bannerbannerbanner
Название книги:

Актуальные проблемы химического и биологического образования

Автор:
Сборник статей
полная версияАктуальные проблемы химического и биологического образования

000

ОтложитьЧитал

Шрифт:
-100%+

Неделя естествознания в школе как способ достижения результатов освоения основных образовательных программ

Н.А. Свинарева

Средняя общеобразовательная школа № 6, Белая Калитва, Россия


Федеральный государственный образовательный стандарт основного и среднего общего образования предполагает достижение учащимися предметных, метапредметных и личностных результатов освоения образовательных программ. Современному учителю приходиться решать ряд задач, возникающих в связи с требованиями стандарта: как достичь качественных результатов, с помощью каких методов, способов, принципов строить процесс обучения, как максимально использовать свой творческий потенциал и потенциал своих учеников?

Одним из способов достижения метапредметных и личностных результатов освоения образовательных программ в нашей школе стало ежегодное проведение предметных недель, в том числе недели естествознания, проходящей под девизом «Познание + Творчество = Интеллект».

Основной целью предметной недели является создание условий для формирования и развития предметных, метапредметных и личностных компетенций школьников.

В рамках недели проводятся мероприятия по нескольким предметным направлениям: экология, химия, биология, география, физика. Неделя – это всегда синтез классных занятий: открытых уроков, конференций, круглых столов, семинаров, а также внеклассных и внешкольных мероприятий: викторин, подвижных игр, акций, выставок.

В рамках экологического направления силами учащихся организуются различные выставки: «Экологические проблемы Земли», «Лекарственные растения России», «Берегите жизнь!». В течение всей недели в школе проходят акция «Оглянись вокруг», посвященная благоустройству школьного двора, зеленый десант «Посади дерево», конкурс скворечников. Стали традиционными операции «Чистый родник» и «Чистые берега», во время которых школьники очищают от мусора берега реки Калитва и находящиеся рядом родники. Акция «Берегите первоцветы!» ежегодно помогает напомнить всем жителям нашего города о сохранении и приумножении первоцветов в донской степи. Большой популярностью у школьников пользуются экологические проекты по физике, химии, биологии («Безопасное использование атомной энергии», «Экономия электроэнергии и воды в современном доме», «Альтернативные источники энергии», «Утилизация и переработка мусора», «Правильное питание – залог моего здоровья», «Очистные сооружения на заводах и фабриках», «Растения и животные Красной книги», «Сохранение богатств России»). В основной школе проводятся тематические уроки «Береги и охраняй природу»; учащиеся 10–11 классов участвуют в конференции «Мировые экологические проблемы», проводят круглый стол «Экологические проблемы нашего города». Развитие основ экологической культуры, экологического мышления, опыта экологически ориентированной повседневной практической деятельности – основная задача этого направления.

Занимательная наука представлена циклом уроков, на которых расширяется и углубляется не только предметное, но и метапредметное знание той или иной научной области: «Химическая шкатулка», «Виртуальное путешествие по городам Евразии», «Физический калейдоскоп», «Тайна зеркала», «Мир оптических иллюзий». Занимательные уроки формируют более ответственное отношение к учению, стимулируют саморазвитие и самообразование, повышают мотивацию к обучению и познанию.

Особой популярностью пользуются уроки, посвященные жизни и творчеству русских ученых, их вкладу в развитие мировой науки: «Д.И. Менделеев: как стать автором основного закона природы?», «А.А. Воскресенский – дедушка русской химии», «Н.И. Вавилов: от забвения к признанию», «Нобелевский лауреат – И.П. Павлов». Такие уроки способствуют воспитанию патриотизма, уважению к истории своей страны, знанию научного и культурного наследия России. Происходит развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий, в частности правильной и качественной работы с интернет-ресурсами.

Коммуникативная деятельность школьников получает развитие в соревновательной части недели. Не секрет, дети любят соревнования, интеллектуальные не являются исключением. Они проводятся внутри класса или между классами одной параллели. Результатом может служить личная или командная победа, которая невозможна без сотрудничества со сверстниками, без использования коммуникативных навыков в общении и сотрудничестве со сверстниками и учителем, владения речью в соответствии с задачей коммуникации. Наиболее распространенными формами проведения интеллектуальных соревнований являются:

• викторины («Угадай элемент», химия, 9 класс; «Все о воде», химия, 8 класс; «Животные России», биология, 7 класс; «Голубые дороги нашей планеты», география, 6 класс);

• брейн-ринги («Один за всех и все за одного!», химия, 8, 11 классы; «Chemical battle – химическая битва», химия, 9 класс; «Путешествие по золотым правилам механики», физика, 7 класс; «Птицы нашей планеты», биология, 7 класс);

• игры из циклов «Что? Где? Когда?», «Своя игра», «Звездный час» («Мир анатомии», биология, 8 класс; «Химические загадки», химия, 9–10 классы);

• подвижные игры – путешествия, которые обычно проводятся на свежем воздухе («Путешествие по материкам», география и биология, 7 класс; «Химическое путешествие», химия, 8 класс).

В ходе соревнований учащиеся работают индивидуально и в группе, регулируют свою деятельность, учатся разрешать конфликты, формулировать, аргументировать, отстаивать свое мнение, решают нестандартные задачи, строят рассуждения, действуют в состоянии неопределенности.

Невозможно представить неделю естествознания без практических занятий по химии. Это время занимательных опытов и нестандартных заданий. «Анализ пищевых продуктов», «Определение крахмала в продуктах питания», «Пламенная фотометрия», «Бумажные индикаторы в домашних условиях», «Получение мыла из стеариновой свечи», «Химические процессы в стиральной машине», «Экстракция в быту. Чистка тканей от жирных пятен» – эти и другие практические работы способствуют развитию учебно-исследовательской деятельности, дают возможность применять полученные знания в повседневной жизни, способствуют формированию целостного научного мировоззрения, пониманию взаимосвязи между теоретической наукой и практической деятельностью.

Предметные недели в целом повышают мотивацию школьников к учению и познанию, могут повлиять на выбор дальнейшей индивидуальной образовательной траектории при переходе от основного к среднему образованию (выбор профиля обучения в 10–11 классах), от среднего к среднему специальному и высшему образованию.

Для учителя проведение предметных недель – это часть системной работы по выполнению требований ФГОС в части достижения результатов освоения школьниками основных образовательных программ.

Blended Learning при обучении химии в школах для одаренных детей

Е.В. Селезова

Краевая общеобразовательная школа-интернат по работе с одаренными детьми «Школа космонавтики», Железногорск, Красноярский кр.; Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, Красноярск, Россия


Современное высокоразвитое постиндустриальное общество предполагает широкое применение информационно-коммуникативных технологий (ИКТ) не только в производственных сферах, но и в сфере образования. В связи с этим возникла необходимость интеграции ИКТ с традиционным обучением и создания моделей более успешного обучения современных школьников – представителей цифрового поколения. Решением данной проблемы является e-learning – электронное обучение. В зависимости от доли дистанционного компонента в учебном процессе различают традиционное обучение (дистанционный компонент отсутствует полностью), обучение с веб-поддержкой (доля данного компонента составляет 1–29%), смешанное обучение (30–79%) и дистанционное обучение (>80%) [3].

Считается, что наиболее перспективной моделью электронного обучения является смешанное обучение. Смешанное обучение (blended learning) – модель, построенная на основе интеграции средств, методов, технологий традиционного и электронного обучения, предполагающая замещение части традиционных учебных занятий различными видами учебного взаимодействия в информационно-деятельностной образовательной среде [1]. Из анализа зарубежных публикаций следует, что на данный момент разработано достаточно много моделей смешанного обучения: модель программного потока (program flow model), модель сердцевины и спиц (core-and-spoke model), модель «перевернутый класс» (flipped classroom), модель смешанного обучения IBM (IBM Blended Learning Model) и др.

Цель данной работы заключалась в исследовании целесообразности использования смешанного обучения в образовательных организациях для одаренных детей в процессе обучения химии на примере Краевой общеобразовательной школы-интерната по работе с одаренными детьми «Школа космонавтики».

Одаренность курсантов подтверждается их успешностью в различного рода конкурсах, олимпиадах, а также результатами психодиагностического обследования. Так, по результатам обследования в 2016–2017 гг. выявлено, что, например, в 9 классах только 19% испытуемых имеют средний уровень невербального интеллекта, половина испытуемых – выше среднего, а одна треть – высокий уровень (тест Равена). Обследование с использованием тестовой батареи Вильямса показало, что очень высоким и высоким уровнями креативности обладают лишь 7,3 и 18,2% испытуемых соответственно, уровни средний и выше среднего характерны для 32,7 и 27,3% испытуемых. Высокий и средний уровни внутренней мотивации к изучению профильных предметов наблюдались у 96,5 и 60,0% испытуемых [2]. Таким образом, высокие показатели уровня невербального интеллекта, креативности и мотивации к обучению у курсантов способствуют их активной самостоятельной познавательной деятельности.

 

Обучение химии в Школе космонавтики является не столько процессом передачи готовой информации от учителя к ученику, сколько процессом активного развития и удовлетворения познавательных потребностей одаренных обучающихся. Такие потребности могут реализоваться при внедрении в образовательный процесс одаренных школьников моделей blended learning, например, таких как модель «перевернутый класс».

Примером может служить изучение темы «Карбоновые кислоты. Производные карбоновых кислот» в 10 классе (рис. 1). По учебно-тематическому плану при углубленном изучении химии на эту тему отводится 15 часов, из них: 1 час – контрольно-обобщающий урок, 1 час – практическая работа по теме, 7 часов – теоретическая работа по изучению нового материала (лекции) и 6 часов – закрепление и обобщение (семинары).

Рис. 1. Входной тест тестирование по теме «Карбоновые кислоты»


Организация изучения данной темы по модели «перевернутый класс» включает этап подготовки (создание Pre-Vodcasting) учителем виртуальной образовательной среды: подбор Podcast (подкастов), Vodcast (водкастов), презентаций, иных материалов и заданий к ним, а также выбор электронного сервиса для обратной связи с учениками.

В рамках предаудиторной работы курсантам предлагаются дидактические материалы и задания к ним. Например:

1. До изучения материала ответить на вопросы теста, провести рефлексию.

2. Используя методическое пособие, проанализировать номенклатуру, классификацию карбоновых кислот.

3. Просмотреть Vodcast: https://www.youtube.com/watch?v=kyMOEvJigWg, электронную презентацию и проанализировать физические свойства карбоновых кислот, данные внести в таблицу:

4. В сети интернет найти информацию и построить графики зависимости температуры плавления и растворимости кислот от величины молекулы (на примере гомологического ряда).

5. Составить прогноз возможных свойств данных веществ, исходя из особенностей строения и взаимного влияния атомов в молекуле.

6. Исследовать свойства простейших карбоновых кислот, с использованием Vodcast: https://www.youtube.com/watch?v=S00pJm7oLOc; https://www.youtube.com/watch?v=oB16nhRuEvA; https://www.youtube.com/watch?v=0xG7ihpa7K4

7. Используя электронное пособие, составить сравнительную характеристику производных карбоновых кислот (сложные эфиры, ангидриды, галогенангидриды, амиды).

В рамках урока обучающиеся в процессе совместной работы с учителем решают задачи, связанные с углублением, закреплением самостоятельно изученного материала. Ниже приведены примеры заданий:

1. Напишите структурные формулы следующих соединений:

а) амид этилуксусной кислоты;

б) ангидрид изомасляной кислоты;

в) бутират натрия.

2. Действием каких реагентов можно превратить пропионовую кислоту:

а) в пропионилбромид;

б) пропионовый ангидрид;

в) N-метиламид пропионовой кислоты?

Укажите условия реакций.

3. Напишите уравнения реакций с этиловым спиртом:

а) хлористого пропионила;

б) трихлоруксусного ангидрида;

в) пропионовой кислоты.

Назовите продукты реакций.

4. Заполните схему превращений и назовите образующиеся продукты:


5. Из пропилена и неорганических соединений получите амид изомасляной кислоты.

6. Определите строение соединения С4Н8О2, которое растворяется в водных растворах соды и щелочи. При взаимодействии с Ca(ОН)2 оно превращается в соединение, в результате сухой перегонки которого образуется диизопропилкетон. Напишите уравнения реакций.

Далее в рамках постаудиторной работы курсанты самостоятельно закрепляют материал, готовятся к текущей и итоговой оценке полученных знаний, умений, компонентов компетенций. Учитель может выбрать совместно с обучающимися несколько форм итоговой работы, например в виде теста, контрольной работы или проекта.

Таким образом, использование blended learning при обучении химии способствует развитию мотивации обучающихся к самостоятельной деятельности и является инструментом для дальнейшего саморазвития одаренных школьников.

Список литературы

1. Безрукова Н.П. Современные информационно-коммуникационные технологии в обучении химическим дисциплинам в высшей школе: учеб. пособие. Красноярск: КГПУ им. В.П. Астафьева, 2016. С. 70–79.

2. Безрукова Н.П., Селезова Е.В. О развитии одаренности обучающихся по биолого-химическому профилю в школах для одаренных детей // Актуальные проблемы химического и биологического образования: сб. материалов IX Всерос. науч.-методич. конф. с междунар. участием, Москва, 20–21 апреля 2018 г. / под ред. П.А. Оржековского. М.: МПГУ, 2018. С. 43–47.

3. Жерносек А.К. Организация смешанного обучения на кафедре фармацевтической химии Витебского государственного медицинского университета // Актуальные проблемы химического образования в средней и высшей школе: сб. науч. ст. / гл. ред. И.М. Прищепа; под ред. проф. Е.Я. Аршанского. Витебск: ВГУ им. П.М. Машерова, 2018. С. 222–223.

Совершенствование механизмов профессиональной подготовки будущих учителей химии в соответствии с векторами развития современного образования

М.Ж. Симонова, С.Г. Левина

Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет, Челябинск, Россия


Модернизация системы образования требует качественно новой квалификации педагогов, что отражено в федеральном проекте «Учитель будущего». Подготовка будущих учителей химии должна учитывать новые требования к программам обучения, цифровым навыкам, фундаментальной профессиональной предметной подготовке и предполагает непрерывный процесс обновления и совершенствования приобретаемых в вузе компетенций. Данные положения положены в основу разработки и реализации механизмов, совершенствования профессиональной подготовки будущих учителей химии на кафедре химии, экологии и методики обучения химии естественно-технологического факультета ЮУрГГПУ.

Основным документом, отражающим требования к работе педагогов, выступает профессиональный стандарт педагога [3]. Принимая в качестве основной содержательной базы его положения, необходимо ориентировать весь процесс профессиональной подготовки будущих учителей химии на требования профессионального стандарта. Сложность их учета состоит в том, что помимо профессионального стандарта существуют образовательные стандарты подготовки бакалавров и магистров по направлению «Педагогическое образование» [5], регламентирующие процесс обучения в педагогическом вузе. Действующий образовательный и профессиональный стандарты изложены в разной терминологии, структурированы по-разному, имеют разную методологическую идеологию и задают разные требования. Для согласования этих стандартов в части перевода их требований на общий язык было проведено сопоставление трудовых действий (функций) и необходимых знаний и умений, а затем их декомпозиция и представление матрицы формируемых у студентов компетенций. Это позволило понять, каким содержанием важно обеспечить формирование предусмотренных образовательным стандартом компетенций и на какие требования профессионального стандарта «работает» каждая компетенция. Реализация данного механизма положена в основу разработки рабочих программ дисциплин и практик с учетом профильной направленности бакалавриата «Химия. Биология» и магистратуры «Химико-биологическое образование».

Для создания условий профессионального самоопределения и улучшения осведомленности обучающихся о перспективах подготовки и профессионального роста в профессии педагога-химика в течение нескольких лет факультетом и кафедрой реализуется проект «#Profday_УМ» (Университет в муниципалитет). Он направлен на интеграцию усилий муниципалитетов Челябинской области, администрации образовательных организаций и кафедр факультета по вовлечению в педагогическую профессию лучших выпускников школ и выступает одним из механизмов набора студентов на вышеназванные профили бакалавриата и магистратуры.

Систематическая работа с органами управления образованием в муниципалитетах включает встречи школьников со студентами и преподавателями кафедр, интерактивные выставки, экскурсии и презентации с использованием цифровых лабораторий и химического эксперимента, мастер-классы для учеников и педагогов «Ловушки ЕГЭ по химии», проводимые экспертами ЕГЭ – преподавателями кафедры, повышение мотивации профессионального роста через привлечение к обучению в магистратуре учителей. Данная работа уже приносит свои положительные результаты, выражающиеся в устойчивом конкурсе на названные выше программы бакалавриата и магистратуры. Следует отметить, что примерно 30% студентов I курса – это выпускники школ, принимавшие участие в данном проекте. Первые итоги реализации данного проекта позволяют говорить о том, что он способствует росту профессионализма педагогов, заканчивающих магистратуру, и увеличению количества профессионально-ориентированных студентов, желающих вернуться в муниципалитеты.

В качестве одного из механизмов повышения качества химико-педагогического образования выступает сетевое взаимодействие, при котором ресурсы одной общеобразовательной организации, выраженные в форме уникальных образовательных программ и интеллектуального потенциала, приумножаются материально-техническими возможностями других организаций. Примером такого взаимодействия выступают методические недели, которую организует кафедра химии, экологии и методики обучения химии с Городским методическим обществом (ГМО) учителей химии. Проведенные методические и практико-ориентированные семинары по темам: «Актуальные вопросы реализации ФГОС ООО в современной школе: особенности преподавания химии» [1], «Технология проектирования и оценивания метапредметных результатов в соответствии с требованиями ФГОС общего образования», «Проектная и исследовательская деятельность как фактор развития творческого потенциала учителя и учащегося», «Мотивация как ключевой момент современного урока химии при реализации ФГОС», «Подготовка и проведение химического эксперимента на ОГЭ» – получили высокую оценку учителей-практиков.

В рамках сетевого взаимодействия реализован совместный проект Комитета по делам образования Челябинска и ЮУрГГПУ «Усовские чтения», в рамках которого лучшие учителя города провели открытые учебные занятия для коллег, студентов и преподавателей кафедр вуза; студенты и учителя представили разработки уроков и внеурочных занятий на конкурсе «Лучшее метапредметное занятие» в 2017 и 2018 гг. Например, учитель высшей категории СОШ № 73 города Челябинска Л.В. Вятченникова поделилась со студентами и коллегами приемами развития химических знаний и умений, формирования гражданской позиции школьников при реализации ученического проекта «Быт русской избы в зеркале естественных наук», а студенты выпускного курса профиля «Биология. Химия» показали возможности использования ресурсов мобильных электронных приложений в обучении и на этапе формирующего оценивания по химии. Представление учебного материала в интерактивной форме, сочетание методов и приемов, направленных на сохранение традиций, формирование региональной идентичности и гражданственности, с игровыми мобильными технологиями позволило получить актуальные знания и качественно повысить профессиональный уровень всех присутствующих. Очень важно, что такие мероприятия не только создают атмосферу доброжелательности и поддержки каждого присутствующего, но и повышают мотивацию к обучению у студентов, подталкивают к постоянному росту и самосовершенствованию педагогов. Реализация системы университетского партнерства с образовательными организациями Челябинска осуществляется кафедрой также на базе лаборатории Метапредметного центра «Неуроки» естественно-технологического факультета ЮУрГГПУ. Здесь педагоги-практики и будущие учителя химии получают дополнительные возможности для повышения квалификации, сопровождения научных исследований и проектных работ школьников, организации внеурочной деятельности естественнонаучной направленности. Для учащихся 5–11 классов проводятся интегративные, модульные интерактивные экскурсии в условиях гуманитарной образовательной среды и тьюторского сопровождения образовательных интересов обучающихся. Наибольший интерес школьников вызывают темы «Химия и криминалистика», «В гостях у радуги», «О наноматериалах» и т.п. Экскурсии проходят в лабораториях кафедры и проводятся совместно преподавателями кафедры и студентами IV–V курсов. Они ориентированы на развитие экспериментальных, логических, исследовательских знаний и умений школьников [4], а будущим учителям позволяют овладеть реализацией современных образовательных и информационных технологий в обучении химии, направленных на достижение личностных и метапредметных результатов.

 

Педагоги городского методического объединения выступают в качестве супервизоров при прохождении студентами-химиками педагогической практики в школах Челябинска и области, передавая им свой педагогический опыт, помогают формировать культуру труда учителя, а также входят в состав жюри конкурсов профессионального мастерства вуза и состав комиссий государственной итоговой аттестации (ГИА) будущих учителей химии.

Проведение и структура профессионального экзамена на ГИА выступают также механизмом совершенствования профессиональной подготовки будущих учителей химии. Оценивание готовности выпускника педагогического вуза к работе в реальных условиях образовательного процесса выступает ключевой целью профессионального экзамена, поэтому на экзамене присутствуют и принимают в нем активное участие представители работодателей. Их участие проявляется уже на стадии определения и отбора содержания профессионального экзамена, когда согласуется выбор экзаменационных заданий и тематика индивидуальных проектов, защищаемых в рамках экзамена. Подробно процедура ГИА профилей «Химия. Биология» описана нами в работе [2]. Механизм проведения квалификационного экзамена на ГИА позволяет оценить степень готовности выпускника к выполнению трудовых действий, предусмотренных профессиональным стандартом, и реализовать связь вуза с органами управления образованием и образовательными организациями, заинтересованными в трудоустройстве выпускников.

Нами представлены лишь некоторые механизмы совершенствования профессиональной подготовки будущих учителей химии, которые включают обмен опытом с коллегами и студентами; профессиональную социализацию студентов выпускных курсов; возможности с учетом векторов развития современного образования адресно готовить будущих учителей, ориентируясь на особенности и потребности образовательных организаций.

Статья подготовлена по результатам промежуточных научных исследований, проводимых в рамках научного проекта «Образовательная среда формирования профессионально значимых личностных ресурсов обучающихся как структурный компонент национальной системы профессионального роста учителей будущего в области естественнонаучного, географического и технологического образования», включенного в Комплексную программу научно-исследовательской, проектной и научно-организационной деятельности ЮУНЦ РАО «Педагогическое образование на Южном Урале: научные основы развития и инноваций».

Список литературы

1. Новые подходы к организации химического эксперимента / Левина С.Г. и др. // Химия в школе. 2015. № 1. С. 43–49.

2. Оценка профессиональных компетенций будущих учителей химии на государственной итоговой аттестации / Симонова М.Ж. и др. // Актуальные проблемы химического и естественнонаучного образования: сб. материалов VIII Всерос. науч.-методич. конф. с междунар. участием (21–22 апреля 2017 г.). М.: ИМИР, 2017. С. 194–197.

3. Приказ Минтруда и соцзащиты РФ «Об утверждении профессионального стандарта “Педагог (педагогическая деятельность в дошкольном, начальном общем, основном общем, среднем общем образовании) (воспитатель, учитель)”» от 18.10.2013 № 544н. URL: http://www.rosmintrud.ru/docs/mintrud/orders/129/

4. Левина С.Г., Мишина А.Б., Симонова М.Ж. Учебные исследования естественнонаучного содержания на уроках и во внеурочной деятельности при формировании у школьников элементов инженерной культуры // Пропедевтика инженерной культуры обучающихся в условиях модернизации образования: сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (7–8 декабря 2016 г.) Челябинск: Цицеро, 2017. С. 174–179.

5. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 44.03.05 Педагогическое образование с двумя профилями подготовки. URL: http://минобрнауки.рф


Издательство:
МПГУ