Интегрированные занятия в колледже технологического университета

Ф. Т. Шагеева, А. Р. Нахматулина, Р. С. Сайфуллин ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ЗАНЯТИЯ В КОЛЛЕДЖЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Ключевые слова: интегративный подход, междисциплинарные связи, подготовка химиков-технологов.

Использование интегративного подхода при подготовке будущих техников-технологов по специальности «Технология производства и переработки пластических масс и эластомеров» дает возможность студентам увидеть перспективу применения имеющихся знаний и умений, способствует развитию системных теоретических знаний по конкретному предмету, расширению научного кругозора. Содержание курса химии предоставляет преподавателю обширные возможности для установления межпредметных связей с содержанием смежных дисциплин. Разработаны и апробированы в условиях колледжа технологического университета бинарные уроки химии с такими смежными дисциплинами как физика и математика.

Key words: integrative approach, interdisciplinary links, training of chemical-process engineers.

Usage of integrative approach in the process of chemical engineers' training with a specialization in “Technology of plastic materials and elastoplastics producing and processing” allows students to see the opportunities of application of their knowledge and skills, promotes development of systemic theoretical knowledge in a specific subject, and enlarges their range of vision. Academic content in chemistry gives wide possibilities to the teacher in establishing interdisciplinary links with contiguous disciplines. Binary chemistry lessons with such contiguous disciplines as physics and mathematics were worked out and tested at the technological university college.

Модернизация химических производств

предполагает использование принципиально новых технических и технологических подходов, которые могут разработать только специалисты, способные оперировать междисциплинарными категориями,

комплексно применять знания и созидающе действовать. Для того чтобы подготовить

квалифицированного, конкурентоспособного

специалиста в области химической технологии, владеющего своей профессией и ориентирующегося в смежных областях, необходимо сформировать у студента фундаментальные знания, в том числе в области химии. В этой связи построение обучения химии с использованием внутри- и межпредметных связей как средств и механизмов интеграции представляется актуальным.

В колледже технологического университета готовят химиков - технологов химических производств, технологов хлебобулочных изделий и продукции общественного питания, поэтому роль

дисциплины «Общая и неорганическая химия» весьма значительна. Она направлена на формирование базовых умений и общих способностей студентов. Компетенции, сформированные при изучении курса, необходимы для освоения студентами колледжа других разделов химии и специальных дисциплин, направленных на профессиональную подготовку будущих техников-технологов по специальности 240125 - Технология производства и переработки пластических масс и эластомеров.

Данная дисциплина является своего рода фундаментом для успешного освоения предметов химического цикла не только в колледже, но и при дальнейшем обучении в вузе, поскольку при изучении дисциплины происходит формирование

общепредметных компетенций, закладывается основа для последующей подготовки студента. Для того чтобы профессиональная подготовка будущих

техников-технологов в колледже послужила хорошей базой при дальнейшем обучении в вузе, необходимо учитывать, что общие и

профессиональные компетенции, формируемые на занятиях в колледже, находят свое дальнейшее развитие при продолжении обучения в вузе по данному же направлению. Об этом

свидетельствует проведенный сравнительный анализ ФГОС СПО и ВПО по направлению подготовки 240100 «Химическая технология» [1].

Содержание курса химии предоставляет преподавателю обширные возможности для установления межпредметных связей с содержанием смежных дисциплин, это позволяет наиболее эффективно достигать целей обучения, может служить основой развития личности будущего химика-технолога. С этой точки зрения наиболее интересными направлениями реализации межпредметных связей являются: химия - физика, химии - математика, химия - экология, химия -биология и т.д. При этом важной формой организации занятий являются бинарные уроки как разновидность интегрированных уроков [3].

Потребность в проведении бинарных уроков объясняется рядом причин:

• окружающий мир познается студентами во всем многообразии и единстве, студенты должны иметь целостные, а не разрозненные знания;

• подобные уроки развивают потенциал самих студентов, побуждают к активному познанию, дают возможность увидеть перспективу применения имеющихся знаний и умений;

• использование различных методов, приемов и средств поддерживает внимание студентов в течение занятия на высоком уровне;

• такая форма организации занятий содержит значительные педагогические возможности: снимает утомляемость, перенапряжение студентов

за счет переключения на разнообразные виды деятельности, повышает познавательный интерес, служит развитию воображения, внимания, мышления и памяти.

Нами были разработаны сценарии интегрированных уроков химии с такими смежными дисциплинами как физика (тема: «Электролиз») и математика (тема: «Решение задач на растворы и сплавы»). Данные уроки были апробированы в условиях колледжа технологического университета, оказались непривычны по замыслу, организации, методике проведения, поэтому вызвали несомненный интерес как у самих студентов, так и у коллег-преподавателей.

При подготовке бинарного урока основное внимание уделяется правильной организации деятельности преподавателей и студентов [3]. Так, например, при изучении студентами темы: «Электролиз», нами была выбрана следующая структура бинарного урока (химия - физика):

• Организационный этап.

• Актуализация ранее усвоенных знаний и

умений по темам: «Электролитическая диссоциация» и «Окислительно-восстановительные реакции» с использованием игровых ситуаций.

• Изложение основных вопросов изучаемой темы

с применением демонстрационного эксперимента, с созданием проблемных ситуаций. При этом объяснение вопроса об электродном потенциале

преподавателем химии сопровождается

дополнениями преподавателя физики. Когда же

преподаватель физики рассказывает о работе аккумулятора, преподаватель химии составляет уравнения протекающих при этом реакций.

• Знакомство с важнейшими областями

применения электролиза, возможностями

практического приложения приобретаемых химических и физических знаний.

• Объяснение способов использования теоретических знаний при выполнении расчетных заданий.

• Закрепление материала в форме работы в группах из 4-5 человек с дальнейшим объяснением правильности выполнения заданий, контроль качества усвоения знаний и формирования умений по составлению уравнений электролиза. На этом этапе обязательно сотрудничество и преподавателей, и студентов.

• Подведение итогов.

Большое значение при организации учебного процесса на таких уроках имеют средства обучения. На нашем занятии наряду с раздаточными материалами, учебными пособиями, таблицами и схемами использовались компьютерные технологии и технические средства.

Несомненно, что рассмотрение отдельных разделов химии во взаимосвязи с математикой обеспечивает лучшее понимание многих вопросов. Решение химических задач как специальный метод обучения способствует совершенствованию качества образовательного процесса, закреплению полученных

студентами знаний, формированию умений осуществлять перенос знаний в новые ситуации, развитию мышления и других свойств. Как показывает практика [2], студенты испытывают наибольшие трудности при выполнении заданий, связанных с решением задач на растворы и сплавы. Связано это не только с отсутствием у некоторых студентов знаний основных методических приемов решения химических задач, но и с пробелами в знаниях математики, например, при составлении линейных уравнений.

Поэтому при проведении бинарного урока химия - математика нами были поставлены следующие цели: повторить и закрепить решение задач на растворы, показав взаимосвязь химии и математики; разобрать решение задач на растворы и сплавы с помощью уравнений и систем линейных уравнений; показать новый способ решения задач по правилу квадрата.

Таким образом, основным признаком разработанного нами интегрированного урока (химия - математика) стало достижение двойной цели - усвоение знаний и формирование умений и навыков в решении задач на растворы и сплавы химическими и алгебраическими методами.

На занятии были рассмотрены следующие типы задач: задачи на концентрацию, решаемые с помощью отношений; задачи на составление уравнений; задачи на составление систем уравнений. В ходе занятия студентам предлагалось решить задачи разными способами. Таким образом, студент должен был в процессе решения сравнивать, обобщать и к концу урока, сделав выводы, выбрать для себя тот или иной из способов.

Нельзя не отметить, что использование различных методов поддерживало внимание обучающихся в течение урока на высоком уровне, а наличие материала, не только углубляющего представление о предмете, но и расширяющего кругозор студентов (например, впервые показанные задачи на применение «правила квадрата»), вызвало явный интерес.

С целью оценки сформированности умений по решению задач на растворы и сплавы была проведена проверочная работа, состоявшая из трех задач. Для сравнения были использованы результаты такой же проверочной работы, но проведенной на уроке традиционной формы. Анализ показал, что с одной задачей справились 86% студентов (для сравнения в традиционном уроке результативность равна 63%); с двумя задачами справились 64% студентов (соответственно 43%); с тремя задачами справились 21% студентов (соответственно 7%).

Кроме того, важно, что применение межпредметных связей при решении проблемных задач дает возможность увидеть перспективу применения имеющихся знаний и умений, способствует развитию системных теоретических знаний по предмету, расширению научного кругозора студентов. Поэтому представляется перспективной дальнейшая разработка

интегрированных уроков и внедрение их в процесс обучения. Например, бинарные уроки химия -физика, по таким темам, как «Теория строения атома», «Теория строения веществ», «Периодический закон»; бинарные уроки химия - биология при рассмотрении биогенных элементов; химия -экология при рассмотрении влияния антропогенного фактора на окружающую среду (причины, источники и последствия химического загрязнения, способы переработки и утилизации загрязнителей) и знакомстве с понятием «экологическая проблема» на конкретных примерах (парниковый эффект и т. п.) и поиске путей решения; химия - материаловедение при изучении такой темы, как «Сплавы металлов». В форме интегрированных уроков целесообразно проводить также обобщающие уроки, например, по дисциплинам химия - физика - материаловедение по теме: «Общая характеристика металлов».

Литература

1. Нахматулина, А. Р. Преемственность компетенций как

условие реализации непрерывности химической подготовки в системе «колледж-вуз» /

А.Р. Нахматулина, Ф.Т. Шагеева //Вестник Казан.

технол. ун-та - 2012. - Т. 15, № 2. - С. 186 -190.

2. Нахматулина, А.Р. Формирование профессиональных

умений будущих инженеров-технологов в процессе химической подготовки в технологическом колледже / А. Р. Нахматулина, Ф. Т. Шагеева // Фундаментальные и прикладные проблемы получения новых материалов: исследования, инновации и технологии: материалы IV Международной конференции. - Астрахань:

Издательский дом «Астраханский университет», 2010. -С. 288 - 290.

3. Пак, М. С. Дидактика химии / М.С. Пак. - М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2004. - 315с.

© Ф. Т. Шагеева - д-р пед. наук, проф. каф. ИПП КНИТУ, faridash@bk.ru, А. Р. Нахматулина - асп. той же кафедры; Р. С. Сайфуллин - д-р хим. наук, проф. каф. технологии неорганических веществ и материалов КНИТУ.