В качестве важного условия формирования предметных умений школьников Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (ФГОС) отмечает построение образовательного процесса на основе решения познавательных задач различного содержания и характера [3]. В то же время реализация требований, обозначенных в данном нормативном документе, не может осуществляться без предметной основы. Организация же познавательной деятельности учащегося, обеспечивающая качество подготовки по химии, непосредственно связана с оперированием химическими веществами и материалами. В связи с их особенностями, включающими физиологическое воздействие на организм человека и окружающую среду, сложность представления внутренней структуры объектов микромира, с одной стороны, и значением информации для познания в современном мире, с другой, важное место в познании окружающего мира занимает метод моделирования. Доступным средством создания моделей-заместителей реальных объектов является компьютерное моделирование.
В настоящее время цифровые образовательные ресурсы являются неотъемлемой частью образовательного процесса. Учителя химии имеют возможность широко применять компьютерную технику для моделирования реальных объектов и процессов в процессе различных видов деятельности: учебной, учебно-исследовательской, проектной. Поэтому предметные умения по химии органично интегрируются в информационно-коммуникационную компетентность обучающегося, которая в то же время является информационной поддержкой и средством освоения учебного предмета.
Во-первых, цифровые образовательные ресурсы являются интерактивными средствами обучения, и учитель в процессе осуществления интерактивного обучения, используя их грамотно, имеет ряд возможностей для создания информационно-предметной среды, благоприятной для развития обучающихся. Само существование поликультурного пространства невозможно без утверждения в общественном сознании установок на взаимодействие и взаимозависимость между индивидами и различными группами, на толерантность, предполагающую невраждебное отношение ко всему иному, понимание другого, сотрудничество с другими группами и коллективами, партнёрство, активное подключение к общим социальным и культурным проектам. Наука, в том числе химия, постоянно обогащается новыми знаниями, методами, подходами, средствами познания окружающего мира. Поэтому бессодержательный ФГОС при определённой минимальной основе знаний предполагает формировать у школьников способы и подходы к решению конкретных задач.
Специфический характер данных по химии предполагает развитие у обучающихся предметных умений: умения выполнять химический эксперимент, решать химические задачи и пользоваться химическим языком. Информационно-образовательная среда – это пространство накопления, осмысления, фиксирования и коммуникаций систем сведений в различных областях знания, культуры, окружающего мира, объективного и личностного опыта деятельности человечества, аккумулированных в определённых средствах (источниках) и сопряжённых с естественными или искусственными языками общения людей [1].
Кодирование и перекодирование информации химического характера предполагает умение пользоваться химическим языком, поскольку концентрирование данных осуществляется в различных формах: тексты, таблицы, графики и др. и требует предварительной подготовки. Пользование же цифровыми образовательными ресурсами при решении учебных проблем стимулирует познавательные интересы учащихся, способствуя формированию умения пользоваться химическим языком.
В настоящее время появляются точки методического обеспечения химического эксперимента как важнейшего средства изучения химии, ставящие эксперимент во главу угла, в том числе применение в образовательном процессе ЦОР как средств обучения, например, виртуальных и цифровых лабораторий. Обучающиеся имеют возможность моделировать различные явления, включая жизненные ситуации, в определённых пределах выбирая различных варианты решения. При грамотном применении виртуальная лаборатория позволяет наглядно представлять объекты и процессы, исследуемые при изучении химии, с помощью анимация, увеличивая, тем самым, число объектов, с которыми учащийся непосредственно имеет дело. Имитационное моделирование изучаемых явлений в ходе работы с виртуальной лабораторией позволяет расширить число объектов, с которыми школьник имеет дело, сформировать более полные представления ученика о возможностях науки химии. Большое значение применение виртуальной лаборатории имеет для формирования умений решать качественные, в том числе экспериментальные, задачи, применяя эксперимент как способ подготовки к реальному опыту. Виртуальная химическая лаборатория и другие программы, моделирующие промышленные и природные процессы, незаменимы для решения химических задач в случаях небезопасных веществ, к примеру, очистки органических от примесей, исследования свойств веществ.
Виртуальная химическая лаборатория и другие программы, моделирующие промышленные и природные процессы, незаменимы для решения экспериментальных задач в случаях небезопасных веществ, к примеру, очистки органических веществ от примесей. Электронные ресурсы позволяют экономить время в случае длительных химических опытов. Можно применять виртуальные лаборатории, предлагаемые авторами разных сайтов, для выполнения домашнего задания, уточнения свойств веществ, индивидуальной работы по совершенствованию умений решать химические задачи. Мысленный эксперимент, осуществляемый при помощи цифровых образовательных ресурсов, имеет большое значение в отношении преобразования опасных веществ, с которыми учащиеся непосредственно не работают, а также как «предвосхищение» реального и компьютерного опытов.
Цифровые лаборатории, например, AFS [2], имеющиеся в предметных кабинетах средних школ, позволяют учителю применять в процессе обучения количественный эксперимент. Осуществление химического эксперимента нового поколения на основе проблемного обучения способствует эффективному формированию предметных умений школьников по химии, что повышает активность познавательной деятельности. К преимуществам применению цифровых лабораторий по сравнению с традиционной методикой относятся:
— наглядное представление результатов эксперимента в виде графиков, диаграмм, таблиц;
— возможность хранения и компьютерной обработки результатов эксперимента;
— возможность сопоставления данных, полученных в ходе экспериментов;
— сокращение времени эксперимента;
— возможность индивидуализации обучения, учета психолого-педагогических особенностей каждого учащегося.
При совершенствовании и применении знаний на практике возможно использование учебных фильмов. Так, при проведении лабораторного опыта необходимым этапом является подготовка к его выполнения учащимися. Их использование возможно с различными дидактическими целями, например, при познании учащимися нового, например, при изучении особенностей строения и химических свойств соединений углерода.
Информацию, которая может быть использована при обучении выполнять школьный химический эксперимент и решать химические задачи, также содержат ресурсы интернета. Но в этом случае, с одной стороны, шире возможности осуществления поисковой деятельности учащегося в выборе объектов изучения и их характеристик, а, с другой стороны, жёстче критерии отбора необходимой информации, поскольку сведения, приведённые в электронных пособиях по химии для средней школы, уже предварительно адаптированы для процесса обучения.
В настоящее время, когда важным способом получения информации является не эмпирический подход, а предположения и расчёты, выполнение эксперимента чаще является средством формулирования и проверки гипотез. Поэтому ресурсы Интернета и электронные пособия предоставляют большие возможности проблемной реализации и решения учебных проблем. Они являются одним из источников информации при создании проблемных ситуаций.
Таким образом, ЦОР позволяют индивидуализировать и интенсифицировать процесс обучения, задействовать разные органы чувств. В соответствии с принципом минимизации информации компьютерные технологии как возможный источник информации освобождают ученика от данных, доступ к которым можно легко получить посредством Интернета, и расширяют число объектов для изучения, тем самым способствуя повышению качества формирования предметных умений.
Список литературы:
- Назарова Т.С. Аналитический отчёт «Состояние и тенденции развития в России и за рубежом основных видов средств обучения как потенциальных источников формирования новых компонентов содержания образования». – М.: РАО, 2008.
- Программно-аппаратные комплексы AFS (All For School). [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
- Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. Утверждён приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от «17» декабря 2010 г. № 1897. [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
Исследование выполнено при финансовой поддержке РГНФ и Правительства Калужской области. Проект «Обучение школьников предметным умениям по химии в свете требований образовательного стандарта нового поколения», №16-16-40005.[schema type=»book» name=»ЦИФРОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ В ОБЕСПЕЧЕНИИ КАЧЕСТВА ПРЕДМЕТНЫХ УМЕНИЙ ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ» description=»В статье речь идёт об организации познавательной деятельности учащихся по химии с использованием цифровых образовательных ресурсов (ЦОР). Выявлены основные направления применения ЦОР для формирования предметных умений по химии.» author=»Пустовит Светлана Олеговна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2016-12-24″ edition=»euroasian-science.ru_25-26.03.2016_3(24)» ebook=»yes» ]