессов и явлений действительности обеспечивает появления у совокупности способов дидактического взаимодействия обучающих и обучаемых системного свойства, выражаемого в формировании и развитии у последних таких личностных качеств, как творческая целеустремленность, интеллектуальная активность, научная компетентность, профессиональная дисциплинированность и социальная коммуникативность.
3. Дидактическая эффективность классификации методов обучения молодежи химии по этапам информационного моделирования действительности заключается в формировании и развитии у обучающихся согласно данной методической системе новых личностных качеств, диагностической, проективной, конструктивной, реализующей и оценочной функций, позволяющих достичь высоких результатов учебной и научной деятельности.
Литература
1. Каримов М. Ф. // Наука и школа.— 2006.— №3.- С. 34.
2. Коменский Я. А. Избранные педагогические сочинения: В 2-х тт.- М.: Педагогика, 1982.
3. Pestalozzi I. H. БдтШсЬе.Впе1е, herstellungen von Pestallozzianum und von der Zentralbibliothek in Zbrich: Bd. 1-13.- Zbrich, 1946-1971.
4. Herbart J. F. Sдmtliche Werke: Bd. 1 —19. — Leipzig-Langensalza: H.Beyer und Sцhne, 18821912.
5. Ушинский К. Д. Человек как предмет воспитания. Опыт педагогической антропологии: В 2-х тт.- СПб.: Тип. Ф. С. Сущинского, 1868-1869.
6. Spencer H. The study of sociology.- New York: D.Appleton & Company, 1873.- 423 p.
7. Менделеев Д. И. Сочинения. Т. 23. Народное просвещение и высшее образование. 1. Народное образование в России. 2. Химия - Преподавание в высшей школе.- Л.-М.: Изд-во АН СССР, 1952.- 386 с.
8. Армстронг Г. Э. Эвристический метод обучения, или искусство предоставлять детям самим доходить до познания предметов.- М.: Тип. Г. Лисснера и А. Гешеля, 1900.- 23 с.
9. Пойа Д. Как решать задачу?- М.: Учпедгиз, 1961.- 207 с.
10. Арендт Р. Ф. Основные начала химии и минералогии. Методическое руководство.- СПб.: К. Л. Риккер, 1904.- 346 с.
11. Верховский В. Н. Методика преподавания химии в средней школе. Пособие к стабильному учебнику (для преподавателей).- М.-Л.: Учпедгиз, 1936.- 372 с.
12. Голант Е. Я. Методы обучения в советской школе.- М.: Учпедгиз, 1957.- 151 с.
13. Перовский Е. И. // Советская педагогика.-
1956.- №12.- С. 17.
14. Верзилин Н. М. // Советская педагогика.-
1957.- № 8.- С. 21.
15. Есипов Б. П. (Ред.) и др. Основы дидактики.-М.: Просвещение, 1967.- 470 с.
16. Данилов М. А. Процесс обучения в советской школе.- М.: Учпедгиз, 1960.- 296 с.
17. Скаткин М. Н. Проблемы современной дидактики.- М.: Педагогика, 1980.- 95 с.
18. Лернер И. Я. Дидактические основы методов обучения.- М.: Педагогика, 1981.- 186 с.
19. Краевский В. В. Проблемы научного обоснования обучения: Методологический анализ.- М.: Педагогика, 1977.- 264 с.
20. Бабанский Ю. К. Избранные педагогические труды.- М.: Педагогика, 1989.- 560 с.
21. Махмутов М. И. Проблемное обучение. Основные вопросы теории.- М.: Педагогика, 1975.337 с.
22. Шамова Т. И. Проблема активизации учения школьников: Автореф. дисс. ... д. пед. н.- М.: МГПИ им. В. И. Ленина, 1977.- 33 с.
23. Левина М. М. Сущность и структура методов обучения: Автореф. дисс. ... д. пед. н.- М.: МГПИ им. В. И. Ленина, 1978.- 29 с.
24. Каримов М. Ф. // Вестник Оренбургского государственного университета.- 2005.- № 4.-С. 108.
25. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2005.-Т.12.- № 4.- С. 30.
26. Алимов В. Ю., Васьковский В. О., Кандауро-ва Г. С., Каримов М. Ф. Неоднородность магнитных свойств аморфных пленок Gd-Co // Физика металлов и их соединений.— Свердловск: Изд-во УрГУ, 1979.— С. 63—70.
27. Каримов М. Ф. // Образование и наука. Известия Уральского отделения РАО.— 2007.— № 2 (44).- С. 136.
28. Каримов М. Ф. // История науки и техники.-2007.- № 12. Спец. вып. № 3.- С. 111.
29. Каримов М. Ф. // История науки и техники.-2007.- № 12. Спец. вып. № 3.- С. 1210.
30. Каримов М. Ф. // История науки и техники.-
2005.- № 3.- С. 103.
31. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2006.-Т.13.- № 5.- С. 98.
32. Каримов М. Ф., Кандаурова Г. С. Устройство для измерения температуры // Б. И. -1982.-№ 4.- С. 167.
33. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2007.-Т.14.- № 4.- С. 57.
34. Каримов М. Ф., Климчук М. А. // История науки и техники.- 2006.- № 3.- С. 125.
35. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2006.-
Т.13.- № 2.- С. 108.
36. Каримов М. Ф. // Нефтегазовое дело.- 2006.-Т.4.- № 1.- С. 288.
37. Каримов М. Ф. Обучение информатике студентов педвуза // Высшее образование в России.-
2007.- № 3.- С. 169.
38. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2008.-Т.15.- № 1.- С. 94.
39. Каримов М. Ф. // История науки и техники.-
2008.- № 3. Спец. вып. № 1.- С. 101.
40. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2007.-
Т.14.- № 3.- С. 107.
41. Каримов М. Ф. // Учитель Башкирии.-
1986.- № 6.- С. 44.
42. Кандаурова Г. С., Каримов М. Ф., Васьковский В. О. Параметры доменной структуры аморфных пленок Gd-Co разного состава // Физика твердого тела.- 1981.- Т.23.- Вып.3.- С. 720.
43. Каримов М. Ф. Компьютерное моделирование эвристическими и логическими методами в подготовке будущих учителей-исследователей // Сб. научных трудов «Математика. Компьютер. Образование» / Под ред. Г. Ю. Ризниченко и Н. Х. Розова.- М.: Российский фонд фундаментальных исследований; «Прогресс-Традиция», 2001.- Вып.8. — Часть I.- С. 140-142.
44. Каримов М. Ф. // Нефтегазовое дело.- 2006.-Т.4.- № 1.- С. 285.
45. Каримов М. Ф. // Учитель Башкортостана.-1994.- №12.- С. 57, 70.
46. Каримов М. Ф. // История науки и техники.-
2006.- № 4.- С. 81.
47. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2008.-Т.15.- №1.- С. 62.
48. Каримов М. Ф. Компьютерные технологии обработки данных об учащихся // Межвузовский сборник научных трудов «Технологии совершенствования подготовки педагогических кадров: теория и практика».- Казань: Татарское книжное изд-во, 2005.- Вып. 6.- С. 145-149.
49. Каримов М. Ф. Классификация уровней подготовки будущих учителей-исследователей // Материалы Международной научной конференции «Проблемы повышения качества подготовки учителя».- Шуя: Изд-во ШГПУ, 1999.- С. 95-96.
