Чернобельская Г.М.
advertisement
Глава 2.3. Технологии обучения химии В последнее время все больше говорят не в отдельности о методах, формах, средствах обучения, а о технологиях обучения химии. Это лишний раз подтверждает, что успех достигается лишь тогда, когда все они используются в комплексе. Технология обучения химии — это особый вид методики обучения химии, который предусматривает: — тщательно продуманную модель учебного процесса, отражающую четко сформулированный методический замысел и спланированный конечный результат; — специально методически обработанное (преобразованное) в соответствии с замыслом химическое содержание; — систему методов и средств обучения химии, ориентированную на реализацию содержания с целью развития мышления обучаемых, учета их интересов и потребностей, обладающую свойством инвариантности, т. е. воспроизводимую в сходных условиях школьной действительности, минимально зависимую от индивидуальности учителя. При всем этом важно, чтобы организация обучения создавала ситуацию успеха; — достаточно точный временной режим; — диагностику достигнутости промежуточных и конечного результата. Если проанализировать любую технологию обучения, то можно заметить, что в них используются широко известные методы обучения, отобранные с помощью длительных предварительных обсуждений дидактические единицы содержания, но особенность технологии в том, что все это соединено вместе и завязано в жесткую, строгую систему. Технология обучения 127 возникает как результат накопления методического опыта многих учителей. Создатели любой технологии, несмотря на ее технократическое название, постоянно озабочены ее гуманистической направленностью, в частности той ее особенностью, которая обеспечивает оптимальную комфортность процесса обучения по отношению к детям. Таким образом, для любой технологии обучения характерна специфическая обработка содержания и жесткая организация учебного процесса. В настоящее время учителя предпочитают такие технологии, которые обеспечивают формирование и развитие личности ребенка, его мышления, речи, самостоятельности, мотивационной сферы, побуждают к активной познавательной деятельности, к общению в процессе обучения. Как справедливо заметила Р. Г. Иванова, «...все они (технологии) имеют много общего, а именно: целенаправленность на максимальное обеспечение развития личности школьника».1 Если преобразование содержания не имеет места, то о технологии обучения говорить не следует. Г. К. Селевко [10] предлагает обширную обобщающую классификацию технологий обучения, созданных за последнее время учеными-методистами и учителями-новаторами. В этой классификации нашлось место и традиционному обучению, и новейшим технологиям обучения. Технологии обучения классифицируются: — по организационным формам (коллективный способ обучения, групповое обучение, индивидуализированное обучение и пр.); — по доминирующему методу обучения (программированное обучение, модульное обучение, обучение на основе опорных схем-конспектов, игровое обучение, обучение на основе соревнования, опережающее обучение и пр.); — по адресной направленности (для одаренных детей, для трудных детей, для классов коррекции и т. д.); — по характеру общения между учителем и учеником (технология сотрудничества, личностно-ориентированная и т. п.). Здесь рассмотрены лишь некоторые технологии обучения, получившие к настоящему времени достаточно широкое 1 Иванова Р. Г. Педагогические технологии: адаптивная система обучения // Химия в 1 школе, 1998, № 6. С. 25—27. 128 применение в методике обучения химии. При этом меньше внимания уделяется традиционным технологиям, так как именно на них мы ориентировались в предшествующем изложении. Концепция личностно ориентированного обучения, а также деятельностный подход заставляют выбирать для обучения такие технологии, которые делают достоянием учащихся не только химическое содержание, но и опыт активной деятельности. Такова, например, технология группового обучения, особенно в малых группах. § 2.3.1. ТЕХНОЛОГИЯ ГРУППОВОГО ОБУЧЕНИЯ Технология группового обучения по химии может быть различной по содержанию, но всегда требует особенно хорошо продуманных и просчитанных методических решений по ее реализации, связанных со спецификой работы учащихся в группах. Учитель прежде всего определяет численность группы. Чаще всего выбирается работа в парах, т. е. группа — это двое учащихся, сидящих за одним столом. Реже в группы объединяют троих-четверых учеников, сидящих за двумя столами. При этом главное — управление работой группы. Иногда состав пар может меняться. Бывает так, что в процессе работы в паре один ученик быстрее справляется с заданием, а другой отстает. При этом первый вынужден задерживаться, а другой нервничает и из-за этого попадает в стрессовую ситуацию. При этом помогает смена состава пар. Такая смена иногда возникает естественно. Между собой объединяются учащиеся, которые работают в одном темпе. Небольшие нюансы в групповой работе могут отличаться в разных школах и у разных учителей, но в любом случае при технологии группового обучения учитель решает следующие организационные задачи: — подбор состава групп; важно, чтобы при парной работе ученики легко общались друг с другом, а их взаимодействие было ориентировано на взаимопомощь; — обеспечение групп четкими конкретными заданиями, цель которых — управление работой группы, так как при групповой работе учитель не может участвовать в работе каждой группы. Эти задания представляют собой специально подготовленный дидактический материал; 5 Чернобельская Г. М. 29 2 — при разработке заданий учитель продумывает характер деятельности каждого партнера в группе; — планируется (ориентировочно) время групповой работы и продумываются запасные варианты методических решений на случай, если будут отклонения от запланированного времени (отставание или опережение); — разрабатывается порядок работы: ученикам дается план действий (иногда учителя называют его алгоритмом), определяющий объем и последовательность их работы в классе. Иногда возникает необходимость перейти с одного места в кабинете на другое. Например, если нужно выполнить лабораторный опыт, для которого специально оборудованы отдельные столы, или воспользоваться справочным материалом, расположенным на другом столе, и т. д. Перемещение учащихся тщательно организуется и продумывается; — специально готовится кабинет: подготавливается оборудование столов; — разрабатывается система контроля и учета. Технология группового обучения получила воплощение, например, в мурманской методике, методике Ривина-Баже-нова. Идеи возникновения этих технологий зародились еще в начале XX века, они близки, их можно видоизменять. Но, начав обучение, менять чтолибо учитель не может, так как это обязательно приведет к сбою в работе и негативно скажется на результатах и на отношении учащихся к делу. Вся технология конструируется учителем от начала до конца, по целому разделу или теме. Нельзя забывать и еще один важный момент групповой технологии — ее органичное сочетание с индивидуальной работой каждого ученика, а также с коллективной работой класса в целом. Рассмотрим некоторые примеры технологии группового обучения. Большой опыт использования такой технологии накоплен тамбовскими учителями химии и обобщен методистом Института повышения квалификации г. Тамбова Н. П. Воскобой-никовой [2]. Во всех случаях учитель составляет так называемый «Листок учителя», где фиксируются необходимые понятия и разрабатываются задания и упражнения, необходимые для их полноценного усвоения. Содержание «Листка учителя» обычно «привязано» к тексту учебника, которым пользуются учащиеся. В данном примере это учебник Г. Е. Рудзитиса и Ф. Г. Фельдмана «Химия-9». ч 130 3 В графе «Карточки» указано, какие задания и какие упражнения должны быть включены в карточку, которая выдается учащемуся. Каждый ученик получает свою карточку для работы. При этом учитель следит за тем, чтобы содержание карточек было по сложности примерно равным. В данном случае содержание карточки 1 выглядит так. Карточка состоит из двух частей — верхней и нижней. В верхней части приведено задание, в нижней — упражнения. На карточке есть цветовой сигнал (наклеена цветная бумажка в уголке). Главная идея в том, чтобы ученики выполнили задания по всем вариантам карточек. Поэтому сначала каждый ученик выполняет задание «своей» карточки. При этом, если нужно заучить определение, он это делает и рассказывает вслух своему соседу по столу. После этого они меняются карточками и выполняют задания уже по новым для них карточкам. Когда и эти задания выполнены, ученики поднимают цветовые сигналы и ищут в классе учащихся, у которых сигналы другого цвета, и переходят к новым партнерам. С ними процедура повторяется. Дело учителя следить за этими перемещениями и не допускать нарушений. В карточке может быть и задание по выполнению химического опыта. Тогда ученик направляется к специально оборудованным столам в кабинете химии и там выполняет опыт. К опытам ученики приступают в разное время, так что никакого беспорядка не может быть. Порядок обеспечивается еще и тем, что каждый ученик получает в руки листок с так называемым «Алгоритмом работы». В нем изложена последовательность его работы. Приведем фрагмент такого алгоритма, описанный у Н. П. Воскобойниковой. 1. Получите карточку и цветовой сигнал. 2. Поставьте точку в листке учета (точка — сигнал «Я изучаю эту карточку»). 3. Выполните первое задание (или получите ввод). Убедитесь в готовности передать его следующему партнеру, мысленно проверив себя. 4. В случае затруднения запишите вопросы для обсуждения с партнером, делавшим ввод, или обратитесь к учителю. 5. Приступите к выполнению второго задания, самостоятельно выбрав уровень трудности.»... и т. д. В описанном алгоритме говорится о листке учета. Это заслуживает особого внимания. Технология учета работы специально разрабатывается. Ведется и индивидуальный учет (у каждого в тетради), и учет работы в малой группе. Это так называемый экран учета. Заметим, что такие экраны учета результатов используются в ряде технологий. Это большого размера таблица, примерная форма которой приведена ниже. 432 4 При наличии условий можно использовать компьютер. Заметим, что описанную технологию группового обучения называют еще коллективным способом обучения (КСО), где каждый учит каждого. В основу КСО положены идеи А. Г. Ривина и В. К. Дьяченко о том, что обучение осуществляется через общение обучаемых с обучающими. Все эти компоненты технологии группового обучения встречаются в разных вариантах и сочетаниях.1 Встречаются они и в технологиях индивидуализированного обучения. § 2.3.2. ТЕХНОЛОГИИ ИНДИВИДУАЛИЗИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ. ОБУЧЕНИЕ ПРИ ПОМОЩИ ОПОРНЫХ СХЕМ Одной из технологий индивидуализированного обучения является так называемая система В. Ф. Шаталова [19], в основу которой положены так называемые опорные конспекты (схемы, сигналы), по терминологии самого В. Ф. Шаталова. Примером таких сигналов по химии могут быть опорные схемы, разработанные И. И. Супоницкой и Н. И. Гоголевской [12—14]. (рис. 2.2.) Шаталовские опорные конспекты в конце 70-х годов были настоящей инновацией, которая была воспринята учителями с большим энтузиазмом, потому что все они интуитивно ощущали их полезность. Конспекты совпадали с направлением поиска методических решений учителей. Отсюда массовое использование опорных схем с начала 80-х годов по всем предметам. 1 Суртаева Н. Н. Педагогические технологии: технология естественного обучения // Химия в школе, 1998, № 7. С. 13—16. 133 5 Смысл опорного конспекта как средства обучения в том, что он через зрительно воспринимаемые образы, знаки и другие изобразительные средства вызывает из памяти учеников необходимые ассоциации, опорные знания, помогает достаточно компактно выстроить систему некоторого блока содержания, облегчает понимание его структуры и тем самым способствует усвоению. Ведь чем больше опор, тем упорядочен-нее материал, что значительно облегчает усвоение нового. До сих пор в методике обучения химии идут споры о том, какими по форме должны быть опорные конспекты. Одни считают, что в конспекте все сигналы должны быть выражены в строго химических символах и терминах. Другие — что должно быть как можно больше неожиданных, иногда парадоксальных и нехимических изображений. Тогда они поражают воображение и лучше запоминаются. В ответ звучит возражение о том, что возникают две параллельные системы символов, которые могут совместиться в сознании учащихся и помешать развитию химической грамотности. Очевидно одно — опорные конспекты, как и все средства и приемы в методике не являются панацеей, они лишь одно из средств в арсенале учителя. Технология опорных конспектов включает не только опорные схемы. Технология определяется методикой использования опорных конспектов в разных условиях с разными дидактическими целями — для изучения нового материала, для закрепления и совершенствования знаний, для контроля в устной, письменной или компьютерной формах. Опорные схемы могут предлагаться учащимся в готовом виде, а могут по заданию учителя и при наличии примерных ориентиров составляться учениками. Учащиеся могут пользоваться схемами во время ответа у доски, а могут и сам ответ строить в форме схемы. Вероятно, опорные схемы могут строиться с помощью компьютера. Однако о таком опыте пока мало что известно. Все это развивает воображение учащихся, способствует развитию их творчества. Но важно, чтобы использование опорных схем не исключало развития речи учащихся. Поэтому В. Ф. Шаталов вводит самоконтроль, подобный тому, что при групповом обучении осуществляется в парах. Чтобы учитель мог услышать речь каждого, ученику 6 предлагается наговаривать свой ответ на магнитофон. А вот учет работы каждого ученика у В. Ф. Шаталова тоже осуществляется при помощи экрана успеваемости. Ранее уже упоминалось о методах активного обучения и о том, что в школьной практике все шире используются игро135 вые методы. В отдельных случаях можно говорить об игровых технологиях [4, 8]. Конечно, когда речь идет о химическом лото, игре в химические «крестики-нолики» или в химический «морской бой», о решении химического кроссворда и т. п., которые эпизодически применяются на уроках, чтобы активизировать познавательную деятельность учеников, можно говорить лишь об отдельных игровых методах. Но если речь идет о ролевых играх или играх-соревнованиях, в которых школьники учатся не только химии, но и общению между собой, подчинению строгой дисциплине, определяемой правилами игры, умению работать в команде, то это уже технология. Организация таких игр достаточно сложна, они всегда носят комплексный характер. Организация игры состоит из трех обязательных этапов: — подготовительный — имеется в виду подготовка к игре как учащихся, так и учителя; — организация и проведение игры, во время которой продумывается участие в ней каждого ученика класса; — анализ и подведение итогов игры и оценка ее результатов. Игровые технологии могут быть использованы для всех без исключения возрастных категорий учащихся. Рассмотрим в качестве примера ролевую игру для учащихся X класса на тему «Топливо и энергетические проблемы», разработанную О. А. Михеевой [6] в форме пресс-конференции. Игра носит обобщающий характер. Подготовка к ней начинается пример но за 2 недели. По желанию учащихся формируются группы «специалистов»: «химиков-технологов» (6—8 человек), «экологов» (3— 5 человек), «представителей прессы» — журналистов, репортеров из газет, например, «Сегодня», «Аргументы и факты», «Химия», «Химия и жизнь», «Наука и жизнь» и др.; среди журналистов могут быть иностранные, если в школе усиленное изучение иностранных языков, которые могут задавать вопросы на иностранном языке, а с ними и «переводчики». Кроме того, предполагается «физик» и «ассистент физика», «депутат Государственной Думы» как пред ставитель общественности, кроме того, из числа учащихся выбирается «глав ный эксперт». Выбирается или назначается учителем ведущий. Сам перечень действующих лиц свидетельствует о заложенных в содержание межпредметных связях, а также о связи химии с реальной жизнью. Вполне естественно, что каждая группа в соответствии с отведенной ей ролью не только повторяет пройденный на уроках химии материал, но и изучает рекомендованную учителем и найденную самостоятельно научно-популярную литературу, дополнительные учебники по химии и смежным, а также общественным дисциплинам, публицистику, готовит, если нужно, наглядные пособия, консультируясь с учителем. Тем временем и сам учитель выстраивает сценарий игры. Кабинет химии определенным образом оформляется. Отбираются необходимые 136 средства наглядности, имеющиеся в химическом кабинете. Обозначаются места для прессы, для научных групп. Для каждого участника изготавливается карточка с фамилией ученика и указанием его роли (это делают сами ученики по указанию учителя). Эту карточку должен будет приколоть на грудь каждый участник. Развешиваются таблицы, изготавливаются листки информации. После этого можно начинать игру. Ведущий объявляет план пресс-конференции: 1) вступительное слово главного эксперта; 7 2) доклады представителей научных групп; 3) ответы на вопросы и дискуссия с представителями прессы — журналистами; 4) выступления представителей общественности; 5) подведение итогов. Главный эксперт делает доклад с общим обзором масштаба энергетических проблем, их значимости и перспективах развития энергетики, а также о разных источниках энергии. После него первый химик-технолог демонстрирует и поясняет самодельную, изготовленную научной группой схему «Переработка нефти». Второй и третий химикитехнологи делают то же самое, но по переработке твердого и газообразного топлива. После этого вступают в дискуссию журналисты, которые задают вопросы не только ученым, но и политикам. Ответы на вопросы дает четвертый химик-технолог, который является участником научной группы, а депутат Государственной Думы затрагивает экономическую сторону проблемы, демонстрируя специально нарисованный график, иллюстрирующий использование различных видов энергии в США в период с 1860 по 1980 годы. На графике видно, что к 1980 г. растет потребление атомной энергии. Пояснения для прессы дает физик и его ассистент. Пятый химик-технолог рассказывает о нетрадиционных видах энергии, а шестой — о гидроэнергетике. После этого экологи анализируют экологические аспекты проблемы, при этом отмечается не только вред, наносимый экологии, но и пути защиты окружающей среды. Это очень важно для предотвращения хе-мофобии. После этого ведущий подводит итог, благодарит всех и закрывает пресс-конференцию. Наблюдающий за работой участников игры учитель вправе сам оценить работу участников. Но еще лучше организовать самооценку или провести анонимное анкетирование, предложив ранжировать участников по степени успешности выступлений. Кроме ролевых игр, накоплен опыт проведения массовых игр-соревнований, игрконкурсов. Соревнование — форма деятельности, при которой участники игры стремятся превзойти друг друга. Примером таких игр могут служить игры типа «Что? Где? Когда?», «Брейн-ринг», «Химический турнир», «Химический КВН». Имеются в виду игры химического содержания. Такого типа игры всегда увлекательны, эмоционально насыщенны, стимулируют учащихся проявлять свои 137 способности, инициативу, преодолевать комплексы, работать в команде. При этом очень важна четкая организация игры. Важно, чтобы дети находились в ситуации успеха. При проведении игры-соревнования учитель заботится о том, чтобы в ней уравновешивали друг друга две стороны: конкуренция и партнерство, взаимопомощь. Приведем в качестве примера разработанную В. Н. Торгашовым1 игру «Химический турнир» в VIII классе по теме «Первоначальные химические понятия». Он проводится в конце темы как обобщение. Класс делится на три команды, состоящие из равного числа участников. Ученики получают список вопросов, по которым нужно готовиться к турниру, повторяя изученный материал. Для подготовки к турниру выделяется специальный урок, на котором сильные учащиеся выступают в роли «тренеров», помогая своим товарищам ликвидировать пробелы в знаниях. От успеха каждого ученика зависит успех команды в целом, что определяет оценку каждого. Инициатива, ответственность, желание одержать победу у учащихся возрастают, и иногда, если урока не хватает, подготовка переносится на внеурочное время. Перед началом турнира каждому участнику каждой команды раздаются номера, изготовленные из плотной бумаги или картона. У каждой команды свой цвет. Для каждого номера разрабатывается свое задание. Команда, участник которой первым выполнит свое задание, получает 3 балла, остальные, соответственно, 2 и 1. Ведущим может быть учитель или ученик старшего класса. Нежелательно назначать ведущим ученика того же класса. Должна быть и судейская коллегия или жюри. Примеры заданий турнира 8 Задание 1. «Химическое оборудование». Участвует по одному человеку от каждой команды, имеющий номер, который называет ведущий. Иногда для большей занимательности номера можно извлекать из лотерейного барабана. Перед каждым из участников лежит набор предметов лабораторного оборудования: колба, пробирка, воронка, держатель для пробирок, тигельные щипцы, пинцет, фарфоровая чашка для выпаривания и т. п. Ведущий называет предмет — участники показывают его. Задание 2. «Смеси». Участвует по одному человеку от команды. Участники должны подробно рассказать, как провести опыт по разделению смеси: а) соль -I- алюминиевый порошок + сера; б) сахар + железные опилки + порошок мела; в) подсолнечное масло + соль + вода. Задание 3. «Молекулярная масса». Участвует по три человека от каждой команды. На доске записано по три формулы сложных веществ — на каждого участника по одной формуле. Пока они закрыты. Соревнование 1 Торгашов В. Н., Чернобельская Г. М. Обучаться, соревнуясь // Химия в школе, 1998, № 5. С. 25—31. fS8 идет в форме эстафеты. По сигналу ведущего один из трех участников открывает одну из закрытых формул и начинает подсчитывать молекулярную массу. Запись ее на доске служит сигналом для второго участника. Второй участник принимает эстафету, открывает вторую формулу и подсчитывает молекулярную массу обозначенного вещества и т. д. Задание 4. «Элемент — вещество». Участвует один человек из каждой команды. На выданных игрокам карточках написаны фразы, в которых пропущено слово «вещество» или «элемент». Надо вставить нужное и передать карточку жюри. Задание 5. «Признаки реакций». Участвует по одному человеку от каждой команды. За одну минуту игроки должны вспомнить и записать известные им признаки химических реакций. Задание 6. «Уравнения реакций». Участвует по три человека от каждой команды. Задание выполняется аналогично заданию 3. Задание 7. «Аукцион». Участвуют команды в полном составе. Объявляется тема аукциона. Например, «Валентность». Предлагается придумать фразы, в состав которых входит это понятие. Это может быть определение валентности, фраза об обозначении валентности, объяснение, как определить валентность по формуле и т. д. Побеждает команда, которая скажет последнюю фразу. По окончании подсчитываются баллы и объявляются результаты. На следующем уроке проводится зачет по теме. Близок к игровым соревновательным технологиям недавно широко практиковавшийся и незаслуженно обделенный вниманием общественный смотр знаний. Примером может служить разработанный Г. С. Башковой1 общественный смотр знаний восьмиклассников по теме «Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. Строение атома.» Учителя, пользующиеся игровой соревновательной технологией, отмечают большую активность учащихся, экономию учебного времени в связи с интенсификацией учебного процесса. Поэтому такую технологию называют технологией интенсивного обучения или технологией активного обучения. § 2.3.3. ПРОГРАММИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ ХИМИИ К индивидуализированным технологиям можно также отнести и программированное обучение химии. Главная идея программированного обучения — достаточно жесткое управление учебной деятельностью учащихся с одновременной относительной адаптацией учебного процесса к личностным особенностям учащихся: их самостоятельности, подвижности психических процессов, обучаемости и т. д. Программированное обу9 Пашкова Г. С. Общественный смотр знаний восьмиклассников // Химия в школе, 1998, № 3. С. 50—53. 139 1 5. Обеспечение обратной связи. На этом этапе составитель оказывается перед проблемой выбора структур обучающей программы. Они могут быть разными — линейными, разветвленными, линейными с ветвлениями, комбинированными. Каждая из этих структур имеет свойственную ей модель шага обучающей программы (см. схемы 2.5 и 2.6). чение обеспечивает обратную связь — поступление информации об успешности обучения обратно к ученику, а также к учителю, т. е. возможность постоянного самоконтроля и контроля. Программированное обучение можно характеризовать как вид самостоятельной работы учащихся, управляемой учителем при помощи программированных пособий. При этом оно может осуществляться как без всякой техники, так и при использовании компьютера. Основные принципы программированного обучения, заложенные в дидактике и методике, следующие: 1) тщательный отбор учебного материала, который должны усвоить и запомнить учащиеся; 2) строгая логическая последовательность подачи учебного материала; 3) расчленение материала на небольшие законченные порции; 4) управление учебной деятельностью учащихся методом поэтапного контроля и осуществление обратной связи; 5) самостоятельность и активность учащихся в процессе работы с программированными материалами; 6) индивидуальный темп обучения. Пособием, наиболее полно отражающим принципы программированного обучения, является обучающая программа. Методика разработки обучающей программы 10 Методика разработки обучающей программы складывается из нескольких этапов: 1. Отбор учебной информации. Он должен быть произведен очень тщательно, изложен понятными для учащихся словами и терминами. 2. Необходимо проверить логическую последовательность изложения материала. Иногда для этой цели применяют специальные матрицы. 3. Материал расчленяют на отдельные порции. Каждая содержит небольшую часть информации, обладающей смысловой завершенностью. Она может быть различной в зависимости от сложности информации, возрастных особенностей обучаемых и других причин. 4. Для самопроверки усвоения к каждой порции информации разрабатывают вопросы, задания графического характера, экспериментальные и расчетные задачи, упражнения и пр. Характер заданий зависит от учебной информации, которую должны усвоить учащиеся. 1ДО Здесь MKi — информационный кадр первый, содержит порцию информации, которую ученик должен усвоить; OKi — операционный кадр первый — задания, выполнение которых обеспечивает усвоение поданной информации; OCi — кадр обратной связи первый — указания, с помощью которых обучаемый может себя проверить. Это может быть готовый ответ, с которым ученик сравнивает свой ответ; KKi — контрольный кадр, служит для осуществления так называемой внешней обратной связи: между учеником и учителем. Эта связь может осуществляться с помощью компьютера или другого технического устройства, а также без него. В случае затруднения ученик имеет возможность вернуться к исходной информации и изучить ее заново Особенность разветвленной программы в том, что учащиеся не отвечают на вопросы сами, а выбирают его из серии предложенных альтернатив (Oia, б, в, г, д). Выбрав тот ответ, который учащиеся считают правильным, они переходят на страницу, предписанную программой, и там находят материал для самопроверки и дальнейшие указания к работе с программой. Примером линейной программы может служить программированное пособие Ю. Д. Третьякова и О. С. Зайцева.1 Обучаемые после чтения некоторого минимального текста заполняют пропуск слова в предложенной фразе (операционный кадр). Пропускается обычно наиболее важное слово: термин, который надо запомнить, или ключевое слово, содержащее главный смысл, например: «Так как возможные состояния электронов в атоме были найдены из квантовой механики, то числа, используемые для характеристики этих состояний, называются ... числами». Пропущенное слово «квантовыми» находят на следующей странице. Каждая программа имеет положительные стороны и недостатки. Линейная программа излагает материал последовательно, мелкие порции почти исключают ошибки обучаемых, многократное повторение материала в разных формах обеспечивает прочность его усвоения. Однако линейная программа не учитывает индивидуальные особенности усвоения. Разница в темпе движения по программе возникает лишь за счет того, насколько быстро учащиеся могут читать и воспринимать прочитанное. Разветвленная программа, или адаптивная, учитывает индивидуальность обучаемых. В зависимости от выбора ими того или иного вопроса она направляет их по разным путям программы. Тот, кто правильнее и быстрее отвечает на вопросы и, следовательно, быстрее усваивает информацию, движется по программе более коротким путем и быстрее приходит к финишу. Учащиеся, которые выбирают ошибочные ответы, часто обращаются к дополнительной информации, разъяснениям, приложениям, работают значительно дольше. Разветвленная программа также не лишена недостатков. Во-первых, учащийся вынужден при работе с такой программой все время листать страницы, передвигаясь от одной ссылки к другой. Это рассеивает внимание и противоречит выработанному годами стереотипу в работе с книгой. Если же ученику понадобится что-либо повторить по такому 11 пособию, то 1 Третьяков Ю. Д., Зайцев О. С. Программированное пособие по общей и неорганической химии. М., 1975. 142 он не в состоянии найти нужное место и вынужден проделать снова весь путь по программе, прежде чем найдет нужную страницу. Комбинированная программа более, чем две первые, удобна в работе и эффективна. Этот принцип конструирования программы положен в основу некоторых учебников и учебных пособий, в которых усилены элементы управления познавательной деятельностью учащихся. Особенность ее в том, что информация подается линейно, а в кадре обратной связи имеются дополнительные разъяснения и ссылки на другой материал (элементы разветвленной программы). Такая программа читается как обычная книга, но в ней чаще, чем в непрограммированном учебнике, встречаются вопросы, заставляющие читателя вдумываться в текст, задания на формирование учебных умений и приемов мышления, а также для закрепления знаний. Ответы для самопроверки помещены в конце глав. Кроме того, с ней можно работать, используя навыки чтения обычной книги, которые уже прочно закреплены у учащихся. Приведем в качестве примера комбинированной программы фрагмент из учебника Г. М. Чернобельской и И. Н. Черткова.1 Информационный кадр (с. 30) Зная, что в начале периода располагаются типичные металлы, можно предсказать, что высшие оксиды элементов главных подгрупп I и II групп должны обладать основными свойствами. Некоторое исключение составляет бериллий, оксид которого амфотерен. В конце периода располагаются неметаллы, высшие оксиды которых должны обладать кислотными свойствами. Соответствующие им гидроксиды в зависимости от положения элементов в периодической системе также могут быть основными, кислотными или амфотерными. Исходя из этого, мы можем строить вполне обоснованные предположения о составе и свойствах оксидов и гидроксидов тех или иных элементов. Операционный кадр (с. 30) 59. Напишите формулы высших оксидов стронция, алюминия. Могут ли они вступать в реакцию с серной кислотой, с едким натром? Напишите уравнения реакций. 60. Напишите формулы гидроксидов рубидия, бария, лантана. 61. Зная, что формула высшего оксида селена SeO3, напишите уравнения его реакций с гидроксидом кальция, с оксидом натрия. Кадр обратной связи (с. 38) 59. SrO; A12O3; оксид стронция — основной оксид, а оксид алюминия амфотерен. Поэтому в реакцию с кислотой вступают оба, а со щелочью реагирует только оксид алюминия. Уравнения реакций составьте самостоятельно. 1 Чернобельская Г. М., Чертков И. Н. Хим ия. М., 1991. ^4(3 60. Формула гидроксида лантана La(OH)3, остальные формулы напишите самостоятельно. 61. SeO3 + Са(ОН)2 = CaSeO4 + Н2О SeO3 + Na2O = Na2SeO4 ВИДЫ ПРОГРАММИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ Кроме обучающих программ, содержащих все необходимые структурные элементы программированного обучения, известны и другие виды программированных материалов, например, дополнение к учебнику. Оно обучает учащихся навыкам работы с учебным текстом. Такое дополнение, за исключением информационных кадров, включает все остальные элементы управления учебной деятельностью учащихся по учебнику. В нем указано, как расчленять материал учебника, разработаны вопросы и задания, предусмотрены 12 кадры обратной связи и т. д. Программированные задачники — это также вид программированных пособий. Обычно они содержат задачи, сгруппированные по основным типам решения. К каждому типу разработан алгоритм решения — система предписаний, выполняя которые обучаемый обязательно придет к правильному результату. Сначала алгоритм очень подробный, постепенно он становится более сокращенным, сохраняя подсказку лишь в самых важных (узловых) моментах решения. Затем, учитывая постепенную свертываемость мыслительных операций по мере формирования умения, помощь обучаемому все уменьшается и, наконец, остается лишь готовый ответ для самопроверки. В задачнике есть и комбинированные задачи, требующие творческого подхода к решению. В них либо вовсе не указывается путь решения, либо указано, какие типы задач объединены. Это формирует творческий подход к решению. Примером такого задачника может служить задачник Л. Г. Гуськовой.1 Программированные практикумы — специально разработанные инструкции к практической работе, пользуясь которой, обучаемый не только может выполнить экспериментально опыт, но и получить указания по организации наблюдения, по его осмыслению. В настоящее время почти все практикумы, в том числе и школьные инструкции, построены таким образом. Примером может служить практикум для медицинских училищ.2 1 Гуськова Л. Г. Задачи и упражнения по химии для техникумов. М.: Высшая школа, 1983. 2 Чернобельская Г. М. Руководство к практическим занятиям по неорганической и органической химии. — М.: Медицина, 1982. 144 Опыт. Получение аммиака и растворение его в воде Соберите прибор, изображенный на рис. 2.3. На бумажном листе или в чашке Петри стеклянной палочкой смешайте гранулированную натронную известь и сухой хлорид аммония, взятые примерно в равных количествах. Гранулы натронной извести растирать и дробить не следует, так как это помешает прохождению газа. Поместите полученную смесь (примерно 1/3 пробирки) в совершенно сухую, как и другие детали прибора, пробирку, закрепленную в штативе почти горизонтально, слегка приподняв дно. Закрыв пробирку пробкой с газоотводной трубкой, нагревайте ее при помощи горелки. Образующийся газ соберите в пробирку-сборник, опрокинув ее вверх дном. Собранный аммиак легко узнать по специфическому интенсивному запаху у отверстия пробирки сборника. Пробирку с собранным аммиаком осторожно снимите с трубки, опустите отверстием вниз в чашку с водой. Обратите внимание, как вода будет быстро подниматься вверх в пробирке. Конец гкзоотводной трубки оберните кусочком влажной ваты. Закрыв пробирку под водой пальцем, выньте ее из чашки вместе с вошедшей в нее водой и возьмите пробу на фенолфталеин. Далее идут вопросы, ответы на которые заставляют ученика осмыслить опыт: Почему при проведении опыта все детали прибора должны быть сухими? Почему пробирку-сборник следует держать опрокинутой вверх дном? Приведите пример газа, который можно было бы собирать, как аммиак, в сосуд, опрокинутый вверх дном, и газа, который обладал бы такой же высокой растворимостью, как и аммиак. Почему пробирку необходимо обязательно закреплять, слегка наклоняя ее отверстием вниз? Зачем конец газоотводной трубки нужно обертывать влажной ватой? Напишите уравнение реакции получения аммиака. Какую окраску приобрел фенолфталеин? Почему? Методика использования на уроках химии программированного обучения 13 Методика использования программированных материалов на уроке предусматривает самостоятельность учащихся. Они получают вводный инструктаж учителя о том, как пользоваться пособием, сколько времени отводится на работу, какая 145 предстоит форма отчетности. После этого учащиеся работают с пособием без дополнительных указаний учителя индивидуально. Учитель не должен отрывать учащихся от работы и может проводить лишь только индивидуальные консультации. Оптимальное время для работ с программированным пособием, как показал эксперимент, равно 20—25 мин. Программированный контроль отнимает значительно меньше времени, всего 5—10 мин, а проверка в присутствии учащихся длится не более 3—4 мин, в течение которых весь класс получает оценки за работу. При этом варианты заданий остаются на руках у учащихся, чтобы они могли проанализировать свои ошибки, на которые им укажет учитель, вернув карточки. Такой контроль может проводиться почти на каждом уроке по разным темам. Он позволяет проверить готовность учащихся к уроку, требует систематической подготовки их к урокам, легко сочетается с другими методами контроля знаний, способствует повышению качества знаний. Программированное обучение — это один из видов самостоятельной работы, которую учитель должен использовать в сочетании с другими видами, формами и методами работы с учащимися. Практика показала, что сразу вводить программированное обучение нельзя. Учащихся к нему надо готовить постепенно. Программированное обучение хорошо себя зарекомендовало в работе учащихся дома, если они пропустили уроки по болезни и в некоторых других случаях. Программированное обучение имеет свои положительные и отрицательные стороны. Положительные стороны заключаются в том, что они обеспечивают жесткое управление процессом обучения. Доказано, что при программированном обучении повышается прочность знаний, т. е. выполняется образовательная функция. Индивидуальный темп — также важный критерий оценки программированного обучения. В процессе программированного обучения учащиеся самостоятельно добывают знания. Наличие обучающей программы позволяет пропустившим урок учащимся быстро восполнить свой пробел. Программированное обучение хорошо зарекомендовало себя при формировании практических умений. Однако нельзя игнорировать и минусы, которые усматриваются в программированном обучении. Жесткость управления учебным процессом может помешать проблемному подходу, т. е. нанести ущерб развивающей функции обучения. Нарушается общение с учителем, ослабляется воздействие лич146 ности учителя, т. е. страдает воспитательная сторона. Слишком глубокая индивидуализация мешает коллективной работе. Учащиеся, работая молча, не учатся говорить. Слишком большое дробление материала может привести к дискретности знаний, мешая формированию обобщенных понятий. Все эти недостатки сглаживаются, если программированное обучение сочетать с другими видами и методами обучения. § 2.3.4. МОДУЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ ХИМИИ К технологиям программированного обучения близка технология модульного обучения. Из названия видно, что в основе ее лежат модули. Современное понимание модуля сложилось не сразу. Сначала под модулем понимали небольшую учебную программу, используемую как дополнение к основной школьной программе. Примером такой программы может служить разработанная в 1991 г. М. В. Зуевой и И. Н. Чертковым программа курса химии для X—XI классов школ технического профиля.1 В этой программе к основному курсу приложены модули, каждый из которых представляет собой мини-программу. Учитель вправе выбрать для изучения те модули, 14 которые в большей мере соответствуют потребностям региона. Тематика модулей: 1. Растворы. 2. Материалы, получаемые на основе кремния и углерода. 3. Металлы и сплавы. 4. Химия в промышленности и в сельском хозяйстве. 5. Каучуки. 6. Химические волокна. 7. Пластмассы. 8. Промышленный органический синтез. В настоящее время понимание сущности модуля сильно изменилось. Оно направлено на индивидуализацию учебного процесса, который при этом особым образом структурируется. В основе структурных компонентов лежат особым образом обработанные блоки содержания, объединенные определенной идеей. В соответствии с содержанием планируется деятельность обучаемых по его усвоению, а также средства обучения, которые необходимо использовать. Все это разрабатывается с 1 Зуева М. В., Чертков И. Н. Программа курса химии для X—XI классов школ технического профиля // Комплект программ по химии для школ различных профилей. — М.: АПН СССР НИИ ОСО, 1991. С. 94—121. 147 учетом дифференцированного подхода к учащимся с разной обучаемостью (С. Я. Батышев [1], П. А. Юцявичене [20]). Предполагается, что модуль должен быть достаточно автономен, обладать завершенностью содержания. В зависимости от методического замысла модули можно менять местами, объединять, вовсе изымать или выстраивать в строго заданной логической последовательности. Другими словами, модуль представляет собой часть учебного процесса. Это дает основание отнести модульные технологии и к гибким технологиям, а модульные программы — к гибким программам. В структуру каждого модуля входит: — познавательная задача (цель изучения модуля); — химическое содержание, отобранное в соответствии с целью; — методические указания о деятельности, которую надо осуществить, чтобы добиться успеха; — информация об имеющихся средствах обучения, которыми следует воспользоваться. Если нужно выполнить опыт или решить задачу, дается возможно более полная инструкция. Если имеется компьютерная программа, которую нужно изучить, или обратиться к учебнику, об этом обучаемый должен получить информацию из модульной программы; — очень полезно, хоть и необязательно, включить в модуль обобщающий элемент, который условно можно назвать «аккумулятором знаний». В нем содержатся выводы, ключевые слова, компактно выраженные основные идеи, выделяются важнейшие связи содержания; — очень важно предусмотреть в модуле усиленный контроль в любой форме. Чаще всего предпочитают тестовую форму, где предусмотрен выбор ответа из серии альтернатив. Однако чрезмерное увлечение такой формой нежелательно, необходимо время от времени использовать задания для свободного конструирования ответа. При учете результатов модульного обучения предпочтительна рейтинговая система с начислением рейтинговых баллов за каждый модуль. Таким образом, модульное обучение полностью ориентировано на учащихся. Материальным носителем модульной идеи является специально структурированное учебное пособие. В качестве примера такого пособия можно привести разработанный А. В. Ореховым модульный материал по разделу «Кислородсодержащие монофункциональные органические вещества». В нем предусмотрены модули (М): Ы8 15 М—0. Комплексная дидактическая цель М—1. Входной контроль в виде заданий тестового типа для проверки уровня подготовленности к восприятию нового материала. Этот контроль проводится перед началом работы над модульной программой в целом, а также перед началом работы в каждом модуле. М—2. Обзорная лекция о строении спиртов, фенолов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, обусловленном особенностями их функциональных групп. (В случае слабой подготовленности учащихся лекцию расчленяют на фрагменты малой продолжительности и включают их по мере изучения отдельных классов органических веществ). М—3. Гомология и изомерия кислородсодержащих органических веществ. После этого проводится промежуточный контроль. М—4. Химические свойства функциональной группы —ОН в содержащих ее соединениях (спирты, фенолы). М—7. Этерификация. Сложные эфиры, жиры. М—8—9. Практические занятия по свойствам карбоновых кислот, решению экспериментальных задач, синтезу этилацетата. Снова промежуточный контроль. М—10—11. Получение и применение кислородсодержащих органических веществ. М—12. «Аккумулятор знаний» — компактное, емкое резюме (обобщение) с раскрытием генетических связей между разными классами кислородсодержащих соединений. М—13. Выходной контроль. Такой контроль проводится не только в конце модульного обучения, но и в конце каждого модуля. В подробном изложении этот модульный материал представляет собой учебное пособие, включающее информацию по органической химии и элементы управления учебной деятельностью учащихся. Работа с модулями для учащихся непривычна. Поэтому для достижения нужного эффекта школьников необходимо заранее готовить к работе, включая отдельные элементы модульного обучения в традиционные уроки. Для разных возрастных категорий учащихся это делается по-разному. Модульное обучение — это обучение индивидуализированное. Уровневая дифференциация внутри модулей (программы А, В, С) позволяет адаптировать его к учащимся с разной подготовленностью. Во время урока учитель выполняет роль консультанта. 149 § 2.3.5. СИСТЕМА Н. П. ГУЗИКА Своеобразную собственную технологию обучения во всех деталях разработал учитель химии Н. П. Гузик [3]. Его система организации учебного процесса состоит из пяти основных типов уроков: — уроки разбора нового материала, на которых осуществляется многократное объяснение химических понятий; — комбинированные семинарские занятия (индивидуальная проработка материала); — уроки обобщения и систематизации (тематические зачеты); — уроки межпредметного обобщения и систематизации знаний (защита тематических заданий); — практические занятия. Кроме этих основных типов уроков, используются и другие: уроки-диспуты, урокиконференции, комбинированные уроки и т. д. 16 При разработке своей системы учитель должен руководствоваться рядом принципов: — принцип целостности содержания, которое изучается не фрагментарно, по урокам, а целостно (Н. П. Гузик называет это «тематической концентрацией»); — дифференциация содержания: сначала излагается материал первостепенной важности, имеющий опору в предыдущих темах; — принцип преемственности; — принцип комплексности: обеспечение обучения, воспитания и развития; — дифференциация помощи учащимся. Учебные программы, выполняемые учащимися, дифференцируются на репродуктивную (программа «С»), частично поисковую (программа «В») и творческую (программа «А»). Система оценивания «привязана» к этим программам, а сами программы тесно связаны между собой (преемственность). Это позволяет ученику на любом этапе обучения сменить более легкую программу на более сложную. Рассмотрим пример. Программа А: 1. Изготовьте шаростержневые модели молекул, имеющих следующий состав: а) С4Н8; б) С4Ню; в) С4НюО. Напишите структурные формулы этих веществ/Отметьте типы углеродных цепей, присущие молекулам указанного состава. Что происходит со связями между атомами в молекулах при перестройке углеродных цепей? Может ли происходить такая перестройка без затрат энергии? Свой ответ мотивируйте... Программа В. Изготовьте шаростержневые модели молекул, которые имеют следующие структурные формулы: 150 Отметьте типы углеродных цепей в этих молекулах. Напишите молекулярные формулы всех четырех веществ и сравните их: а) по числу и виду атомов, входящих в их состав; б) по числу ковалентных связей между соседними атомами углерода; в) по типу углеродного скелета... Программа С. Изготовьте шаростержневые модели четырехтомной углеродной цепи: а) не разветвленной; б) разветвленной; в) замкнутой (циклической). Присоедините к свободным валентностям углерода шарики, символизирующие атомы водорода. Запишите молекулярные и структурные формулы веществ, модели которых Вы изготовили»... и т. д. Как можно заметить, разработанная Н. П. Гузиком система обучения также направлена на развитие мышления учащихся в процессе изучения химии. Так же, как и в других технологиях, очень большое внимание учитель уделяет контролю. ВЫВОД Технологии обучения химии при всем разнообразии методических приемов имеют много общего. Все они развивающие, обеспечивающие жесткое управление учебным процессом и прогнозируемый, воспроизводимый результат. Любая технология обучения своими корнями «уходит» в традиционное и нередко используется в сочетании с ним. Включение новой технологии в учебный процесс требует пропедевтики, т. е. постепенной подготовки учащихся. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ 1. Постройте модель традиционного, в вашем понимании, обучения и сопоставьте его с описанными в этой главе технологиями. 17 2. Разработайте по любой теме школьного курса химии методику обучения учащихся по групповой технологии. 3. Изучите, пользуясь приведенной литературой по теме, методическую систему Н. П. Гузика и обоснуйте, почему ее можно отнести к технологиям обучения. 151 4. Раскройте в технологии программированного обучения, какие традиционные элементы в ней присутствуют. 5. Составьте опорный конспект для любого урока по неорганической химии и обоснуйте его. 6. Докажите, что дидактическая игра может быть возведена в ранг технологии обучения. 7. Разработайте урок химии, содержащий дидактическую игру. 8. В каких случаях применима в обучении химии дидактическая игра? ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ 1. Разработка и обоснование модульного обучения по любой теме школьного курса химии VIII класса. 2. Разработка и обоснование фрагмента программированного практикума по химии для IX класса. 3. Разработка и обоснование опорных схем для решения расчетных задач разных типов. 4. Разработка и обоснование опорных схем при обобщении учебного материала по любой теме школьного курса химии. 5. Сущность методики А. Г. Ривина и ее применение на примере любой темы школьного курса химии. Литература по теме 1. Батышев С. Я. Блочно-модульное обучение. — М., 1997. 2. Воскобойникова Н. П. Мурманская методика // Химия в школе, 1993, № 1. С. 41— 47; Методика Ривина-Баженова // Там же, № 2. С. 49—54; Взаимопередача тем // Там же, N° 3. С. 36—42; Методика Ривина // Там же, № 4. С. 56^62; Обратная методика Ривина // Там же, № 5. С. 55—57; Методика взаимообмена заданиями // Там же, 1994, № 1, с. 62—68. 3. Гузик Н. П. Учить учиться. — М.: Педагогика, 1981; Дидактический материал по химии для 9 класса. — Киев, Радянська школа, 1982; Обучение органической химии. — М.: Просвещение, 1988. 4. Завько С. Ф., Тюнников Ю. С., Тюнникова С. М. Игра и учение. В 2 ч. — М.: Логос, 1992. 5. Кузнецова Н. Е. Педагогические технологии в предметном обучении. — СПб: Образование, 1995, 6. Михеева О. А., Чернобельская Г. М. Топливо и энергетические проблемы // Химия (приложение к газете «1 сентября»), 1998, № 27. С. 6—7. 7. Новиков Ю. Е., Заречнюк О. С. Применение опорных схем при решении расчетных задач // Химия в школе, 1991, № 5. С. 31—33. 8. Обучающие игры в химии и методике ее преподавания. — М.: МГПИ, 1990. 9. Орлик Ю. Г., Мозолевская Л. В. Применение схем при обобщающем повторении неорганической химии // Химия в школе, 1990, № 2. С. 30—32. 152 10. Селевко Г. К. Современные образовательные технологии. — М.: Народное образование, 1998. 11. Семенькова Н. И., Супоницкая И. И., Гоголевская Н. И. К методике изучения темы «Первоначальные химические понятия» // Химия в школе, 1988, № 4. С. 31—37. 12. Супоницкая И. И., Гоголевская Н. И. Важнейшие классы неорганических соединений. Опорные схемы-таблицы по химии. — М.: Школа-Пресс, 1997. 13. Супоницкая И. И., Гоголевская Н. И. Комплект обобщающих схем-конспектов по 18 теме «Электролитическая диссоциация» // Химия в школе, 1991, № 5. С. 25—30. 14. Супоницкая Н. И., Гоголевская Н. И., Жантиева Н. А. Опорные схемы при систематизации знаний о химической реакции // Химия в школе, 1998, № 6. С. 48. 15. Суртаева Н. Н. Педагогические технологии: контрольно-корректирующая технология обучения // Химия в школе, 1998, № 4. С. 14. 16. Суртаева Н. Н. Технология естественного обучения // Химия в школе, 1998, № 7. С. 13—16. 17. Турлакова Е. В. Использование схем-конспектов при изучении закономерностей химических реакций // Химия в школе, 1997, № 1. С. 26—29. 18. Чошанов М. А. Дидактическое конструирование гибкой технологии обучения // Педагогика, 1997, № 2. С. 21—29. 19. Шаталов В. Ф. Учить всех, учить каждого // «Педагогический поиск» / Сост. М. Н. Баженова. — М.: Педагогика, 1987. С. 141—204. 20. Юцявичене П. А. Теория и практика модульного обучения. — Каунас, 1989. Литература по программированному обучению 21. Беспалько В. П. Программированное обучение (дидактические основы). — М.: Высшая школа, 1970. 22. Ильина Т. А. Вопросы методики программирования. — М.: Знание, 1969. 23. Молибог А. Г. Программированное обучение. — М.: Высшая школа, 1967. 24. Талызина Н. Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. — М.: МГУ, 1969. 25. Томас К., Дэвис Дж., Опеншоу, Берд Дж. Перспективы программированного обучения. — М.: Мир, 1966. 26. Шаповаленко С. Г. Методика обучения химии. — М.: Учпедгиз, 1963. Глава 2.4. Система средств обучения химии Средства обучения и воспитания — система материальных объектов, используемых с целью образования, воспитания и развития личности учащихся. Это единство функции обеспечивает целостность системы. 153 19