Для современного украинского образования остается весьма важной проблема формирования в студентов умения приобретать знания самостоятельно, развивать их индивидуальность, творческое мышление, личностные качества и ключевые компетенции. На современном этапе система образования требует непрерывного профессионального развития творческого потенциала будущих учителей. Настоящий профессионал должен ориентироваться и следить за постоянной модернизацией современных средств информационно-коммуникационных технологий, безупречно владеть теоретическим материалом и методикой преподавания своего предмета, и применять в педагогической деятельности современные средства обучения, в том числе компьютерно-ориентированные. Это касается не только учителей, которые имеют большой педагогический стаж, но и будущих педагогов.Проблема необходимости применения информационно-коммуникационных технологий предстает не только перед учителями информатики, но и другими преподавателями дисциплин естественного цикла. Особого внимания требует вопрос обучения информатике молодых учителей химии. Согласно постановлению Кабинета Министров Украины «Об утверждении Государственного стандарта базового и полного общего среднего образования» химический компонент обеспечивает усвоение учащимися знаний о веществах и их превращениях, химических законах и методах исследования, навыках безопасного обращения с веществами; формирует отношение к глобальным экологическим проблемам и понимание научно-химической картины мира, умение оценивать роль химии в производстве и жизни человека [1]. То есть подготовка будущего учителя химии должна быть направлена на экологизацию химического образования при изучении основных химических понятий.В связи с этим особую актуальность приобретает проведение виртуального химического эксперимента. Также перед молодым учителем химии возникает потребность поиска, обработки, изучения и использования большого количества информации необходимой для создания уроков и дидактических материалов, которые требуют не только набора текста, но и набора химических знаков, символов, формул, уравнений реакций, что может вызвать значительные трудности.
Результаты анализа научной литературы свидетельствуют о том, что в развитых странах мира осуществляется интенсивное внедрение информационно-коммуникационных технологий и мультимедийных систем в учебный процесс всех звеньев образования. К украинским и зарубежнымисследователям, которые изучали особенности внедрения мультимедийных технологий в учебный процесс, можно отнести В.Г. Афанасьева, Ю.М. Батурина, В.Ю. Быкова, В.В. Гузеева, Р.С. Гуревича, М.И. Жалдака, Е.И. Пометун и других. Проблемам разработки и внедрения методики обучения естественно-математических и информационных дисциплин в средних и высших учебных заведениях посвящены работы Л.И. Белоусовой, О.Д. Демченко, Н.В. Морзе, Ю.С. Рамского, О.В. Спиваковского, Ю.В. Триус, А.Ф. Винника.
Использование мультимедийных технологий в процессе изучения химических дисциплин помогает сформировать и наглядно продемонстрировать особенности основных химических понятий (строение атома, молекула, химическая связь); дает возможность осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения учебных задач, приобщает студентов к современным методам работы с информацией, обеспечивает переход от механического усвоения знаний к овладению навыками самостоятельного приобретения новых знаний и умений, способствует профессиональному и личностному развитию.
Обучение с помощью мультимедийных технологий – динамический процесс, основные тенденции развития которого связаны с активным использованием компьютерной техники, как во всех сферах жизни, так и в учебном процессе. Современное образование требует от будущего учителя химии постоянного профессионального роста и накопления опыта применения эффективных методик преподавания и использования при проведении уроков компьютерных средств обучения. Перед будущим учителем химии встает проблема не только обучения ученика, но и помощь в социализации в информационном обществе. Именно поэтому возникает необходимость организовывать учебно-воспитательный процесс в школе таким образом, чтобы каждый школьник имел возможность принимать участие в создании стратегии собственного развития и личного становления. Именно инновационные мультимедийные технологии должны стать главным инструментом учителя, а современные программные средства – мощным двигателем учебного процесса [2]. Современные пути познания и самообразования характеризуются постоянным потоком большого объема информации. Средства мультимедийных технологий в химическом образовании дают возможность создавать эффективную систему получения знаний об окружающем мире, продуктивно организовывать учебную деятельность учащихся. Внедрение информационно-коммуникационных технологий требует оснащения школьных учебных кабинетов химии не только мультимедийными компьютерами, но и электронным демонстрационным и исследовательским оборудованием, подключенным к компьютеру.
Основные требования к проведению компьютерного виртуального химического эксперимента: наглядность, надежность, простота проведения, низкая стоимость материалов и средств, универсальность, наличие в инструкции конкретных методик использования программного обеспечения. Для большей эффективности химического виртуального эксперимента необходимо придерживаться определенных условий: интерфейс применяемого программного средства должен быть простым понятным; программное средство должно быть лицензионным и бесплатным; виртуальный эксперимент должен быть наглядным, интересным и с необходимыми пояснениями; целесообразно выводить экспериментальные данные с помощью мультимедийных устройств в форме видео, моделей молекул, графиков, таблиц.
Для проведения виртуального химического эксперимента можно использовать следующие программные средства: «Химические опыты со взрывами и без», «Chemlab 2.0d». Программное средство «Химические опыты со взрывами и без» содержит видеозаписи демонстрационных экспериментов по неорганической и органической химии. Химическое содержание опытов соответствует школьной программе. Программный комплекс включает: демонстрации опытов, в том числе опыты, требующие длительной подготовки и наличия специального оборудования, объяснения происходящих явлений, сведения о необходимых реактивах и оборудовании, технику подготовки и выполнения опытов, методические рекомендации по использованию каждого видеофрагмента на занятиях. «Chemlab 2.0d» – интерактивная химическая лаборатория с большим количеством необходимого оборудования, которое необходимо для выполнения любого химического опыта. С помощью мультимедийного программного средства ученики могут самостоятельно собирать химические установки, проверять их на соответствие при использовании в определенном процессе, а также постепенно проводить виртуальные эксперименты. Есть возможность наблюдать определенные химические процессы: синтез, кристаллизацию, химическую кинетику, кислотно-основное титрование и другие [4].
Методический программный комплекс «Уроки химии Кирилла и Мефодия» представлен иллюстрациями, видеофрагментами химических опытов, упражнениями, задачами, а также возможностью проверить полученные знания. Цель программного комплекса «Уроки химии Кирилла и Мефодия» – дать учащимся возможность закрепить и усовершенствовать свои знания по химии, а также сформировать практические умения и навыки.
Программный комплекс «Chemix School v2.01» дает возможность складывать химические уравнения, определять тепловой эффект реакции, изменение энергии Гиббса, значение энтропии, определять химический потенциал. Основу этого программного средства составляет база данных, в которой содержатся значения стандартных окислительно-восстановительные потенциалов реакций, таблица химических элементов Д.И. Менделеева. А молекулярный калькулятор позволяет рассчитать массовую долю элементов с брутто-формулой вещества.
Обучение химии требует научно-логического изложения и объяснения материала. Поэтому в помощь учителю созданы электронные конструкторы урока, программы-редакторы формул, электронные методические пособия. Педагогические программные средства «Химия 7, 8, 9, 10, 11 класс» – мультимедийные пособия, разработанные для общеобразовательных учебных заведений, ориентированные на современные формы обучения, которые совместимы с традиционными методами и приемами обучения в полном соответствии с документами, соответствующие содержанию образования. Эти программные педагогические средства содержат учебный структурированный материал по темам и параграфам. Параграфы имеют содержание и возможность просмотра учебного материала с любой выбранной пользователем подтемы параграфа. Содержательная часть содержит опции для перехода и просмотра: лабораторных и практических работ, дополнительной информации, алфавитного и именного указателя. Каждое электронное пособие соответствует программе определенного класса и состоит из необходимого количества конспектов уроков. Каждый урок раскрывает конкретную тему согласно учебной программе и содержит средства для объяснения необходимой темы: рисунки, фотографии, анимации, дикторское сопровождение, аудио- и видеофрагменты. Для проверки знаний предусмотрены контрольные вопросы, задачи и тесты. Программное пособие «Химия, 9 класс» содержит справку-помощь, методические рекомендации, словарь терминов и понятий, именной указатель, приложения «Периодическая система химических элементов», «Таблица растворимости кислот, оснований и солей в воде».
Для повышения интереса к химическим дисциплинам целесообразно использовать программные продукты корпорации Microsoft, которые можно применять для создания учебных презентаций и проектов. Эти приложения содержат программы для создания объемных панорам, коллажей, многослойных изображений, также есть возможность добавления химических и математических формул, физических, химических, математических уравнений, построения графиков функций. Уникальность мультимедийной презентации заключается в том, что она может использоваться на всех типах занятий – на вводной и обзорной лекции, на комбинированном и практическом занятии, на семинаре и во внеурочной деятельности. С её помощью можно изучать новый материал, повторять и обобщать ранее изученное, формировать и закреплять практические умения и навыки, осуществлять контроль знаний и уровень сформированности ключевых компетенций, выполнять творческую деятельность. Мультимедийные презентации можно также использовать и на занятиях контроля знаний. С их помощью можно создать оболочки для проведения тестирования обучающихся по любой теме. На занятиях по химии, посвященных изложению нового материала, мультимедийная презентация может стать незаменимым помощником преподавателя: излагаемый материал в доступной форме частично показан на слайдах презентации, преподавателю остается только дополнить его, внести свои комментарии и разъяснения наиболее сложных моментов и изображений [5].
Как показывает практика, совсем небольшое количество учителей химии используют компьютерные технологии при преподавании своего предмета в полном объеме. Поэтому необходимо вооружить будущих учителей химии определенными знаниями, умениями и навыками использования информационно-коммуникационных технологий в школьном курсе химии. Современная методика обучения химии требует гармоничного сочетания теории и химического эксперимента. Довольно часто перед учителем возникает проблема использования компьютерных технологий для контроля и обработки данных химического эксперимента. С целью оптимизации учебного химического эксперимента в рамках современного урока эффективным является использование мультимедийных электронных ресурсов, обеспечивающих возможность виртуального эксперимента. Компьютерные программы и мультимедийные средства позволяют наглядно продемонстрировать явления и процессы, которые невозможно наблюдать во время проведения реального эксперимента.
При обучении химии достаточно целесообразным является использование средств информационно-коммуникационных технологий для объяснения и демонстрации химических явлений, процессов, особенностей строения молекул веществ. Преимуществом проведения виртуального эксперимента с помощью соответствующих программных средств является возможность исследовать явления, изменяя их параметры, сравнивать полученные результаты, анализировать и делать выводы. Будущий учитель химии должен постоянно самосовершенствоваться, искать пути и возможности использования информационно-коммуникационных технологий на уроках химии, особенно во время проведения эксперимента. Для увеличения эффективности использования информационно-коммуникационных технологий будущим учителям химии необходимо более детально проанализировать рынок программных средств, которые могли бы помочь учителю в его профессиональной деятельности. Также есть необходимость в разработке методики внедрения программных средств, использованных в подготовке будущих учителей химии, которые могли бы свободно применять компьютерные устройства и программные продукты для проведения современного урока.
Библиографическая ссылка
Куленко Е.А. . ВНЕДРЕНИЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕСС ИЗУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 4-1. – С. 156-160;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=11329 (дата обращения: 18.04.2024).