Методическое обеспечение на основе адаптивной системы организации семинара-практикума по общей и неорганической химии в вузе

УДК 378.14

О.Ю. Калмыкова, Н.В. Соловова*

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НА ОСНОВЕ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ СЕМИНАРА-ПРАКТИКУМА ПО ОБЩЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ В ВУЗЕ

В статье представлена система методического обеспечения обучения химии, направленная на формирование потенциала индивидуально-личностных качеств студентов. Представлена структура семинара-практикума по общей и неорганической химии в вузе. Для входного, текущего, итогового контроля знаний студентов предлагается использовать

адаптивные тесты-задания. Разработан комплекс методических материалов для эффективной организации учебно-познавательной деятельности студентов на занятии и дома. Определены способы организации обучения химии, при которых студент сможет понять значимость формируемых знаний для развития его личности.

Ключевые слова: индивидуально-личностные качества, адаптивные тесты-задания, деятельностная теория обучения, учебные модульные карты.

Введение

В условиях реформирования высшей школы серьезные требования предъявляются к методике обучения в вузе и развитию потенциала индивидуально-личностного развития студента в процессе обучения. Авторы исследования стараются реализовать адаптивную систему обучения [1], центральное место в которой занимают учащийся, его деятельность, качества личности. В настоящее время актуальным становится внедрение инновационных технологий, методик и методов обучения.

* © Калмыкова О.Ю., Соловова Н.В., 2008

Калмыкова Ольга Юрьевна, кафедра общей и неорганической химии Самарского государственного технического университета, Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Соловова Наталья Валентиновна (solovova@ssu.samara.ru), кафедра теории и методики профессионального образования Самарского государственного университета, Россия, 443011, г. Самара, ул. Акад. Павлова, 1.

Методология исследования

Педагогическое исследование проводилось на базе Самарского государственного технического университета в период с 2001 по 2007 годы (студенты 1 курса инженерно-экономического, инженерно-технологического и химико-технологического факультетов). Число респондентов контрольной и экспериментальной групп составило по 250 человек. Для решения поставленных задач использовались следующие методы: проектирование и моделирование методики обучения, наблюдение, сравнительный анализ, анкетирование, статистическая обработка полученных данных.

Для эффективной организации учебно-познавательной деятельности студентов на занятии и дома преподавателю необходимо создать определенный комплекс методических материалов. Причем при создании методических материалов преподавателю необходимо найти способы такой организации обучения химии, при которой учащийся сможет понять значимость формируемых знаний для развития его личности и захочет приобретать их как основу собственного индивидуального развития [5]. Одно из требований к учебным материалам состоит во введении материала, развивающего мышление обучаемых. Таким материалом должны быть примеры решения типовых и нетиповых задач, а также задачи для самостоятельного решения. Очень важно, чтобы задачи носили прикладной характер, включали бы в себя определенные технологические особенности и чтобы студенты с их помощью уже с первого курса приобретали навыки технологических расчетов. Кроме того, должны подбираться такие задачи, которые стимулировали бы творческий подход к работе [7].

Каждая тема семинара-практикума состоит из теоретической и практической частей. На первом этапе работы студенты изучают или закрепляют теоретическую часть данной темы, последовательно решая систему задач, в которых приводятся базовые знания и выделяется состав действий, приводящий к решению задачи. На втором этапе работы студенты выполняют практические задачи и проводят необходимые расчеты.

Теоретическая часть представляется студентам в виде рабочих или учебных карт, в которых дается схема ориентировочной основы действий. Необходимо проводить изучение предметов через раскрытие общей сущности, лежащей в основе частных явлений, так как, имея в качестве основы эту сущность, студент самостоятельно получает решение своей частной задачи. Кроме того, в условиях адаптивной системы обучения особое внимание следует уделять систематическому включению механизмов активизации умственной деятельности учащихся через проведение обучения обобщениям и схематизации [3]. Обучение осуществляется в три этапа. На первом этапе преподаватель в процессе объяснения нового материала строит обобщенную схему совместно со студентами. На втором этапе доля совместной работы уменьшается. Преподаватель

начинает работать совместно с учащимися, а затем, продолжая объяснение, прекращает схематизацию на доске и предлагает студентам завершить работу над схемой самостоятельно. На третьем этапе доля совместной работы резко уменьшается, ограничиваясь лишь условными обозначениями. Данная методика обучения химии основывается на технологии индивидуализации обучения, разработанной А. С. Границкой.

Содержание ориентировочной основы действий составляют базовые знания по данному курсу химии. Процесс обучения неорганической химии строится нами таким образом, чтобы усвоение знаний и умений происходило через их применение.

Реализуя идеи деятельностной теории обучения, вначале занятий преподаватель вместе со студентами строит ориентировочную основу действия (либо обобщенную схему) по теме того или иного блока знаний. С течением времени, когда студенты овладевают методом работы с базовыми понятиями, они будут способны самостоятельно построить ориентировочную основу действия для решения частной задачи и решить ее. После процесса построения обобщенной схемы (или во время ее построения) студенты выполняют задания по созданной совместно с преподавателем обобщенной схеме. На всех этапах процесса усвоения вводятся задачи и тесты, решая которые студенты одновременно усваивают знания и умения.

На данном этапе самостоятельной работы проверяются знания и умения всех студентов путем самопроверки, взаимопроверки по эталону, оценивается выполнение работы каждым учащимся, при этом в ходе обучения текущая оценка играет роль обратной связи и подчинена именно достижению цели-эталона. Результаты текущего контроля рассматриваются лишь как указание на необходимость внести коррективы в ход обучения, текущая оценка является формирующей и, как правило, не сопровождается отметками. Итоговая оценка выражается в баллах. Как текущая, так и итоговая оценки проводятся на основе эталонных признаков диагностично поставленной цели. Для определения текущей и итоговой оценки используем различные тестовые задания. Наиболее распространенные формы тестовых заданий включают в себя вопросы, предполагающие выборочный ответ (выбор одного из нескольких, обычно че-тырех-пяти вариантов); конструируемый ответ (формулируется самим учащимся).

Тесты состоят из двух частей. Одна часть - прямоугольная таблица, в строках которой приведены специально подобранные условия заданий трех уровней (А, Б, В). В другой части представлены одновременно 3 варианта данных задач. При их выполнении используется фактологический материал информационно-учебной карты, который студенты предварительно обрабатывают с помощью различных учебных приемов. Предлагаемые задания теста студенты выполняют на одном из этапов лабораторно-практического занятия, например, либо в ходе диагностической оценки, либо при определении текущей и итого-

вой оценки. Обычно эти задания предназначаются для закрепления и совершенствования материала, взаимоконтроля и самоконтроля, но полагаем, что их можно применить и с целью актуализации знаний, обобщения и систематизации фактов. На данном этапе теоретической части семинара-практикума нами используются индивидуальная и парная формы проверки.

Обсуждение результатов

В ходе экспериментальной работы установлено, что с помощью тестов, включающих в себя вопросы, предполагающие конструируемый ответ, можно достигать различных дидактических целей, изучать ту или иную группу фактов, формировать у студентов различные учебные приемы, использовать различные формы организации познавательной деятельности, осуществлять внутреннюю дифференциацию.

Для входного, текущего, итогового контроля знаний студентов лучше использовать тесты-задания, в которых предусмотрены разные задания для отдельных групп учащихся, так как мы старались учесть индивидуальные различия в уровне знаний студентов и их возможные затруднения при решении тестовых заданий [8].

Наибольшее затруднение у студентов вызывает осознание себя в деятельности, самостоятельное определение уровня усвоения знаний, осуществление самоконтроля и самооценки своих действий. Для преодоления указанных затруднений учащимися необходимо овладеть способами самоконтроля и иметь сформированные оценочные суждения. С этой целью к тесту прилагаем эталон (образец) выполнения тех или иных заданий для осуществления студентами самоконтроля и самооценки на основании подсчета рейтингового балла.

Диагностическая оценка проводится в форме выполнения студентами тестовых трехуровневых заданий в режиме статической пары и завершается взаимоконтролем. Результаты взаимоконтроля позволяют студенту либо перейти к процессу обучения сразу, либо воспользоваться информационно -учебной картой. Включая в комплекс информационно-учебных карт информационный компонент, учитываем индивидуальные различия в уровне знаний студентов и их возможные затруднения при решении теоретических и экспериментальных задач. Информационный компонент включает в себя сведения справочно-вспомогательного характера, позволяющие студентам актуализировать определенную часть материала, которая необходима для выполнения заданий учебной и учебно-экспериментальной карт. В информационно-учебной карте помимо условий задач, подобранных с учетом типологии и расположенных по усложнению, помимо блока «необходимые знания», предлагается ориентир действий по их выполнению. Это дает возможность поддерживать учебную мотивацию студентов в достижении их целей.

На этапе самостоятельной работы обязательно проводится проверка уровня первичного усвоения знаний и умений в их применении в решении учебных задач.

Задания учебных карт составлялись нами с учетом познавательной потребности студентов [2]. Устанавливалось то, какими знаниями и умениями они должны овладеть в процессе изучения конкретной темы, выявлялись типы задач, которые должны соответствовать содержанию темы и значимости содержания темы для профессионального образования.

Для осуществления процесса закрепления теоретического материала мы применяем учебные карты-задания. Они состоят из двух частей. Одна часть -прямоугольная таблица, в строках и столбцах которой приведены сведения, позволяющие реализовать разнообразные функции изучаемых фактов. В другой части записаны задания, которые либо логически взаимосвязаны, либо объединены одной идеей. Предлагаемые задания студенты выполняют на этапе самостоятельной работы теоретической части семинара-практикума. Данные карты-задания применяются для закрепления и совершенствования знаний, осуществления взаимоконтроля, самоконтроля и контроля.

В ходе опытной работы убедились, что с помощью карт-заданий можно достигать различных дидактических целей. При создании карт-заданий учитываем аспект эффективного их использования в учебном процессе.

Таблицу, содержащую определенный набор фактов (по вариантам), используем для индивидуального контроля знаний или для взаимоконтроля студентов, работающих в динамической группе. Выполняя единое задание, учащиеся применяют один или несколько учебных приемов. Распределение фактологического материала в таблице по вариантам дает возможность преподавателю за короткое время оценить степень готовности к занятию отдельных студентов, работающих в группе.

Кроме того, очень важно обратить внимание на то, что при решении задач все учащиеся работают в разном темпе и нуждаются в разной степени помощи [4]. Скорость выполнения заданий для самостоятельной работы зависит не только от степени подготовленности учащихся, но и от их индивидуально -личностных особенностей. Главным при выполнении заданий с адаптацией является включение механизмов саморегуляции. Учащиеся начинают с 1 уровня, а затем студент сам решает, стоит ли ему после выполнения минимального задания, гарантирующего получение оценки «3», переходить к выполнению задания следующего уровня.

Контроль качества выполнения заданий может осуществляться в разных режимах. При наличии средств обратной связи студент может проверить качество своих решений в режиме «самоконтроль» или в режиме «взаимоконтроль». Самоконтроль и взаимоконтроль являются одним из средств активизации процесса обучения, так как оно дает возможность поддерживать познавательный интерес к предмету, позволяет студенту проследить за ходом своих

действий и оценить их результаты, планировать действия и прогнозировать результаты. Также важным преимуществом взаимоконтроля является максимальное соединение контроля и коррекции с моментом возникновения ошибки.

Выполняя задания, имеющиеся в информационно-рабочей, учебной и учебно-экспериментальной картах, согласно графику индивидуальной работы студенты поочередно работают в паре с преподавателем. Это позволяет ему своевременно оценивать уровень умений и знаний учащихся, осуществлять психолого-педагогическую диагностику состояния студентов.

Лабораторные работы по химии, традиционно выполняемые в вузе, как правило, не требуют от студентов самостоятельного решения определенной практической задачи. Понятно, что при таком подходе к организации познавательной деятельности студентам на лабораторном практикуме не приходится решать самостоятельно какие-либо проблемы.

В модульных картах экспериментальной части практикума ведущее место отводится постановке целей данной работы. С этой целью для решения экспериментальных задач в курсе общей и неорганической химии нами были разработаны учебные модульные карты, позволяющие осуществить обучение на субъект-субъектной основе, обеспечить управление познавательной деятельностью всех учащихся за счет формирования у них внутренней мотивации обучения, увеличить самостоятельный вклад каждого студента в общую работу, организовать индивидуализированный подход к учащимся, обеспечивая возможность индивидуализации темпа обучения.

Включая в модульные карты информационный компонент, учитываем индивидуальные различия в уровне знаний учащихся и их возможные затруднения при решении экспериментальных задач. Информационный компонент включает в себя сведения справочно-вспомогательного характера, позволяющие учащимся вспомнить ту часть учебного материала, которая необходима для выполнения технологического компонента. В случае необходимости студенты могут воспользоваться информацией из справочника по общей и неорганической химии [6]. В технологический компонент входят условия задач и инструкция к их выполнению.

В предлагаемом практикуме студенты должны продумать, что именно необходимо сделать для решения своего задания, таким образом, они вовлекаются в исследование. В каждой работе имеются задания простые и сложные, требующие исследовательских умений. Студенты сами определяют способы получения заданного соединения, подбирают необходимые реактивы и условия проведения реакции. Работы практикума невозможно выполнить при отсутствии представлений об изучаемых понятиях и законах. В предписаниях к выполнению экспериментов указывается только стратегия определения параметров процесса. В учебно-экспериментальные карты введен контрольный компонент, содержащий тестовые задания для осуществления учащимися само-

контроля. Комплекс рабочих карт выступает в нашем случае средством организации познавательной деятельности учащихся при решении теоретических и экспериментальных задач, так как он содержит специально сконструированный учебный материал и технологию овладения им благодаря наличию целевого, информационного, содержательного и диагностико-оценочного компонентов.

В результате проведенного исследования было установлено, что разработанная методика обучения химии способствует повышению познавательной деятельности студентов на занятии, мотивации к учебной деятельности, к повышению качества обучения в целом. Статистический анализ серий проведенных контрольных работ по темам «Основные классы неорганических соединений», «Окислительно-восстановительные реакции», «Комплексные соединения» показал, что более высокие результаты освоения учебного материала достигнуты в экспериментальной группе по сравнению с контрольной.

Заключение

Впервые разработано и апробировано в учебном процессе методическое сопровождение семинара-практикума на основе адаптивной системы для учебных дисциплин в рамках химической подготовки в вузе.

Разработанная методика решения практических задач основана на принципе создания преподавателем условий для самостоятельного выбора учащимися способов решения конкретных задач. Одна из основных задач преподавателя вуза при обучении химии заключается в формировании у студентов внутренней мотивации для овладения знаниями на основе деятельностной теории обучения. Учебный процесс в рамках адаптивной системы протекает в условиях мотивированного включения учащегося в познавательную деятельность, которая становится привлекательной для студентов и приносит удовлетворение от участия в ней. Данное методическое сопровождение может быть рекомендовано для внедрения в учебный процесс образовательных программ химического профиля.

Библиографический список

1. Границкая, А.С. Научись думать и действовать: адаптивная система обучения / А.С. Границкая. - М.: Педагогика, 1991. - С. 156.

2. Емельянова, Е.О. Модульные карты - средство организации решения экспериментальных задач / Е.О. Емельянова // Химия: методика преподавания в школе, -2001. - № 9. - С. 23-27.

3. Калмыкова, О.Ю. Из опыта реализации адаптивной системы обучения химии. Теория и практика: учебно-методическое пособие / О.Ю. Калмыкова, И.К. Гаркушин, Т.В. Белянкина. - Самара: СамГТУ, 2001. - 74 с.

4. Калмыкова, О.Ю. Психологическая диагностика как необходимый элемент психолого-методической системы обучения в вузе / О.Ю. Калмыкова, Н.В. Соловова,

А.В. Горбачева // Модернизация российского образования и мотивация обучения у студентов. Вестник учебно-методического совета, - Самара: Изд-во СамГУ, 2003. - С. 85-91.

5. Куриленко, Л.В. Система индивидуально-личностного развития в инновационных образовательных учреждениях: монография / Л.В. Куриленко. - М.: Изд-во Международной педагогической академии, 2001. - 208 с.

6. Лаврентьева, О.В. Справочник по общей и неорганической химии: учебное пособие / О.В. Лаврентьева, И.К. Гаркушин, О.Ю. Калмыкова. - Самара: Изд-во Сам-ГТУ, 2001. - 268 с.

7. Соловова, Н.В. Организация методической работы в вузе при переходе на двухуровневую систему обучения / Н.В. Соловова // V международная научно-практическая конференция «Педагогический процесс как культурная деятельность». - Самара, 2005. - С. 357-369.

8. Соловова, Н.В. Индивидуально-личностная ориентация учебного процесса в формате государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования третьего поколения / Н. В. Соловова, О. Ю. Калмыкова // Психолого-педагогические проблемы современного профессионального образования. - Самара, 2005. - С. 207-211.

O.J. Kalmykova, N.V. Solovova

METODICAL SUPPORT ON THE BASIS OF ADAPTIVE SYSTEM OF THE A SEMINAR-PRACTICAL WORK ORGANIZATION IN THE GENERAL AND INORGANIC CHEMISTRY IN THE HIGHER EDUCATION SYSTEM

In the paper the methodical training chemistry system directed of students personal qualities formation is submitted. The structure of a seminar-practice in general and inorganic chemistry in a high education school is presented. The ways of training chemistry and its control create a basis of their individual development organization. The theoretical part is submitted in the working or educational cards as a rough basis of students actions.

Key words: personal qualities, adaptive tests, active theory of training, educational modular cards.

Статья принята в печать в окончательном варианте 16.06.08 г.