Использование информационных и коммуникационных технологий в химическом образовании

Использование информационных и коммуникационных технологий в химическом образовании.

Педагогической наукой и практикой доказано, что работа с персональным компьютером (ПК) на уроках химии и во внеурочное время эффективно обеспечивает реализацию индивидуального подхода к обучению. Способствует реализации межпредметных связей химии с другими предметами естественнонаучного цикла и с другими циклами учебных предметов, например, с информатикой, математикой как метапредметами, с циклами гуманитарных предметов, например, химии с историей, экономикой, иностранным языком и др. позволяет рассмотреть все аспекты изучаемых вопросов.

К особенностям дифференцированного функционирования ИКТ в обучении химии можно отнести следующее:

- наряду с общепедагогическими, общими информационно-технологическими целями решаются конкретные методические цели предметного обучения, например проявление функции управляемого в интерактивном режиме химического моделирования и конструирования, решения расчетных и экспериментальных задач, выявление на их основе и графическая фиксация химических закономерностей, создание ученических проектов решения комплексных химико-экологических задач;

- технология предметного обучения призвана, прежде всего, совместно с развитием общеучебных умений, формировать системные знания и обобщенные предметные умения по химии, переносить их с помощью компьютера к решению различных прикладных задач (осуществлять модельный эксперимент, решать типовые расчётные и экспериментальные задачи, кодировать информацию в символико-графической форме, наглядно выражать химические закономерности и т. д.);

- НИТ в обучении химии помимо сугубо предметных умений формирует принципиально новый тип умений - обобщенные компьютерно-химические умения, позволяющие активно использовать компьютер и его инструментально-прикладные возможности для решения разнообразных задач, для ученического проектирования разных проблем и ориентировочных основ действий.

Основные цели и задачи использования ИКТ в обучении можно разделить на несколько групп.

К первой группе задач относятся задачи, связанные с большим объемом вычислительной работы, например, квантово-механические расчеты, обработка результатов рентгеноструктурного анализа, кинетическое описание сложных химических реакций, компьютерное планирование синтеза, моделирование работы сложных приборов и т.п. Данная группа задач решается в основном в научных исследованиях. Демонстрация работы с программами подобного типа может быть проведена для учащихся химического профиля, или при подготовке к региональным и областным турам олимпиады по химии.

Ко второй группе задач относятся задачи на построение графиков, трехмерное изображение молекул, изображение механизмов реакций и т.п. Например, изучение зависимости работы газа от различных факторов.

К третьей группе относятся задачи моделирования. Химическая наука построена на моделях, как средствах понимания и прогнозирования почти всех изучаемых аспектов. В химическом образовании моделирование используют для экспериментально труднодоступных систем, (моделирование гибридизации атомных орбиталей и шаростержневых моделей).

Все модели, используемые в преподавании химии по уровню представления объектов можно разделить на две группы модели микро- и макромира.

Кроме этого, на уроках химии компьютер может позволить достигнуть качественно нового уровня реализации принципа наглядности. По мнению О.С. Зайцева, с методической точки зрения компьютерное моделирование в обучении химии целесообразно использовать в следующих случаях: когда необходимо изучить процессы и явления, которые с помощью эксперимента изучить невозможно.

К четвертой группе задач относится создание информационно-справочных и обучающих систем, являющихся источниками информации для самостоятельного изучения материала. Например, справочно-информационных возможностей интерактивной таблицы Менделеева, или информационно-справочного материала (БЭНП "Химия 8-11" ООО "Кирилл и Мефодий" и т.п.), или справочника в ЭИ "Открытая химия".

Пятая группа задач рассматривает задачи практического характера - тренажеры, предназначенные для формирования и закрепления умений и навыков, а также для самоподготовки обучающихся.

Шестая группа задач включает задачи, направленные на осуществление различных видов химического эксперимента. Химический эксперимент помогает учащимся связать теоретические закономерности со своими собственными наблюдениями и действиями. Использование виртуального эксперимента, видеофрагментов демонстрационных опытов, особенно длительно протекающих, позволяет повысить эффективность уроков.

Учебный предмет "химия" отличается многогранностью теоретических, практических и экспериментальных подходов. В обучении химии вполне возможно использовать практически все виды ППС: электронные учебники, тренажеры, контролирующие программы, и т. д.

Преимущества использования компьютера в преподавании химии:

ИКТ целесообразно использовать не только как средство наглядности, но, в первую очередь, в качестве средства активного обучения.

Как это ни парадоксально, но именно бездушная машина может по-настоящему оживить любой предмет, который является не самым привлекательным для наших детей. Вполне понятно, что увлечь ребят лучше самого педагога не получится ни у кого, а помочь в этом педагогу должна машина. Плоды такого сотрудничества - это слайды с объяснением новой темы, мультимедийное сопровождение, позволяющее полнее познать окружающий мир, тренировочные тесты, презентации. Далеко не весь учебный материал нуждается в опоре на средства компьютерной техники. Не нужно превращать использование программ в самоцель, неуёмное увлечение. (Всё хорошо в меру!)