На сегодняшний день нет типовой модели организации и проведения учебных занятий, которая дает представление о том, какие элементы педагогической технологии обучения, и каким образом влияют на формирование ключевых компетенций. Каждый преподаватель свободен в выборе форм, методов и технологии учебного процесса. Однако чем лучше структурирована и систематизирована совокупность знаний, подлежащих усвоению, тем в большей степени студентам ясны цели изучения и значимость овладения данной системой знаний и умений, тем легче и прочнее эти знания усваиваются.
Общепризнано, что проблемно-ориентированное учебное занятие с активными формами обучения наиболее продуктивно [1]: материал усваивается более полно, уменьшается время изучения учебного материала, учебный процесс становится творческим, увеличивается заинтересованность и успешность обучающихся[2].Результаты, получаемые преподавателями, различаются. Это связано со многими причинами, главными из которых являются: многообразие используемых форм, методов и технологий; контингент и количество обучающихся;профессионализм преподавателя.Так, от преподавателя требуется более продуманная подготовка на несколько занятий вперёд, экспериментирование в поиске результативного встраивания в каждое занятие тех или иных элементов педагогического инструментария, вовлечение в процесс обучения всей группы (10÷15 человек).Следует отметить, что для решения такой проблемы, как развитие алгоритмического мышления, имеется существенная информационная недостаточность методологической проработки, практического использования и результативности той или иной активной формы обучения. В связи с этим обмен опытом организации и проведения учебного занятия в свете ФГОС нового поколения является актуальным и способствует оптимизации педагогического процесса в целом.
Результаты и их обсуждение
В настоящем сообщении представлен ход учебного занятия по дисциплине «Химия» в проектно-организационном формате. Сроки начала и окончания проекта –один семестр.Контингент обучающихся – студенты нехимических специальностей первого курса технического вуза, первый семестр. Количество обучающихся – группа по 10÷15 человек.
Так как для выпускников технических ВУЗов важны навыки представления любой, даже самой сложной информации в максимально компактном и наглядном виде (удобные для практического использования схемы, графики, таблицы, символы, формулы, геометрические рисунки и т.д.), то целью семестрового проекта выбрано: развитие навыков алгоритмического мышления. Яркий пример результативности такого мышления – фундаментальный периодический закон Д. И. Менделеева, представленный в виде таблицы «Периодическая система элементов».Выбранная цель проекта является проблемой, для решения которой в каждое учебное занятие (посвященное освоению очередного текущего материала по предмету «Химия») встраиваются элементы её решения: приемы выявления и абстрагирования; кодирования и декодирования; анализ и синтез через сравнение, группирование и классификацию. Для достижения поставленной цели студенты на каждом занятии по химии обучаются переводить вербальный научно-технический текст в иное информационное поле, принятое в выбранной предметной области или сфере деятельности.
Проведем разбор учебного занятия. Вид занятия – лабораторная работа. Тема занятия: «Определение графическим методом частного кинетического порядка (n) по тиосульфату натрия в реакции между тиосульфатом натрия и серной кислотой». Текстовая информация о целях, задачахи ходе проведения лабораторной работы прописана в виде инструкции в учебном пособии [4] на 5 страницах. На предыдущем занятии студентам выдано задание на самоподготовку: проанализировать инструктивный научно-технический текст (С. 51-55) и преобразовать вербальный текст в другое информационное поле, объемом не более 1 страницы рабочей тетради. Так как для адекватного восприятия и интерпретации текста студенты должны обладать некоторым запасом знаний по данной теме, то накануне прочитана лекция «Кинетика. Скорость химической реакции».
Ход учебного занятия разделен на три этапа.
Первый этап – подготовительный (контролируется степень подготовленности студентов к восприятию новых знаний-умений-навыков). Рассматривается домашняя проработка задания попреобразованию вербального текста, и обсуждается её положительные стороны. Кто-то выбрал таблицу или график, а иные – рисунок или схему.Для понимания сути настоящего сообщения приведем выдержку инструктирующего текста из руководства[4], который следовало перевести в другое информационное поле:«…Исследуется реакция между тиосульфатом натрия и сернойкислотой, которая описывается уравнением:
Na2S2O3+ H2SO4= Na2SO4+ SO2↑+ S↓+ H2O
1.В пяти отдельных пробирках приготовить пять растворов тиосульфата натрия с различными концентрациями. В первую пробиркуналить из капельницы 2 капли раствора Na2S2O3, во вторую – четыре, в третью – шесть, в четвёртую – восемь и в пятую – десять капель раствора. После этого объём раствора в каждой пробирке довести до 12 капель добавлением воды: в первую пробирку внести 10 капель воды, во вторую – 8, в третью – 6, в четвёртую – 4 и в пятую – 2. Если теперь принять концентрацию самого разбавленного раствора (первого) условно за единицу, то следующие будут иметь концентрацию два, три, четыре и пять.
2. В приготовленных пробирках с растворами Na2S2O3 провести реакциис серной кислотой. Для этого в каждую из них добавить одну каплю сернойкислоты. Каждый раз по секундомеру определить время реакции – достижение одинаковой интенсивности опалесценции.
3. Вычислить значения скорости реакции и заполнить таблицу.
4. Построить график зависимости скорости реакции от концентрациираствора тиосульфата натрия Na2S2O3, по виду которого установить частныйкинетический порядок реакции (n) по тиосульфату натрия…»
Второй этап – осмысливающий (обдумывание ходов оптимального преобразования и получения результата без практической пробы). Преподаватель совместно со студентами анализирует инструктивный вербальный текст с целью выбора значимых единиц анализа и их сортировки по иерархии, выбора максимально лаконичной и наглядной формы преобразования текста. Здесь используется система наводящих вопросов и оценок, подтверждающих правильность или ошибочность хода решения. После анализа делается вывод о том, что при выведениитеоретических выкладок и экспериментальных результатов в обобщенный видеоряд (график → рисунок → таблица →график) достигается максимальный эффект восприятия и интерпретации инструктирующего текста как некоей целостной и связной информации (рис.1). Подчеркивается, что зрительный образ своей конкретностью способствует кристаллизации мысли, поскольку изобразительный ряд сильнее действует на восприятие, воспринимается как нечто цельное с меньшим напряжением, чем вербальный научно-технический текст.
Третий этап – постижение новых знаний. Студенты заносят графический алгоритм инструктирующего текста в рабочую тетрадь (рис.1), проводят эксперимент, рассчитывают единицы анализа, наносят на график «Теория» экспериментальные результаты, строят свой график зависимости. Замечено, что после выведения видеоряда у студентов резко повышается самостоятельность и осмысленность в проведении исследования и представлении результатов. В конце занятия преподаватель лишь помогает сформулировать четкий вывод о соответствии полученных экспериментальных фактов детерминированным положениям и выводам; проверяет письменный отчет и выставляет оценки в соответствии с оценочным листомвыполнения заданий (таблица 1, максимальный балл =1).
Рис. 1.Графический алгоритм инструктирующего текста
Таблица 1
Оценочный лист выполнения заданий
|
Критерии оценки точности и полноты ответа на задание |
Баллы |
|
а) понимает специфику задания: владеет навыками кодирования и декодирования, анализа и синтеза через сравнение, группирование и классификацию; справился с заданиями базового, среднего и системного уровня познаний; фактические ошибки в письменном отчете отсутствуют; |
1 |
|
б) понимает специфику задания: владеет навыками кодирования и декодирования, анализа и синтеза через сравнение, группирование и классификацию; справился с заданиями базового, среднего и системного уровня познаний; допускает 3 фактических ошибки; |
0,8 |
|
в) не обнаруживает понимания специфики задания; не владеет навыками кодирования и декодирования, анализа и синтеза через сравнение, группирование и классификацию; допускает 5 фактических ошибок; |
0,5 |
|
г) не дает ответ, раскрывающий поставленную проблему; не владеет навыками кодирования и декодирования, анализа и синтеза через сравнение, группирование и классификацию; допускает больше 10 фактических ошибок в письменном отчете. |
0,2 |
Заключение
Развитие культуры алгоритмического мышления выводит личность на более высокий уровень мышления и позволяет выпускникам дальше развиваться самостоятельно. В процессе обучения в ВУЗе алгоритмически представленная информация усваивается студентами более легко, закрепляется более прочно, трансформируется в другую область знаний-умений-навыков и успешно там применяется.Непрерывность в развитии ключевых компетенций повышает мотивациюстудентов к качественному самообразованию в выбранной предметной области или сфере деятельности, а также к результативной публичной презентации своих знаний и умений. Признание успешности студента подтверждается их траекторией успеха в учебе и научной деятельности[3, 6, 7].
Рецензенты:
КозикВ.В., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой неорганической химии ХФ ТГУ, г. Томск;
Саркисов Ю.С.,д.т.н., профессор, заведующий кафедрой химии ООФ ТГАСУ, г. Томск.