CC BY
3411. Тишко, А.Б. История преподавания иностранных языков в России / А.Б. Тишко, Н.В. Шилова // Лингводидактика и лингвистика в вузе: традиционные и инновационные подходы: Сборник научных статей по материалам IV Международной научно-практической конференции, Ярославль, 20-21 мая 2022 года. - Ярославль: Ярославский государственный технический университет, 2022. - С. 109-113
12. Холод, Н.И. Применение информационно-коммуникационных технологий на занятиях по иностранному языку / Н.И. Холод // Язык и общество. Диалог культур и традиций: Сборник материалов научной конференции и материалы 6-го межрегионального научно-практического семинара, Ярославль, 03-04 марта 2021 года. - Ярославль: Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского, 2021. - С. 42-47
13. Холод, Н.И. Применение метода моральных дилемм для развития коммуникативной компетенции студентов на занятиях по иностранному языку в вузе / Н.И. Холод // Вестник Томского государственного педагогического университета. - 2018. - № 7(196). - С. 92-95
14. Шилова, Н.В. Интернет-технологии на занятиях по иностранному языку в вузе / Н.В. Шилова // Язык и общество. Диалог культур и традиций: Сборник материалов научной конференции, Ярославль, 01-31 марта 2022 года. - Ярославль: Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского, 2022. - С. 296-301
15. Шилова, Н.В. Игра как средство повышения мотивации учащихся к изучению иностранного языка / Н.В. Шилова // Проблемы современного педагогического образования. - 2022. - № 77-4. - С. 341-344
Педагогика
УДК 37.016:54]:004
кандидат педагогических наук, доцент Якушева Галина Ивановна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный педагогический университет» (г. Оренбург); магистр Аптикеев Айдар Альбертович
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный педагогический университет» (г. Оренбург)
ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ НА УРОКАХ ХИМИИ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ
Аннотация. В данной статье рассматривается особенность использования цифровых образовательных ресурсов в практике обучения химии. Представлены формы реализации цифровых образовательных ресурсов. Особое внимание уделяется применению виртуальных и цифровых лабораторий в учебном процессе и исследовательской деятельности обучающихся. Рассмотрены особенности применение программ-конструкций. Приведен результат педагогического эксперимента.
Ключевые слова: химия, педагогика, цифровые образовательные ресурсы, цифровые химические лаборатории, виртуальные химические лаборатории.
Annotation. This article discusses the peculiarity of using digital educational resources in the practice of teaching chemistry. The forms of implementation of digital educational resources are presented. Special attention is paid to the use of virtual and digital laboratories in the educational process and research activities of students. The features of the application of program-constructions are considered. The result of the pedagogical experiment is given.
Key words: chemistry, pedagogy, digital educational resources, digital chemical laboratories, virtual chemical laboratories.
Введение. Современные информационно-коммуникативные технологии являются неотъемлемую часть целостного образовательного процесса. в современной школе, которые позволяют повысить мотивацию обучающихся, интерес к обучению, повышает эффективность процесса обучения.
В настоящее время разрабатываются различные компьютерные программы, виртуальные лаборатории, цифровые лаборатории, которые активно используются в школах. Школы оснащаются современным оборудованием. Актуальной задачей становится разработка методики использования цифровых образовательных ресурсов на уроках химии.
Изложение основного материала статьи. Актуальность применения цифровых образовательных ресурсов на уроках химии обусловлена тем, что одной из приоритетных задач, стоящих перед учителем химии в современной школе, является повышение эффективности педагогического процесса, необходимого для успешного усвоения знаний обучающимися. Учителю химии, идущему в ногу со временем, учитывающему на своих уроках последние достижения в области усвоения знаний, необходимо не только передавать знания обучающимся, но и стимулировать их к дальнейшему изучению предмета, мотивируя к получению навыков и умений, выходящих за рамки школьного курса по данной дисциплине, способствующих в будущем их профессиональному росту и становлению в качестве высоко-квалифицированных специалистов в науке.
Однако, как показывает практика, большинство учащихся не заинтересованы в изучении предмета химии даже в рамках школьного курса обучения. Можно выделить несколько причин подобного отношения к предмету: во-первых, сложность и специфичность самой химии как дисциплины. Для понимания предмета от учащегося требуется не только знание свойств химических элементов и веществ, понятий и терминов, в которых нужно уметь ориентироваться, но и умение составлять и записывать уравнения реакций, которые базируются на формулах. Последнее требует от учащихся применения математических навыков, представлений об атоме, веществах и их агрегатных состояниях, которые обычно формируются на уроках физики в 7-ых классах и уроках химии 8-ых классов.
Во-вторых, во многих учебных заведениях отсутствует материально-техническая база для проведения демонстрационных опытов и лабораторных работ по химии. Недостаток последних не способствует формированию у учащихся умения подтверждать теоретические знания химическими экспериментами, снижает интерес к предмету, который априори должен быть наглядным, демонстративным сопровождением теоретического материала. Именно наглядность и красота эксперимента служат основным источником вовлечения учащихся 7-9-х классов в изучение предмета химии.
В-третьих, предметный материал зачастую подается исключительно в рамках учебников и пособий, что также приводит к снижению заинтересованности в изучении предмета у учащихся, большинство из которых в последнее время реже взаимодействует с «бумажными» носителями информации, отдавая предпочтение «цифровым» носителям.
Помимо вышесказанного, хотелось бы отметить, что взаимосвязь химии и математики является одной из основ предмета, в связи с чем, крайне сложно добиться высокой успеваемости и увлечённости дисциплиной у обучающихся, с низким уровнем знаний по алгебре. Можно сказать, что изучение химии требует определенной базы умений, которая должна была сформироваться у ученика за предшествующие изучению предмета химии годы обучения, поэтому
преодоление подобного «порога вхождения» зависит от способностей, старательности, мотивированности ученика. Анкетирование школьников 8 класса показало, что у 80% опрошенных отталкивающим фактором является трудность усвоения предмета.
Повысить заинтересованность и мотивированность обучающихся в изучении предмета химии и решить проблемы с недостаточным количеством практических опытов и односторонним способом подачи учебного материала помогают цифровые образовательные ресурсы (ЦОР).
За два последних десятилетия значительно возросла цифровизация и информатизация всех отраслей человеческой деятельности. Происходящие глобальные изменения затронули также и образовательный процесс. Применение ЦОР позволяет получить наиболее актуальную научную информацию, повысить интерес к обучению и реализовывать межпредметные умения, а также способствует экономии материальных ресурсов [1], [2]. Использование цифровых образовательных ресурсов на уроках химии поможет выработать ряд навыков, необходимых при изучении данной дисциплины. Среди которых: способность проводить химический эксперимент, составлять уравнения реакций, решать задачи по химии, способность применять полученные на уроках химии знания в бытовой, практической деятельности. Также использование ЦОР на уроках химии облегчают проверку знаний учащихся, давая возможность выделить наиболее проблемные и сложные вопросы и темы индивидуально для каждого (применение дифференцированного подхода в обучении).
Под цифровым образовательным ресурсом (ЦОР) понимается информационный источник, содержащий графическую, текстовую, цифровую, речевую, музыкальную, видео, фото и другую информацию; направленный на реализацию целей и задач современного образования [3].
В современной литературе существует множество классификаций ЦОРов, критериями для классификации выступают: общие функции, источники информации, образовательно-методические функции, типы информации. Классификации по представлению содержании, по целевым группам пользователей, по основанию формы, средства использования и др. [4], [5].
Применение ЦОР на уроках химии является отличным дополнением стандартного учебного занятия, способствуя более подробному изучению учащимися рассматриваемой темы урока. Например, использование презентаций особенно актуально и эффективно при изучении нового материала, поскольку подробное изображение и моделирование процессов и явлений, не видных невооруженным глазом (например, образование тонкой оксидной пленки на поверхности металла или строение молекул), существенно облегчают восприятие, понимание и усвоение новой информации.
Одним из наиболее часто используемых, и характерных для данной дисциплины ЦОР, являются так называемые виртуальные лаборатории, за которыми будущее в изучении химии на уроках. Применение на уроках химии виртуальных лабораторий позволяет учащимся понять принцип химического эксперимента, при недостаточной укомплектованности школьной лаборатории или в условиях дистанционного обучения. Особенно актуально в наше время использование виртуальных лабораторий при дистанционном обучении. Их применение обладает рядом преимуществ, среди которых, экономия времени (не требуют предварительной подготовки к проведению экспериментов), наглядность, доступность, материальная экономия (не требуют применения реальных реквизитов) и т.д. Помимо вышеназванных преимуществ, виртуальные лаборатории обладают несомненным преимуществом, отвечающим безопасности обучающихся. Они гарантируют безопасность проведения абсолютно любого химического опыта для здоровья обучающихся, что предоставляет более широкие возможности для демонстрации большего числа опытов, в том числе и с применением токсичных веществ, применение которых в целях безопасности исключено на уроках в реальном формате. При дистанционном обучении обучающиеся могут выполнять практические работы, лабораторные работы, учитель может показать демонстрационный эксперимент [6].
Помимо этого, удобство применения виртуальных лабораторий заключается и в том, что после завершения работы предоставляется подробный отчёт о протекании опыта, его результатах в виде графиков, таблиц и диаграмм.
В настоящее время используются цифровые лаборатории. Цифровые лаборатории - это новые естественнонаучные лаборатории, в том числе химические лаборатории. Данные лаборатории позволяют не углубляться в освоении сложных методик физико-химического анализа, а позволяют сориентировать обучающихся на постановку цели исследования, задач исследования, анализе данных и поиске путей решения поставленных задач. Положительной особенностью цифровых лабораторий является возможность проводить исследовательский эксперимент с высокой точностью и наглядностью, ход эксперимента отображается в виде показаний приборов, таблиц и есть возможность построения графиков. Однако данное оборудование очень дорогостоящее, не каждая школа может позволить приобрести данное оборудование. Для того чтобы использовать цифровое оборудование в образовательном процессе недостаточно только его приобрести, необходимо владеть методикой их использования. На базе ОГПУ технопарка «Учитель будущего поколения России» проводим консультации для учителей химии. Ведется обучение по использованию цифровой лаборатории в учебном процессе, по вовлечение обучающихся в проектную и исследовательскую деятельность. Также на базе ОГПУ технопарка «Учитель будущего поколения России» проводим занятия с заинтересованными школьниками, которые выполняют исследовательские работы. Школьники, используя различные датчики, исследуют процесс кристаллизации вещества, химические процессы (реакцию нейтрализации), химическое равновесие и др. Включение цифровых лабораторий в учебный процесс, в исследовательскую деятельность способствует повышению интереса к химии, увеличивает самостоятельность обучающихся.
Помимо виртуальных и цифровых лабораторий, на уроках химии целесообразно использовать программы -конструкции, имеющие ряд готовых макетов, на основе которых можно создать тестовые задания, необходимые для конкретной темы, изученной на уроке. Применение программ-конструкций (особенно проводимых в online формате), является удобным инструментом как для учителя химии, так и для учеников, поскольку позволяют быстро установить обратную связь, а также комбинировать различные типы заданий.
Несомненным положительным эффектом от применения ЦОР на уроках химии в школе является то, что во-первых, они позволяют визуализировать изучаемые процессы и повышают интерес обучающихся к изучаемому. Во-вторых, ЦОР стимулируют познавательную активность, которая, в свою очередь, мотивирует пассивных обучающихся к активной учебной деятельности. И, в-третьих, применение ЦОР соответствует современным методическим требованиям к уроку.
Проводимое нами исследование было направлено на определение возможностей ЦОР, направленных повышение мотивации обучающихся к активной учебной деятельности и повышение интереса обучающихся к урокам химии. Данная задача решалась нами за счет использования ЦОР в условиях соблюдения естественного процесса обучения с целью подтверждения гипотезы нашего исследования, заключающейся установлении взаимосвязи использования ЦОР на уроках химии на изменение показателей качества обучения: мотивации активной учебной деятельности, стремление к самостоятельному получению знаний, самообразованию и умения применять полученные знания в дальнейшей учебной деятельности.
Полученные в результате исследования возможностей ЦОР на уроках химии в 8-м классе данные, позволили нам сделать выводы:
- возможности цифровой лаборатории «Архимед» позволяют использовать на уроках химии разнообразные цифровые датчики, позволяющие различные исследования и лабораторные работы. Цифровая лаборатория позволяет реализовывать научно-исследовательские исследования, которые направлены на решение межпредметных задач и осуществлять научные эксперименты в классах образовательной организации;
- базой нашего исследования была МОАУ «Гимназия №3», в которой обучение проходит в соответствии с рабочей программой по химии, разработанной на основе ООП образовательной организации;
- анализ КТП уроков по химии в образовательной организации позволил определить не достаточность внимания, уделяемого наглядности и деятельностному подходу при изучении процессов и явлений. Это означало, что в рамках уроков химии необходимо больше организовывать лабораторные работы и демонстрационные опыты;
- целесообразность использования цифровых лабораторий на уроках химии в 8-м классе заключается в том, их использование позволяет увеличить наглядную составляющую уроков, визуализировать процесс изучения процессов и явлений и тем самым повысить мотивацию обучающихся к изучению предмета и повысить увлекательность уроков;
- учитывая дидактические возможности использования цифровых лабораторий в учебном процессе необходимо отметить то, что они позволяют повысить познавательную мотивацию и активность обучающихся за счет наглядного и содержательного наполнения лабораторных занятий и демонстрации опытов из курса учебного предмета «Химия» в 8-м классе;
- анализ результатов нашего исследования позволил сделать вывод о том, что цифровые лаборатории существенно повышают качество обучения химии. Цифровые лаборатории значительно экономят время, отведенное на урок, особенно это касается организации фронтального эксперимента. Другим положительным эффектом от использования цифровых лабораторий является наглядность и визуализация проводимых экспериментов и их результатов;
- в окончании экспериментальной работы по использованию цифровой лаборатории «Архимед 4» на уроках химии в 8 «А» классе МОАУ «Гимназия №3» потребовалось проведение завершающего контрольного урока, для подтверждения гипотезы нашего исследования и оценки знаний обучающихся и обучающихся 8-го «Б» класса, которые в эксперименте с применением цифровой лаборатории не участвовали;
- результаты контрольного этапа эксперимента показали, что в 8 «А» классе в котором на уроках химии использовалась цифровая лаборатория «Архимед 4» значительно увеличилось число обучающихся получивших отметки «отлично» и «хорошо», при этом, количество обучающихся получивших отметку «удовлетворительно» намного уменьшилось по сравнению с контрольной группой.
Выводы. Таким образом, использование цифровых образовательных ресурсов на уроках химии имеет множество положительных аспектов. Прежде всего, у учащихся формируется умение работать с различными видами информации в процессе учебных занятий, а также искать, анализировать и структурировать информацию. Также ЦОР способствуют развитию навыков исследовательской деятельности обучающихся, предоставляют простор для самостоятельной работы ученика, позволяют ему оценивать результаты своей деятельности (определять её эффективность / результативность). ЦОР предоставляют возможность работы в группе, способствуя формированию, развитию, совершенствованию коммуникативных черт личности, навыков общения, способствуют социализации личности, что в дальнейшем пригодится для работы в трудовом коллективе.
Несмотря на всё вышеперечисленное, нельзя забывать о том, что использование ЦОР должно быть целесообразным, поскольку их применение выступает лишь дополнением к основному образовательному процессу, а не его аналогом. Главным звеном в процессе обучения является учитель, немаловажную роль играет личностный фактор учителя, его знания, умения, навыки, уровень профессионализма, грамотности в преподаваемой им дисциплине. Любая виртуальная, цифровая лаборатория не может заменить реальный химический эксперимент. Также ЦОР должны соответствовать содержанию учебника по химии, нормативным актам Министерства просвещения и принятым в школе учебным программам.
Литература:
1. Федулов, Б.А. Основные методы оценки развития качеств личности в компетентностном подходе / Б.А. Федулов // Квалиметрия качества образования в вузах культуры и искусств: материалы VIII Всероссийской научно-методической конференции. - Барнаул: Изд-во Алтайской гос. акад. культуры и искусств, 2008. - С. 36-39
2. Береснева, Е.В. Современные технологии обучения химии: учеб. пособие / Е.В. Береснева. - Москва: Центрхимпресс, 2004. - 142 с.
3. Радевская, Н.С. Активизация учебно-познавательной деятельности обучаемых на основе применения цифровых образовательных ресурсов: монография / Н.С. Радевская. - Санкт-Петербург: Стикс, 2008. - 111 с.
4. Моисеева, М.В. Интернет-обучение: технологии педагогического дизайна / М.В. Моисеева. - Москва: Камерон, 2004. - 216 с.
5. Полат, Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: учебное пособие / Е.С. Полат. 3-е изд., испр. и доп. - Москва: Академия, 2008. - 268 с.
6. Якушева, Г.И. Методика использования на уроках химии цифровых образовательных ресурсов на уроках химии / Г.И. Якушева, А.С. Коротеева // Проблемы современного педагогического образования. - Сборник научных трудов: - Ялта: РИО ГПА. - 2022. - Вып. 74. - Ч. 1. - С. 306-318
