химия. Российская академия образования институт содержания и методов обучения
 Скачать 0.77 Mb.
|
|
Общая оценка влияния компонентов комплекса на качество обучения (педагогическую эффективность) может быть выведена с помощью общего оценочного профиля (таблица 3.8) по отдельным показателям и в целом для каждого компонента комплекса. Таблица 3.8
Будем исходить из предположения, что область отрицательных и нейтральных значений показателей педагогической эффективности соответствует 0 – 1 –2 баллам, а область положительных значений – 3 – 4 баллам. Тогда очевидно, что средство, оценочный профиль которого оказывается в зоне положительных значений, потенциально обуславливает более высокую степень влияния на эффективность его использования в учебном процессе. Как видно из таблицы кольцегранные модели попадают в область положительного влияния по различным критериям, кроме показателя освоенности, что закономерно, поскольку модели эти только начинают использоваться в педагогической практике. Электронные схемы, скелетные и масштабные модели не попадают в область положительных значений по причине узкой направленности их использования. С их помощью не удаётся проиллюстрировать весь материал, предназначенный для изучения, поэтому оценки некоторых показателей (информационных блоков), по которым проводился анализ, отсутствуют, то есть, оценены как «0». Узкая направленность использования моделей этих сильно занижает их средний балл, и тем самым указывает на необходимость использования комплекса, с помощью которого достигается интегративность. Компоненты, составляющие комплекс дополняют друг друга и не всегда используются одновременно при изучении определённых аспектов знания (фрагментов информации). Наиболее эффективное восприятие информации достигается использованием в каждом конкретном случае (при изучении различных фрагментов информации) наиболее подходящих компонентов комплекса, характеризующихся наивысшими показателями педагогической эффективности. Исследование проводилось с целью создания и использования комплекса моделей. Педагогическая эффективность комплекса, характеризующая его интегративные свойства, представлена в виде таблицы 3.9. Таблица 3.9
Экспериментальная проверка показала, что ни одна из моделей не способна конкурировать с комплексом. Применение комплекса по всем показателям имеет положительные значения. Меньшие значения показателя освоенности указывают на необходимость наличия, освоения и более широкого использования демонстрационных и раздаточных моделей в курсе химии средней школы. Также к констатирующему этапу эксперимента относится проверка качества знаний учащихся при использовании комплекса, состав которого кратко показан в схеме 3.2. Пилотная проверка качества знаний учащихся проходила выборочно по нескольким темам раздела, изложенным в разделе 3.2. Критериями оценки качества знания являются: целостность и сформированность знания; прочность и долгосрочность сохранения знания; возможность использования полученного знания, то есть умение применять знание и оперировать информацией. Группы вопросов, обнаруживающих качество знания учащихся: общее строение атома; размеры и пропорции составляющих частей атома; взаиморасположение частиц, составляющих атом; взаимодействие атомных частиц в атоме и атомов между собой; 2.1 перечисление периодообразующих электронных оболочек; 2.2 определение устойчивости оболочек; 2.3 объяснение причин образования разных типов ковалентных связей; 3.1 возможность нахождения межпредметных связей при изучении темы строение атома (свойство спин электрона, вопросы строения атома); 3.2 объяснение причин образования определённых валентных углов в молекулах метана, аммиака, воды, серной кислоты; 3.3 объяснение и демонстрация заторможенности вращения частей молекул в соединениях с двойной связью (на основе строения электронной оболочки молекулы); Опрос учащихся с целью выяснения целостности и сформированности знания проводился в школе №1679 в 9-х и 10-х классах. При проведении опроса внимание уделялось пониманию закономерностей формирования электронных оболочек, усвоенных с помощью использования кольцегранных моделей и обучающей компьютерной программы «Глобус атома», а также возможность использования полученного знания с прогностическими целями. Пилотный опрос показал высокое качество знаний учащихся и лёгкость его использования при ответе на вопросы проблемного характера. Пилотный опрос бывших учащихся школы № 1100, в которой строение вещества преподавалось в 9–11-х классах с использованием фрагментов комплекса, включающего кольцегранные модели, проводился с целью проверки долгосрочного сохранения знания. Бывшие школьники по прошествии 3 лет по окончании школы способны ответить на ряд вопросов, касающихся электронного строения атома и формирования молекулярных электронных оболочек химических соединений. Долгосрочное сохранение знаний объясняется формированием долгосрочной образной памяти, сохраняющей простые, эстетически приятные и информационно ёмкие образы. Упрощённое понимание двойственности свойств электрона и наличия у него свойства спин с помощью кольцегранных моделей позволяет сохранять знание как органически вплетённое в мировые закономерности, окружающие человека в любой области его деятельности. Возможности использования кольцегранных моделей существенно раздвигают границы использования комплекса моделей в изучении химии и проведения модельных экспериментов. Выводы к главе 3. Разрыв между принятым базовым уровнем обучения классов общеобразовательной школы и существующей необходимостью изучения физики и химии в свете современных научных представлений о строении атома, идейная несовместимость моделей молекулярных орбиталей с более простыми традиционными моделями приводит к необходимости приведения содержания в соответствие с принципами не только историчности, но и научности, фундаментальности, адаптивности и технологичности. Взаимная противоречивость моделей в базовом обучении приводит к парадоксальности знания. Носителем знаний разного уровня сложности об устройстве атома и его свойствах может являться модель кольцегранных электронных оболочек. Её методическая простота и доступность позволяет использовать её в общеобразовательной школе, в том числе и в классах гуманитарного профиля, а её вариативность и возможность использования усложнённых моделей (узнаваемо кольцегранных: волногранных, или из замкнутых спиралей) позволяет её использовать и в классах углубленного изучения. Кольцегранные модели могут использоваться на протяжении преподавания всего курса химии, с самого начала изучения Периодического закона. Использование наглядных моделей предусмотрено для широкого круга тем: “Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома. Строение веществ”. Проблема неполноценности содержания обучения, порожденная сложностью и избыточной противоречивостью традиционно используемых моделей, может быть решена фрагментарным изменением содержания, связанным с введением в обучение новых моделей. Предложены различные методические приемы использования новых моделей в основных темах курса химии 8-11 классов: предусмотрено использование новых моделей для демонстраций; использование ознакомительных видеоматериалов и проведение компьютерных уроков; предложено проведение фронтальных работ, а также лабораторных и практических работ в виде модельных экспериментов проводимых учащимися самостоятельно или в составе коллектива. Кольцегранные модели, объединяя в себе достоинства и электронных схем и орбитальных моделей, предоставляют новые дидактические возможности в виде проведения модельных экспериментов, для проведения которых разработаны образцы технологических карт для учащихся, а также таблицы по теме «Строение вещества» и методические рекомендации для учителей. Рассмотрено примерное тематическое планирование материалов программы, организационные формы и методические приёмы изложены в виде таблицы. Подготовленное таким образом использование новых - кольцегранных моделей позволяет перевести обучение на новый уровень восприятия информации: образно-наглядно-действенный. Заключение Выполненное исследование имеет теоретико-практический характер и направлено на решение проблемы создания научно обоснованной системы учебных моделей и способов её эффективного использования в школе. Проведен анализ содержания курса химии 8-11 классов и определены тенденции создания и использования учебных моделей атомов и молекул для курса химии средней школы. Показана роль моделей как инструмента деятельности учителя и ученика при изучении раздела «Строение вещества». На основе анализа фонда демонстрационных средств обучения и учебного оборудования для самостоятельных работ выявлена необходимость создания моделей нового поколения, позволяющих избежать фрагментарности и отрывочности усвоения информации, обеспечив связность и системность знания, моделей, создающих ясный образ распределения электронов в каждом атоме или молекуле по электронным оболочкам. Сформулированы теоретические положения создания и применения системы учебных моделей для обучения химии, представленные в виде педагогико–эргономических требований к моделям. Разработан комплекс учебных моделей, включающий новые кольцегранные модели, дополняющие традиционно используемые в курсе химии средней школы. Определен компонентный состав моделей для изучения курса химии по разделу «Строение вещества. Химическая связь». С целью адаптации научных знаний предложены разные виды кольцегранных моделей, используемые как инструмент деятельности учащихся, без которого затруднено восприятие учебного материала и усвоение его научного содержания. Разработана методика использования комплекса наглядных моделей (с включением кольцегранных) в школьном курсе химии средней школы, предусмотрена возможность проведения с их помощью модельных экспериментов в форме демонстраций, лабораторных и практических работ. Для удобства и простоты использования комплекса моделей с встроенными компонентами новых средств и технологий, предусмотрено первичное ознакомление учащихся с помощью видео-демонстрации и проведения компьютерных уроков. Разработаны дидактические видеоматериалы и компьютерные программы для обучения с использованием новых кольцегранных моделей не только для демонстраций, но и для проведения процессов моделирования учащимися в разных организационных формах занятий (индивидуальных и групповых), что позволяет перевести обучение на новый уровень восприятия информации - образно-наглядно-действенный. Проведённая экспериментальная проверка педагогической эффективности использования комплекса моделей атомов и молекул в школьной практике подтвердила гипотезу данного исследования. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||