Развитие научно-исследовательской работы студентов при обучении химии в вузе с позиции взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов

УДК 378:54 (07) ББК 74.480.267:24p30

А.М. Стихова

развитие научно-исследовательской работы студентов при обучении химии в вузе с позиции взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов

В статье рассматривается система организации научно-исследовательской работы студентов в процессе обучения химии в вузе. Эффективность научно-исследовательской деятельности студентов непосредственно связана с повышением уровня самостоятельной работы. С позиции концепции взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов даны характеристики различных форм научно-исследовательской работы студентов, предложены пути и способы решения проблемы их развития.

Ключевые слова: научно-исследовательской работа студентов, ее формы; система организации и развития научно-исследовательской деятельности.

A.M. Stikhova

development of students' research while teaching chemistry at higher school from the point of view of integrative/differential corellarion approaches

System of organizing of students' research work in the process of teaching chemistry at high school is investigated. Effectiveness of students' research work is directly connected with of level of students' independent work. Characteristics of different forms of students' research work are given and the ways and means of solving the problem of their development are proposed from the point of view of the concept of integrative/ differential correlation approaches.

Key words: students' research work; its forms, systems of organizing and development of research work.

Важнейшим компонентом профессиональной подготовки студентов в вузе является научно-исследовательская работа. Необходимость и важность подготовки студентов к научно-исследовательской деятельности отражена в федеральных государственных образовательных стандартах. Различают научно-исследовательскую работу, включенную в учебный процесс и выполняемую студентами во внеучебное время. К основным формам научно-исследовательской деятельности студентов относятся: курсовые и дипломные работы, выполнение исследовательских работ по научным направлениям кафедры, участие в научно-практических конференциях, семина-

рах, конкурсах и др. [5]. К сожалению, немногие студенты активно вовлекаются в научную работу. У значительной части студентов за весь период обучения в вузе не сформированы умения исследовательской деятельности, поэтому возникают сложности при выполнении выпускных квалификационных работ.

При подготовке инженеров-экологов в вузе базовая дисциплина «Общая и неорганическая химия» изучается на первом курсе. Процесс обучения предусматривает не только приобретение химических знаний теоретического и практического характера, но и освоение умений и навыков научно-исследовательской деятельности. По мнению авторов, изучающих

са

s ш S О S Ч X о ^ X i Ч ig

Е. 2

ю о °i Q. Сй

с о m а-

it

ё t о Ч ю S

о

X

ей

о

О

л ц

а>

го <и

m t;

° i

<и s

^ п

о к

0 ш s о

н

£ S

1 i

Сй g

го с

CL о

го m о х s i-О

проблему научно-исследовательской работы студентов, для младших курсов основными ее формами являются подготовка рефератов, индивидуальных домашних заданий с элементами научного поиска, участие в предметных кружках [1; 4].

С позиции взаимосвязи интегратив-ного и дифференцированного подходов разработана методическая система обучения общей и неорганической химии в вузе, которая включает различные этапы и их преемственность в формировании научно-исследовательской деятельности студентов. Основой методической системы является обеспечение единства учебной и научно-исследовательской работы студентов, когда первая переходит во вторую, тем самым получая возможность дальнейшего развития.

Результатом реализации взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов к обучению являются: приобретение опыта научно-исследовательской деятельности; развитие творческого потенциала; формирование умений анализа химического содержания; расширение и углубление связей с химическими и инженерно-экологическими дисциплинами, повышение мотивации к их изучению.

В курсе общей и неорганической химии предусмотрены различные формы научно-исследовательской деятельности студентов: реферативная, проектная и курсовая работы, которые направлены на углубление связи с химическими и инженерно-экологическими дисциплинами. Предлагается система, позволяющая решать проблему организации и управления исследовательской деятельностью студентов на примере проектной и курсовой работы по общей и неорганической химии [2].

Разработаны требования к проектной и курсовой работе, а также параметры и критерии их оценивания. Проектная и курсовая работы по дисциплине «Общая и неорганическая химия» имеют следующие цели:

• развитие необходимых навыков самостоятельной исследовательской работы;

• обучение студентов ориентироваться в материале выбранной темы;

• закрепление, расширение и углубление предусмотренных программой теоретических знаний;

• формирование умений самостоятельно пользоваться специальной литературой, каталогами, справочниками, стандартами;

• выполнение опытно-экспериментальной работы, обработка полученных результатов, формулирование выводов.

Научно-исследовательская деятельность имеет свою специфику и ее развитие непосредственно связано с развитием самостоятельной работы студентов. От уровня самостоятельной работы не в меньшей степени, чем от уровня предметных знаний и умений зависит успешность обучения студентов. Для реализации самостоятельной исследовательской работы студентов первого курса необходимо ее соответствующее методическое обеспечение [3]. С этой целью разработано учебно-методическое пособие «Общая и неорганическая химия. Руководство по выполнению проектной и курсовой работы» и компьютерная программа «Assessment of student's course-work» для оценивания курсовой работы согласно разработанному алгоритму. Учебно-методическое пособие включает подробные требования к содержанию и плану выполнения, к оформлению электронной презентации, критериям оценивания и порядку защиты проектной и курсовой работы, а также правила оформления текстовой части курсовой работы, включая библиографию, числовой и иллюстративный материал. В пособии приводятся методики выполнения экспериментальной части курсовой работы. Даны рекомендации по оформлению ссылок на литературу в тексте работы и составлению библиографического списка. Так как студенты предварительно получают информацию об основных параметрах, критериях и шкалах их оценивания, появляется возможность самооценивания выполняемой работы.

В начале второго семестра студенты получают индивидуальные задания по подготовке проектной и курсовой работы и оговариваются сроки выполнения каждой ее части. Это дает возможность четко

организовывать работу студентов, и, что не менее важно, осуществлять систематический контроль над ее выполнением. А также способствовать рациональному распределению времени, отводимому на подбор литературы и её изучение, ознакомление с другими источниками, организацию опытно-экспериментальной работы, анализ и обработку полученных данных, формулирование выводов, составление заключения, подбор приложений, литературное и техническое оформление курсовой работы, а также подготовку её к защите.

Курсовая работа посвящена химии отдельных элементов и состоит из следующих разделов: «Промышленное производство»; «Химические свойства веществ»; «Химический эксперимент»; «Охрана окружающей среды». Проектная работа связана с курсовой работой и является ее частью, так как отражает проблемы промышленного производства на примере соединений конкретного химического элемента. Содержание проекта включает следующие вопросы: сырье (месторождение; добываемый вид; запасы; способы извлечения; обработка сырья; вторичное сырье, характер загрязнения и защиты окружающей среды на этапе добычи и переработки сырья); технологическая схема производства (процессы; аппараты; принципы производства; характер загрязнения и защиты окружаю-

щей среды на стадии конкретного производства); продукция (основная продукция производства; побочная продукция или отходы; характер загрязнения и защиты окружающей среды с привлечением значений предельно допустимых концентраций для продукции). Химические свойства обязательно рассматриваются с позиции кислотно-основных и окислительно-восстановительных взаимодействий и подкрепляются количественными характеристиками важнейших соединений химических элементов (значения химических и физико-химических параметров, взятых из справочных таблиц или полученных в результате соответствующих расчетов). Степень раскрытия темы - важный параметр оценивания курсовой работы.

Курсовая работа предполагает выполнение экспериментальной части -определение содержания присутствующей в природной или сточной воде соответствующей формы исследуемого элемента методом количественного (химического или физико-химического анализа). Экспериментальная часть выполняется студентом по индивидуальной программе, исследования проводятся на природных средах (водоемы Южного района, родники Восточного района г. Новороссийска, морская вода в районе Суджукской лагуны), бытовых и промышленных сточных водах (см. табл.1).

табл. 1. примерный перечень тем экспериментальной части курсовой работы

№ п/п Химический элемент Название эксперимента Нормативные документы, ссылки на другие источники Виды сред для анализа

1 2 3 4 5

1 Водород Определение рН ПНДФ 14.1:2:3:4.121-97. Методика выполнения измерений рН в водах потенциометрическим методом Морская вода и вода из водоема

2 Кислород Определение содержания растворенного кислорода в поверхностных водах РД52.24.419-2005. Массовая концентрация растворенного кислорода в водах. Методика выполнения измерений иодометрическим методом Морская вода и вода из водоема

3 Кальций Определение содержания кальция в поверхностных водах РД 52.24.403-2007. Массовая концентрация кальция в водах. Методика выполнения измерений титриме-трическим методом с трилоном Б Морская вода и вода из водоема

4 Магний Определение содержания магния в поверхностных водах расчетным методом РД 52.24.395-2007. Жесткость воды. Методика выполнения измерений титриметрическим методом с три-лоном Б Морская вода и вода из водоема

ш

х Ш 2 О X Ч

х о ^ X

ф

Е. 2

ю о

° X

5

О. ей X О

ш й..

>;ф

¡5 ^

о ч ю х

о

X ш

о

О

л ц

а>

го <и т ь

<и х с; п о к о ш о

н « 2 « I

н

со «о

го с О. о

1 2 3 4 5

5 Железо Определение содержания общего железа в природных водах ГОСТ 4011-72. Методы определения общего железа Морская вода и вода из водоема

6 Азот Определение содержания аммиака и ионов аммония (суммарно) в поверхностных водах РД52.24.486-2009. Массовая концентрация аммиака и ионов аммония в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом с реактивом Несслера Морская вода и вода из водоема

7 Хлор Определение содержания хлорид-ионов в поверхностных водах РД 52.24.407-2006. Массовая концентрация хлоридов в водах. Методика выполнения измерений титриме-трическим методом с солью серебра Морская вода и вода из водоема

8 Фосфор Определение содержания соединений фосфора в поверхностных и бытовых сточных водах ПНД Ф.14.1:2:4.112.97. Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации фосфат-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с молиб-датом аммония. РД 52.24.382-2006. Массовая концентрация фосфатов и полифосфатов в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом Вода из ручья, морская вода, бытовая сточная вода

9 Углерод Определение диоксида углерода в поверхностных водах РД 52.24.515-2005. Массовая концентрация диоксида углерода в поверхностных водах суши. Методика выполнения измерений титриметри-ческим и расчетным методами Морская вода и вода из водоема

10 Сера Определение содержания сульфатов в поверхностных водах РД52.24.406-2006. Массовая концентрация сульфатов в водах. Методика выполнения измерений титриме-трическим методом с хлоридом бария Морская вода и вода из водоема

11 Хром Определение содержания хрома (VI) в сточных водах методом визуальной колориметрии Journal of Chemical Education. -1994. № 4. - P. 323-324 Промышленная сточная вода

Результаты экспериментальной работы должны быть представлены в виде таблиц, графиков, диаграмм и рисунков. Химический эксперимент оценивается по следующим параметрам: уровень самостоятельности, завершенность и безошибочность расчетов, соответствие выводов содержанию и результатам эксперимента. В разделе «Охрана окружающей среды» должны быть отражены такие вопросы, как механизм воздействия на окружающую среду, нормирование (стандарты качества и их числовые значения для различных сред), оборудование для

очистки от загрязнителей определенного типа. Студенты получают подробную информацию не только о содержании и правилах оформления соответствующих видов исследовательской работы, но и о параметрах и критериях их оценивания. Так, например, основными параметрами оценивания курсовой работы являются: объем работы, наличие определенного количества иллюстративного материала (графики, диаграммы, таблицы, схемы, рисунки). Правила оформления курсовой работы включают, кроме общих требований к тексту, правила оформления

числового и иллюстративного материала, оформление библиографии. Высокий уровень качества иллюстративного материала предусматривает не только оформление по стандарту, но и разработку собственного иллюстративного материала. Оценивание библиографии осуществляется по количеству источников, используемых в работе, а также по уровню их значимости с целью поиска информации в узком направлении темы. Регламентируются структура, объем, способ изложения содержания. Обобщение и выводы должны полностью соответствовать содержанию курсовой работы и быть правильно, в том числе и стилистически, оформлены. Проектная и курсовая работы подлежат публичной защите в сопровождении электронной презентации, при этом защите курсовой работы предшествует написание ее текста. Степень самостоятельности выполнения исследовательской работы студентов значительно влияет на ее итоговую оценку. Эффективность обучения студентов основным приемам и навыкам научно-исследовательской деятельности повышается за счет управляемости процесса и обеспечивается разработанными в печатной и компьютерной форме учебно-методическими пособиями.

Студентам предлагается продолжить исследование по той же тематике, однако уровень сложности решаемых инженерно-экологических проблем при этом повышается. Например: предлагается провести сравнительный мониторинг различных природных сред или дать комплексную оценку качества природной воды; сделать сообщение на научно-практической конференции по полученным результатам. Студенты приобретают опыт участия в научных конференциях и у них, как следствие, формируется устойчивый интерес к проблемам окружающей среды и к выбранной профессии.

В целом система организации научно-исследовательской работы с позиции интегративно-дифференцированного подхода в обучении химии способствует самореализации студентов и повышает их мотивацию к будущей профессиональной деятельности, активизирует творческую самостоятельность на всех последующих этапах обучения в вузе. Освоение в процессе обучения методов, приемов и навыков индивидуального выполнения научно-исследовательской работы способствует повышению уровня подготовки специалистов с высшим профессиональным образованием.

Библиографический список

1. Авдеева, Л.Ф. Психолого-педагогические факторы успешности научно-исследовательской работы студентов [Текст]: дис. ... канд. пед. наук / Л.Ф. Авдеева. - Л., 1984. -189 с.

2. Стихова, А.М. Самостоятельная работа в системе взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов при обучении химии в вузе [Текст]: монография / А.М. Стихова. - Новороссийск: ГМУ имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, 2015. - 118 с.

3. Федосеев, В.М. Научно-исследовательская работа со студентами как форма интеграции инженерной и математической подготовки в учебном процессе вуза [Текст] / В.М. Федосеев // Интеграция образования. - 2016. - Т. 20. - № 1. - С. 125-133.

4. Цыганкова, А.С. Разработка теоретических основ научно-исследовательской работы студентов в отечественной дидактике высшей школы (70-80-е гг. XX в.) [Текст] / А.С. Цыганкова // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. - 2007. -№ 2. - С. 163-172.

5. Чупрова, Л.В. Научно-исследовательская работа студентов в образовательном процессе вуза [Текст] / Л.В. Чупрова // Теория и практика образования в современном мире: материалы между-нар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, февраль 2012 г.). - СПб.: Реноме, 2012. - С. 380-383.

References

cand.

са

s ш S о s Ч X о

^ X

i Ч ф

Е. 2

ю о °i Q. Сй

с о m ^

it

ё t о Ч ю S

о

X

ей

1. Avdeeva L.F. Psychological and pedagogical factors of the success of research work of students. Dis. of sciences (Education). L.,1984. P189. [in Russian].

2. Stikhova A.M. Self-Dependence Work in System of Correlation of Integrative/Differential Approach in Teaching Chemistry at High School. Novorossiysk: Admiral Ushakov Maritime State University, 2015. P. 118. [in Russian].

о

О _й

О)

ГО <и

m t;

° i

<и s

^ п

о к

0 ш s о

н

£ S

1 i

Сй g

го с

CL о

3. Fedoseev V.M. Involving students in research as a form of integration of engineering with mathematical education. Integratsiya obrazovaniya, 2016. Vol. 20. № 1. P. 125-133. [in Russian].

4. Tsygankova A.S. Development of the theoretical foundations of the scientific research work of students in the national didactics of higher education (1970-80s). Vestnik Chelyabinskogo gosudarstvennogo univer-siteta, 2007. № 2. P. 163-172. [in Russian].

5. Chuprova L.V. Research work of students in the educational process of the university. Theory and practice of education in the modern world: materials of international. Sci. Conf. (St. Petersburg, February 2012). St. Petersburg: Renome, 2012. P. 380-383. [in Russian].

сведения об авторe: стихова Алла михайловна,

кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры техносферной безопасности на транспорте, Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, г. Новороссийск, Российская Федерация. КтаИ: stihova.am@mail.ru

Information about the authors: stikhova Alla Mikhaylovna,

Candidate of Sciences (Education), Academic Title of Associate Professor, Associate Professor,

Department of Technologic Safety on Transport, Admiral Ushakov Maritime State University, Novorossisk, Russia.Russia E-mail: stihova.am@mail.ru

УДК 378 ББК 74.480.267

А.А. Филиппова, С.Л. Мишланова, М.Г. Заседателева

применение фреймового анализа в рамках технологии развития критического мышления для оптимизации самостоятельной работы студентов

В статье рассматривается опыт применения технологии критического мышления через чтение и письмо, дополненной фреймовым анализом при организации самостоятельной работы студентов в рамках дисциплины «Актуальные проблемы лингводидактики [курсовая работа]». Фрейм понимается как один из способов репрезентации понятия, которое в свою очередь является ментальным представлением картины мира, зафиксированной в психике индивида. Фреймовый анализ может рассматриваться одним из способов развития критического мышления.

Ключевые слова: критическое мышление, самостоятельная работа, технология развития критического мышления через чтение и письмо, курсовая работа, фреймовый анализ.

А.А. Filippova, S.L. Mishlanova, M.G. Zasedateleva

application of the frame analysis within

technology of critical thinking development for optimization of students independent work

Experience of use of the technology of critical thinking through reading and writing added with the frame analysis at the organization of independent work of students within discipline «Urgent problems of a linguo-didactics [term paper]» is considered. The frame is understood as one of ways of representation of a concept which in turn is mental representation of the picture of the world recorded