Применение інформаційних технологій у процесі навчання химии

Министерство освіти Російської Федерации.

Нижегородський Державний університет имени.

Н.І. Лобачевского.

хімічний факультет.

РЕФЕРАТ.

Застосування інформаційних технологій у процесі навчання химии.

Виконав: Родіонов А., грн. 25 М.

Перевірила: Сергєєва У. П.

М. Новгород 2003 г.

Зміст: стр.

Введение

3.

Інформаційні технології в викладанні природничонаукових дисциплін. 4.

основні напрями використання інформаційних технологій у процесі навчання хімії. 6.

Комп’ютерні технології в викладанні хімії у шкільництві: стан справ України та перспективи. 7.

Застосування комп’ютерних моделей у навчанні хімії 9.

Можливості Інтернет для особистісного розвитку на процесі навчання. 11.

Література. 12.

Відомо, що освіта — одна з головних інститутів соціалізації особистості. Головна мета освіти — формування вільної, відповідальної, гуманної особистості, здатної до подальшого саморозвитку. Освічений людина, легко орієнтується в змінюваному суспільстві, швидко осваивающий нові сфери діяльності, у якого високий рівень толерантності, здатний проаналізувати будь-яку ситуацію, оцінити її й прийняти відповідне рішення — це громадянин відкритого общества.

Використання нових інформаційних технологій у навчально-виховному процесі дозволяє вчителям реалізувати свої педагогічні ідеї, подати увазі колег П. Лазаренка та отримати оперативний відгук, а учням дає можливість самостійно вибирати освітню траєкторію — послідовність і темп вивчення тим, систему тренувальних завдань і завдань, способи контролю за навчанням. Так реалізується найважливіше вимога сучасної математичної освіти — вироблення суб'єкти процесу творення індивідуального стилю діяльності, культури самовизначення, відбувається їх особистісне развитие.

Інформаційні технології в викладанні природничонаукових дисциплин.

Сучасний період розвитку цивілізованого суспільства характеризує процес информатизации.

Інформатизація суспільства — це глобальний соціальний процес, особливість якої є тому, що домінуючим виглядом діяльність у сфері громадського виробництва є збір, накопичення, обробка, зберігання, передача і інформації, здійснювані з урахуванням сучасних коштів обчислювальної техніки, і навіть з урахуванням різноманітних коштів інформаційного обмена.

Інформатизація суспільства обеспечивает:

V активне використання постійно розширюваного інтелектуального потенціалу суспільства, сконцентрованого в друкованому фонді, і з наукового, виробничу краще й інші види діяльності його членов,.

V інтеграцію інформаційних технологій, з науковими, виробничими, инициирующую розвиток всі сфери громадського виробництва, інтелектуалізацію трудовий деятельности;

V високий рівень інформаційного обслуговування, доступність будь-якого члена суспільства до джерел достовірною інформацією, візуалізацію представленої інформації, суттєвість використовуваних данных.

Однією з пріоритетних напрямів процесу інформатизації сучасного суспільства є інформатизація образования.

Повсюдне використання інформаційних ресурсів, є продуктом інтелектуальної діяльності найбільш кваліфікованої частини працездатного населення суспільства, визначає учений необхідність підготовки в підростаюче покоління творчо активного резерву. Через це стає актуальною розробка певних методичних підходів до використання коштів нових інформаційних технологій (СНИТ) для реалізації ідей навчання, розвитку особистості обучаемого. Зокрема, для розвитком творчої потенціалу індивіда, формування в студента вміння здійснювати прогнозування результатів своєї діяльності, розробляти стратегію пошуку колій та методів вирішення завдань — як навчальних, і практических.

Особливої уваги заслуговує опис унікальних можливостей СНИТ, реалізація яких створює передумови для небувалою історія педагогіки інтенсифікації процесу творення, і навіть створення методик, орієнтованих розвиток особистості обучаемого. Саме ці возможности:

V негайна зворотний між користувачем і СНИТ;

V комп’ютерна візуалізація навчальної інформацію про об'єктах чи закономірності процесів, явищ, як реально що протікають, так и.

" віртуальних " ;

V архівне зберігання досить великих обсягів інформації із її передачі, і навіть легкого доступу та звернення користувача до банку данных;

V автоматизація процесів обчислювальної информационно—поисковой діяльності, і навіть обробки результатів навчального експерименту із можливістю багаторазового повторення фрагмента чи самого эксперимента;

V автоматизація процесів інформаційно-методичного забезпечення, організаційного управління навчальної банківською діяльністю та контролю над результатами усвоения.

З усього розмаїття педагогічних застосувань СНИТ особливо слід виділити використання програмних засобів (ПС) у зв’язку з їх широкої популярності практиці процесу творення. Попри багаторічний досвід використання різноманітних типів ПС у навчальних цілях, їх потенційні можливості залишаються неисчерпанными. Причиною цього є як і розробленість теоретичних основ, які розкривають доцільність створення застосування ПС з метою навчання, і відсутність чіткої класифікації чи типології, комплексу вимог, що висуваються до ним.

Використання можливостей комп’ютерного моделювання, включення коштів наочності, різноманітних коштів ведення діалогу набагато підвищило б ефективність використання ПС, виділені на організації та проведення лабораторних чи практичних робіт, розширило б сферу їх застосування з допомогою можливість здійснення з допомогою експериментальнодослідницької деятельности.

Аналіз можливостей використання програмних засобів показує следующее:

V програмні кошти, використовувані у навчальних цілях, переважно орієнтовані формування комп’ютерної грамотності; в розвитку умінь приймати оптимальне рішення, у складних реальних умов; на прищеплювання умінь і навиків самостійної роботи, зокрема у обробці інформації; за проведення самоконтролю, самокоррекции результатів навчальної діяльності; розвиток умінь і навиків роботи з информацией;

V посилення дидактичній значимості програмних засобів буває у результаті реалізації можливостей: коштів сучасною комп’ютерною графіки, які забезпечують посилення наочності, створення моделей досліджуваних об'єктів, процесів; баз даних, які забезпечують здійснення різних видів і форм самостійної роботи із навчальною інформацією; користувальних пакетів, які забезпечують формування умінь залучити до навчальної роботі систему підготовки текстів, графічні редакторы;

V значну увагу авторами програмних засобів і систем приділяється організації різних видів «екранного творчості «, що сприяє естетичному вихованню обучаемого, підвищенню мотивації обучения;

V переважна більшість програмних засобів, які у цілях навчання, орієнтоване виконання ігровий діяльності, яка найчастіше стимулює процеси засвоєння навчального материала;

V характерною рисою проаналізованих програмних засобів є надання обучаемому розмаїття організаційних форм навчальної роботи і можливості вибору режиму роботи за компьютером;

V використання більшість програмних засобів не «прив'язана «до визначеної про методику їхньої застосування і припускає використання додаткових чи інших засобів обучения.

Реалізація варіативних методик за умов функціонування інформаційно — предметної середовища з умонтованими елементами технології навчання при вищеописаних дидактичних підходах забезпечує психолого-педагогічне вплив, яке обумовлює інтенсифікацію процесу розвитку особистості обучаемого — основу процесу творення [1].

основні напрями використання інформаційних технологій у процесі навчання химии.

Перехід сучасного суспільства до інформаційної епосі свого розвитку висуває як один з основних цілей, завдань, які системою шкільної освіти, завдання формування основ інформаційної культури майбутнього фахівця. Реалізація це завдання неможлива без включення інформаційної компоненти до системи профільного хімічного образования.

За сучасних умов потрібно підготувати школяра швидкого сприйняттю та їх обробки котра надходить інформації, успішно її представляти і використовувати. Кінцевим результатом впровадження інформаційних технологій у процес навчання хімії, є оволодіння учнями комп’ютером в ролі засобів пізнання процесів і явищ, які у природі й які у практичної деятельности.

Педагогічна й доцільність використання комп’ютера в навчальному процесі визначається педагогічними цілями, досягнення можливо лише за допомогою комп’ютера, тобто. завдяки одній його возможностям.

Якщо навчання відбувалося хімії, якомога природнішим є використання комп’ютера, з особливостей хімії як науки. Наприклад, для моделювання хімічних процесів і явищ, лабораторного використання комп’ютера як інтерфейсу, комп’ютерної підтримки процесу викладу навчального матеріалу і функцію контролю його засвоєння. Моделювання хімічних явищ і процесів за комп’ютером — необхідно, передусім, для вивчення явищ і експериментів, що практично неможливо показати в шкільної лабораторії, однак вони можуть бути показані з допомогою компьютера.

Використання комп’ютерних моделей дозволяє розкрити суттєві зв’язку досліджуваного об'єкта, глибше виявити його закономірності, що, у кінцевому рахунку, веде на краще засвоєнню матеріалу. Учень може досліджувати явище, змінюючи параметри, порівнювати отримані результати, аналізувати їх, зробити висновок. Наприклад, задаючи різних значень концентрації реагують речовин (у програмі, моделюючою залежність швидкості хімічної реакції від різних чинників), учень може простежити за зміною обсягу выделяющегося газу та т.д.

Другий напрямок використання комп’ютера у навчанні хімії - контроль і обробка даних хімічного експерименту. Компанія IBM розробила «Персональну наукову лабораторію» (ПНЛ) — комплект комп’ютерів, і програм їм, різних датчиків і лабораторного устаткування, дозволяє проводитимемо різні експерименти хімічного, фізичних-фізичної-хіміко-фізичного і химикобіологічного напрями. Таке використання комп’ютера корисно тим, що прищеплює учням навички дослідницької діяльності, формує пізнавальний інтерес, підвищує мотивацію, розвиває наукове мышление.

Третій напрям використання ІКТ у процесі навчання хімії - програмна підтримка курсу. Зміст програмних засобів навчального призначення, застосовуваних під час навчання хімії, визначається цілями уроку, змістом потребують і послідовністю подачі навчального матеріалу. У зв’язку з цим, все програмні кошти використовувані для комп’ютерної підтримки процесу вивчення хімії, можна розділити на программы:

V довідкові посібники з конкретним темам;

V рішення розрахункових і експериментальних задач;

V проведення лабораторних работ;

V контроль і - оцінка знаний.

На в кожному конкретному уроці можна використовувати певні програми, з цілей уроку, у своїй функції вчителя і комп’ютера різні. Програмні кошти на ефективного застосування в навчальному процесі повинні відповідати курсу хімії профільного навчання, мати високий рівень наочності, простоту використання, сприяти формуванню загальне твердження закладах освіти і експериментальних умінь, узагальнення і поглибленню знань і т.д. 2].

Комп’ютерні технології в викладанні хімії у шкільництві: стан справ України та перспективы.

Що стосується навчання хімії поруч із підвищенням мотивації навчання за рахунок використання комп’ютера на уроці, підвищити рівень індивідуалізації навчання дітей і можливості організації оперативного контролю над засвоєнням знань комп’ютерні технології може бути ефективно використовуватимуться формування основних понять, необхідні розуміння мікросвіту (будова атома, молекул), таких найважливіших хімічних понять як «хімічна зв’язок », «электроотрицательность », щодо високотемпературних процесів (кольорова і чорна металургія), реакцій з отруйними речовинами (галогены), тривалих за часом хімічних дослідів (гідроліз нуклеїнових кислот) тощо. Відомо, проте, що, поки що комп’ютерні технології в викладанні хімії у шкільництві використовуються дуже рідко. Для цього є причини як об'єктивного, і суб'єктивного характеру. Серед першого типу причин, безумовно, головними є недостатня забезпеченість загальноосвітніх шкіл сучасними комп’ютерами та вочевидь недостатня кількість відповідних комп’ютерних програм. Проте він менш, процес комп’ютеризації шкіл хоч і повільно, але — йде. Як причини суб'єктивного характеру модно згадувати так звану «компьютерофобию », яку приписують учителям-предметникам. Цей чинник представляється надуманим. У учителів-предметників є значний інтерес для використання комп’ютерних технологій, причому незалежно від віку і її стажу роботи. Важливішим і те, що освітні стандарти дають вчителю певну волю виборі тим гаслам і розстановці акцентів при викладі преподаваної їм дисципліни. Досвід застосування комп’ютерних технологій [3−5] у навчанні хімії у шкільництві дозволяє укласти, що з отримання високого який навчає ефекту важливо їх систематичне використання, як у стадії вивчення матеріалу, і на стадії оперативного контролю над засвоєнням знань, а цього необхідний різноманітний асортимент педагогічних програмних засобів (ПКС). Нові можливості, виявлені внаслідок аналізу педагогічної практики використання ПКС, дозволяють помітно поліпшити навчально-виховний процес. Особливо що це стосується предметів наукових-наукової-природно-наукового циклу, у цьому числі ХІМІЇ, вивчення якої пов’язані з процесами, прихованими від безпосереднього спостереження та тому важко сприймаються дітьми. ПКС дозволяють візуалізувати такі процеси, надаючи одночасно з цією можливість багаторазового повторення і щодо навчання зі швидкістю, сприятливою кожному за дитини на досягненні розуміння чи іншого навчального матеріалу [7]. Педагогічні програмні кошти, оскільки є частиною програмних засобів навчального призначення, забезпечують також можливістю прилучення до сучасних методів роботи з туристичною інформацією, інтелектуалізацію навчальної діяльності. Через війну проведеного серед викладачів анкетування, складеного за концепціями, узятим з монографії И. Роберт «Сучасні інформаційні технології освіти », використання даних педагогічних програмних засобів щодо навчання хімії дає возможность:

1) індивідуалізувати і диференціювати процес навчання з допомогою можливості вивчення з індивідуальної швидкістю засвоєння материала;

2) здійснювати контроль із другого зв’язком, з діагностикою помилок, і оцінкою результатів навчальної деятельности;

3) здійснювати самоконтроль і самокоррекцию;

4) здійснювати тренування у процесі засвоєння навчального матеріалу і самопідготовку учащихся;

5) візуалізувати навчальну інформацію з допомогою наочного уявлення на екрані ЕОМ цього процесу, зокрема прихованого у реальному мире;

6) проводити лабораторні роботи у умовах імітації у комп’ютерній програмі реального досвіду чи эксперимента;

7) формувати культуру навчальної діяльності обучаемого і який навчає [8].

Перераховані вище можливості змінюють структуру традиційної суб'єктоб'єктної педагогіки, у якій учневі як до суб'єкту навчальної діяльності, як до постаті, що прагне самореалізації [7]. А віртуалізація деяких процесів з допомогою анімації служить формування в учня наглядно-образного мислення та ефективнішого засвоєнню навчального материала.

Отже, проведені експерименти з використання обущающеконтролюючих програм, у процесі навчання хімії, показали доцільність застосування засобів у процесі і необхідність роботи з їхньої внедрению.

Який Ще одну важливу висновок — важливі як ПКС, а й методики їх використання, тобто рекомендації з організації уроків. Зазвичай, для досвідченого вчителя легко з урахуванням комп’ютерної програми розробити відповідний урок. Молодим ж вчителям цього необхідна допомогу у вигляді планов-конспектов, методичних рекомендацій з використання ПКС різними етапах уроку й у класах із різним рівнем підготовки учеников.

Отже, найбільш насущної завданням, яке дозволить зрушити з «місця «впровадження комп’ютерних технологій у навчання предметів природничого циклу, є розробка ПКС і методик їх використання. Було дуже корисно об'єднати зусилля зацікавлених вчителів хімії з регіонів країни. Обмін досвідом, безумовно, прискорить комп’ютеризацію шкільного процесу творення [6].

Застосування комп’ютерних моделей у навчанні химии.

Серед різних типів педагогічних програмних засобів особливо виділяються ті, у яких використовують комп’ютерні моделі. Застосування комп’ютерних моделей дозволяє як підвищити наочність процесу навчання дітей і інтенсифікувати його, а й кардинально змінити цей процесс.

Моделі може використати на вирішення різних завдань. Р. Ю. Шенон виділяє п’ять типів моделей по функціональному призначенню: кошти осмислення дійсності, кошти спілкування, інструменти прогнозування, кошти постановки експериментів, кошти навчання дітей і тренажу. Останній тип моделей також називають навчальними комп’ютерними моделями (УКМ).

У вивченні шкільного курсу хімії виділяють кілька основних напрямів, де виправдано використання УКМ:

> наочне уявлення об'єктів і явищ микромира;

> вивчення виробництв хімічних продуктов;

> моделювання хімічного експерименту, і хімічних реакций.

Усі моделі, використовувані в викладанні хімії, можна розділити за рівнем експонованих об'єктів на дві групи: моделі мікросвіту і моделі макросвіту. Моделі мікросвіту відбивають будова об'єктів і які у них зміни лише на рівні їх атомно-молекулярного уявлення. Моделі макросвіту відбивають зовнішні властивості моделируемых об'єктів та його зміна. Моделі таких об'єктів, як хімічних речовини, хімічні реакції і фізико-хімічні процеси, можна створити лише на рівні мікросвіту, і лише на рівні макромира.

Під час вивчення хімії учні зіштовхуються з об'єктами мікросвіту буквально із перших уроків, звісно ж УКМ, що моделюють такі об'єкти, можуть бути неоціненними помічниками, наприклад, щодо будівлі атомів, типів хімічного зв’язку, будівлі речовини, теорії електролітичний дисоціації, механізмів хімічної реакції, стереохимических уявлень, і т.д. Усі ці перелічені моделі реалізовані програми «1С: Репетитор. Хімія», ChemLand, «Хімія всім», CS Chem3D Pro, Crystal Designer, «Збери молекулу», «Organic Reaction Animations» і др.

Моделі хімічних реакцій, лабораторних робіт, хімічних виробництв, хімічних приладів (комп'ютерні моделі макросвіту) реалізовані у таких програмах: «Хімія всім — 2000», «ХимКласс», ChemLab, IR and NMR Simulator та інших. Такі моделі використовують у тому випадку, коли немає спроби з будь-яким причин здійснити лабораторні роботи у реальних умов і немає змоги насправді ознайомитися з изучаемыми технологічними процессами.

Використання перелічених вище програмних засобів під час уроків хімії мають такі достоинства:

> значний обсяг матеріалу, охоплюючий раличные розділи курсу шкільної химии;

> поліпшується наочність подачі матеріалу з допомогою кольору, звуку і движения;

> наявність демонстрацій тих хімічних дослідів, які небезпечні здоров’ю дітей (наприклад, досліди з отруйними веществами);

> прискорення на 10−15% темпу уроку з допомогою посилення емоційної составляющей;

> учнями виявляють зацікавлення предмета і легко засвоюють материал.

(підвищується якість знань учащихся).

Утім, деякі програмні продукти не вільні недоліків. Наприклад, однією з головних недоліків програми «1С: Репетитор. Хімія» є діалогу учня з комп’ютером при засвоєнні їм навчального матеріалу і виконання розрахункових завдань. Це утрудняє і обмежує використання учителем даного комп’ютерного продукту процесі в школе.

Тільки органічне співробітництво вчителя інформатики, і вчителя хімії сприятиме поліпшенню процесу навчання хімії. На уроках інформатики учні вивчають різні інформаційні технології, представлені у пакеті Microsoft Office. Наприклад, учні, вивчаючи програму PowerPoint, може вже самі створити презентацію (мини-учебник в вигляді слайдів) по окремому матеріалу підручника хімії. Щодо реалізації можливості навчання, тестування і функцію контролю знань учнів використовується вмонтований в Microsoft Office мову програмування Visual Basic for Applications (VBA), що дозволяє розміщувати на слайдах форми і елементи самонаведення ведення діалогу (інтерактивні мастер-шаблоны)[9].

Можливості Інтернет для особистісного розвитку на процесі обучения.

Великі змогу особистісного розвитку надає використання Інтернет у навчально-виховному процесі середніх навчальних закладів. Досвід роботи показує, що за умови інноваційного освітнього установи, що займає відповідної матеріальну базу застосування Internet/Intranet-технологий відкриває принципово нові змогу пізнавальної і творчу самореалізацію усіх суб'єктів освітнього процесса.

Саморозвитку вчителів різних предметів сприяє самостійне освоєння роботи у Інтернет, використання інформації, розміщеної у ньому, на уроки й у позаурочної работе.

Учні із високим рівнем пізнавальної активності, використовуючи Інтернет, отримують розширений доступом до цікавій для їх інформації. Вони самостійно розшукують повідомлення проведення конкурсів, олімпіад, конференцій, тестування і т.д.

Праця у Інтернет дозволяє навчального закладу і кожного учасника процесу творення успішно включитися у єдине освітнє простір. Нині реалізується многопредметный проект дистанційному навчанню «Интернет-школа ». Важливим виховним аспектом такий мережевий діяльності є почуття відповідальності за своєї роботи, адже результат її можуть оцінити мільйони користувачів мережі Интернет.

1. Малахоткина И. Е. — Інформаційні технології в викладанні природничонаукових дисциплін, МОУСОШ № 3 г. Мирный.

2. Третьякова Т. П. — Гімназія «Класична», р. Тольятти.

3. Безрукова Н. П., Сиромятников А. А., Безруков А. А. та інших. «Можливості використання сучасних інформаційних технологій у викладанні тем.

" Хімічна зв’язок «і «Виробництво чавуну і вони «шкільного курсу хімії «, Матеріали VIII Межд.конф.-выставки «Інформаційні технології освіти », Москва, 1998 р., с.18−19.

4. Безруков Р. А., Тищенко Н. В., Безрукова Н. П. «Oprosnik-2 «- програмаоболонка до створення комп’ютерних тестів по хімії «, Тези Всеросс. наук. цук. «Молодь і хімія », Красноярськ, 1998 р., с.140−141.

5. Безрукова Н. П., Изместьева Н. Д., Реди Є.В. «Організація вивчення темы.

" Хімічна зв’язок «з допомогою комп’ютерних технологій у 8 і одинадцять класах », Матеріали Менделеевских читань, Тобольск, 1999 р., с.23−24.

6. Безрукова Н. П., Козлова Л., Изместьева Н. Д., Комп’ютерні технології в викладанні хімії у шкільництві, р. Красноясрк.

7. Селевко Г. К. Сучасні освітні технологии.-М: Народне освіту, 1998 г.-255с.

8. Роберт І. Сучасні інформаційні технології освіти: дидактичні проблеми; перспективи використання.- М: Школа-Пресс,.

1994.-205с.

9. Непогодьева А. А. Застосування комп’ютерних моделей та інформаційних технологій у процесі навчання хімії, Васьковская середня школа.