Применение современных компьютерных технологий при изучении химии

Применение компьютера позволяет планировать различные схемы прохождения учебных задач, разделять сложные задачи на составные элементы разного уровня, практиковать наиболее рациональные формы их сочетания.

Для достижения высококачественного уровня у учащихся необходимо чёткое распределение функций между участниками учебного процесса с применением компьютера.

В таблице перечислены основные функции, и знаком «+» указаны их исполнители. В случае возможности выполнения функций одновременно несколькими участниками учебного процесса знаком «!» отмечен наиболее качественный исполнитель [23].

Таблица 1.2 – Основные функции участников учебного процесса

Таким образом, основная цель информатизации – расширение творческих возможностей современного учителя, модернизация школьного образования. Использование программных средств в химии решает следующие задачи:

1.                 индивидуализация и дифференциация процесса обучения;

2.                 самоконтроль и самокоррекция;

3.                 самодиагностика и ликвидация пробелов в собственных знаниях;

4.                 самооценка результатов учебной деятельности;

5.                 тренинг в процессе усвоения учебного материала;

6.                 самоподготовка учащихся;

7.                 визуализация учебной информации, в том числе процессов, скрытых в реальном мире (например, рассмотрение процессов на атомно-молекулярном уровне);

8.                 проведение виртуальных химических экспериментов;

9.                 формирование культуры учебной деятельности школьника.

1.3.1 Формы организации учебной деятельности с применением компьютерных технологий

Рассмотрим методы организации обучения с применением компьютеров, позволяющие повысить качество знаний учащихся.

В практике могут применяться четыре основных метода организации обучения:

-               объяснительно-иллюстративный;

-               репродуктивный;

-               проблемный;

-               исследовательский.

Учитывая, что первый метод не предусматривает наличие обратной связи между учеником и системой обучения, его использование в системах с применением компьютерных технологий не целесообразно. Хотя он может реализовываться с применением мультимедийных презентаций.

Репродуктивный метод обучения со средствами вычислительной техники предусматривает усвоение знаний, сообщаемых ученику преподавателем и (или) компьютером, и организацию деятельности обучаемого по воспроизведению изученного материала и его применению в аналогичных ситуациях. Этот метод не позволяет радикально изменить учебный процесс по сравнению с применяемой традиционной схемой (без ПК) [23].

Проблемный метод обучения использует возможности ПК для организации учебного процесса как постановки и поиска способов разрешения некоторой проблемы. Главной целью является максимальное содействие активизации познавательной деятельности обучаемых.

В процессе обучения предполагается решение разных классов задач на основе получаемых знаний, а также извлечение и анализ ряда дополнительных знаний, необходимых для разрешения поставленной проблемы. При этом важное место отводится приобретению навыков по сбору, упорядочению, анализу и передаче информации.

Исследовательский метод обучения с применением ПК обеспечивает самостоятельную творческую деятельность учащихся в процессе проведения научно-технических исследований в рамках определенной тематики [24]. Здесь применяются средства наглядности, практические задания, письменные и графические работы, натуральные объекты и их реальные и символические изображения, ведутся лабораторные занятия и т.д. В этом случае обучение является результатом активного исследования, открытия, игры [25], вследствие чего, как правило, бывает более приятным и успешным, чем при использовании других методов. Исследовательский метод предполагает изучение методов, объектов, ситуаций в процессе воздействия на них. В этом плане незаменимым является моделирование, т.е. имитационное представление реального объекта, ситуации или среды в динамике [16, 26].

Можно выделить три основных направления развития информационных технологий в современном естественно – научном образовании [27]:

·                    дистанционное и открытое образование;

·                    виртуальные лаборатории;

·                    библиотеки мультимедиа-объектов.

Следует отметить, что резкой границы между указанными направлениями нет, каждое направление развивается как открытая система, включающая другие элементы. Так, например, школы дистанционного образования используют ресурсы и виртуальных лабораторий, и сетевых библиотек.

Хотелось бы выделить следующие возможности использования компьютера в школе:

-               организация учебного процесса (подготовка расписаний, электронных документов и т.д.);

-               подготовка учебных пособий;

-               обучения пользователей ПК для решения прикладных задач, обучение основам программирования, дизайна, компьютерному моделированию;

-               компьютерное обучение основам наук с помощью специально разработанных программ (недостаток: игнорирование дидактического принципа доступности);

-               компьютерный контроль знаний;

-               использование компьютера для получения и работа с информацией из сети Интернет;

-               создание и работа со школьным сайтом, позволяющим связать учителей, родителей, учеников.

2                   Методические рекомендации к проведению занятий по химии с использованием программы Microsoft Power Point

2.1    Возможности применения программы Microsoft Power Point

В настоящей работе изучена возможность применения программы Microsoft Power Point на уроках химии.

При проведении традиционных уроков в кабинете химии учителю приходится излагать учебный материал на доске, пространство которой ограничено. Расписание в школах, как правило, составляется так, что друг за другом следуют классы разных параллелей. Поэтому учителю приходится тратить много времени на оформление доски к следующему уроку.

Преодолеть эти трудности ему помогут возможности компьютера.

К уроку готовится презентация в программе Microsoft Power Point. Основные опорные моменты урока появляются на экране с помощью мультимедиапроектора. Это способствует лучшему восприятию, а следовательно, и усвоению материала, так как записи сделаны четко, логически стройно, а также красочно, сопровождаются рисунками, схемами, таблицами, уравнениями химических реакций, которые ученик должен записать в тетрадь. К этим записям можно вернуться в любое время, повторяя их неоднократно. Мультимедиа-презентация позволяет привлечь и удерживать на более долгий срок внимание и воздействует более чем на один орган чувств.

Подача учебного материала в виде мультимедийной презентации сокращает время обучения, высвобождает ресурсы здоровья детей.

Кроме того, можно манипулировать звуком и видео для достижения спецэффектов, синтезировать и воспроизводить звук и видео, включая анимацию и интеграцию всего этого в единую мультимедиа-презентацию. Так в презентацию можно включить видеофрагмент химического эксперимента. При этом хотя и теряется натуральность эксперимента, но его удобно демонстрировать при повторении и обобщении изученного материала или в случае проведения длительного опыта (например, эксперимент по коррозии металлов) [28]. Также при изучении токсичных веществ виртуальный мир дает возможность проводить химический эксперимент без риска для здоровья учащихся. Если в кабинете отсутствует необходимое оборудование для каких-то практических работ, использование компьютера позволяет все-таки провести эти работы.

Таким образом, использование компьютерных технологий обогащает курс химии экспериментом.

Такой презентацией можно воспользоваться ученику, пропустившему урок по болезни.

Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе урока: при обучении химии эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), а также во время проведения химического практикума [9].

Подобные уроки помогают решить следующие дидактические задачи [29]:

1.                 усвоить базовые знания по предмету;

2.                 систематизировать усвоенные знания;

3.                 сформировать навыки самоконтроля;

4.                 сформировать мотивацию как к изучаемому предмету, так и к учению в целом;

5.                 оказать учебно-методическую помощь учащимся в самостоятельной работе над учебным материалом.

2.2           Методика проведения урока по теме: «Сплавы»

Нами были разработаны методические указания с применением мультимедийного урока по теме: «Сплавы». По типу этот урок относился к уроку приобретения новых знаний. Были поставлены следующие цели:

Образовательная: познакомить учащихся со сплавами металлов, с их классификацией, свойствами и применением.

Воспитательная: формирование навыков коллективной работы в сочетании с индивидуальной, повышение творческой активности учащихся, познавательного интереса к химии, сформировать умения слушать собеседника, гуманное отношение к окружающим.

Развивающая: сформировать у учащихся познавательный интерес к предмету, развить у учащихся умения аргументировать свою точку зрения при решении задачи, умения логически рассуждать, обобщать и делать выводы из полученных знаний.

На организационном этапе урока учитель акцентирует внимание ребят, что они уже знакомы со строением, свойствами и способами получения многих металлов. Наука, занимающаяся получением металлов из их природных соединений – минералов и руд, носит название (какое?) металлургии.

Еще в VI веке ученый и врач Георг Агрикола, заложивший основы металлургии, автор сочинения «Двенадцать книг о металлах», призывал стремиться к тому, чтобы «добытую руду плавить с пользой для дела и получать из нее путем отделения шлаков чистые металлы». Это главная задача металлургии и в наши дни.

(Демонстрируется слайд №1 с высказыванием Георга Агрикола).

Далее учитель задает вопрос: Какими важными физическими свойствами обладают металлы? (Ответ: прочность, ковкость, высокие тепло- и электропроводность).

Учитель продолжает свой рассказ.

Но почему химически чистые металлы редко используют в быту и промышленности? Например, из магния не делают бытовые изделия; легкий прочный кальций не используют в самолетостроении?

Как же можно устранить хрупкость металлов?

Этот вопрос не переставал волновать человечество с тех пор, как каменный век сдал свои полномочия эпохе меди.

Первое знакомство с медью произошло в доисторические времена. Из медных самородков человек делал топоры, копья, щиты.

(Демонстрируется слайд №2 с фотографиями изделий из медных самородков).

В России медные рудники были на Дону, в Приднестровье, на Урале. Открытие и разработка месторождений меди на Урале связаны с именем Никиты Демидова. Опыт применения чистой меди показал многие недостатки этого металла и заставил задуматься над улучшением его качеств. Вот тогда на смену медному веку пришел бронзовый. Металлы одиночки уступил место сплавам.

(Демонстрируется слайд №3 с указанием темы урока).

Учитель определяет цели урока и его задачи.

Затем учитель задает ребятам вопрос: «Исходя из жизненного опыта скажите, что же такое сплавы?»

Учитель плавно подводит ребят к определению сплавов.

Дается формулировка: сплавы – материалы с характерными свойствами, состоящие из двух или более компонентов, из которых по крайней мере один – металл.

(Демонстрируется слайд №4, в котором отражено определение сплава).

Учитель сообщает, что при сплавлении различных металлов строение их изменяется: расстояние между атомами в узлах кристаллической решетки либо уменьшается, либо, наоборот, увеличивается.

Считается, что при этом появляются дополнительные силы, скрепляющие атомы в кристалле. Вот почему сплавы обычно более прочные, чем чистые металлы.

Рассмотрим состав и области применения различных сплавов.

Таблица 2.1 – Состав и области применения различных сплавов

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7