Лекция 4. МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ

 

Методы обучения химии

Алгоритмизированное обучение

Программированное обучение

Проблемное обучение

Исследовательское обучение

 

Методы обучения химии

 

Достижение целей обучения зависит не только от правильно выбранного предметного содержания, но и методов обучения. Методы обучения — виды профессиональной деятельности преподавателя и познавательной деятельности учащегося, направлен­ные на достижение поставленных целей обучения, т.е. на усво­ение содержания обучения и творческое овладение знаниями.

Методы обучения реализуются в раз­личных организационных формах обучения и при использова­нии различных средств обучения, образуя вместе с содержани­ем обучения целостную систему обучения.

Ю.К. Бабанским были выделены различные ос­нования классификации методов обучения: по источникам пе­редачи и характеру восприятия информации (словесные, на­глядные, практические); по решению основных дидактичес­ких задач (приобретение знаний, формирование умений и на­выков, применение знаний, творческой деятельности, закреп­ление и проверка знаний, умений, навыков); по характеру по­знавательной деятельности при усвоении содержания обра­зования (объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, исследовательский, эвристический); по сочетанию методов преподавания и учения (информационно-сообщающий и ис­полнительный, объяснительный и репродуктивный, инструктивно-практический и продуктивно-практический, объясни­тельно-побуждающий и частично-поисковый, побуждающий и поисковый); по источникам знаний, логическим основани­ям, уровню самостоятельности учащихся.

Р.Г. Иванова, определяя метод обучения как конкрет­ный вид целенаправленной совместной деятельности препода­вателя и обучаемых, выделяет три общих метода обучения хи­мии: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый (эвристический) и исследовательский.

В.П. Гаркунов [2] в основе классификации методов обуче­ния видит три критерия: структуру процесса обучения, его со­держание и взаимную деятельность обучаемых и преподавате­ля. В связи с этим он выделяет три группы методов: а) общело­гические (инструкция, дедукция, аналогия); б) методы хими­ческого исследования как специфические в обучении химии (наблюдение, химический эксперимент, моделирование, опи­сание, метод теоретического исследования); в) общепедагоги­ческие (методы изложения, беседы, самостоятельная работа).

Среди многообразия важно найти те методы, ко­торые способствуют формированию творческого мышления.

В системе обучения химии отбор методов обучения подчи­нен задачам перенесения системы изучаемой науки на систему учебной дисциплины и использования дидактических методов, способствующих усвоению выделенного содержа­ния. Система учебной дисциплины включает как ее предмет­ное содержание, так и общие и частные методы науки. В курс химии вводятся наиболее общие методы химии, отвечающие четырем ее учениям и принципу многостороннего рассмотре­ния химического объекта.

Если расположить методы обучения в порядке понижения числа задаваемых ори­ентиров (указаний преподавателя), то получается следующая последовательность методов обучения: 1 — алгоритмизированное; 2— программи­рованное по линейным программам; 3— программированное по разветвленным программам; 4— проблемно-программиро­ванное; 5 —проблемное; 6— проблемно-поисковое; 7 — поис­ковое; 8 — исследовательское.

Данная последовательность методов обучения систематизи­рована по понижению числа ориентиров, даваемых в обуче­нии, т.е. по уровню допускаемой самостоятельности и творчес­кой активности учащихся и соответствует предложенным эта­пам изучения химии. При переходе от алгоритмизированного обучения к исследовательскому изменяется не только число ориентиров, но и научный характер их содержания. При алго­ритмизированном обучении учащимся даются предписания к выполнению отдельных операций и действий, касающихся уз­ких и частных вопросов изучаемой науки. При исследователь­ском обучении ориентиры представлены в виде системы изуча­емой науки, ее учений и ее внутридисциплинарных и междис­циплинарных связей.

В системе обучения выбор метода зависит от этапа изуче­ния курса. На этапе поблочного изучения отдается предпо­чтение жесткому управлению обучением — алгоритмизиро­ванному и программированному. На этапе смешанного изу­чения в большой мере используется проблемное обучение, на последнем этапе системного изучения вводится исследова­тельское обучение.

Алгоритмизированное обучение

Под понятием алгоритма понимается любое стро­гое предписание выполнения действий или деятельности, обя­зательно приводящее к достижению заранее поставленной цели и запланированных результатов.

Алгоритмы — строгие предписания — очень широко ис­пользуются в обучении химии. Алгоритмически выполняются лабораторные работы в большинстве практикумов химии, решаются задачи по курсу химии.

Алгоритмический метод обучения — один из важнейших методов формирования знаний даже в условиях развития твор­ческого мышления. Возможен другой путь применения алго­ритмических приемов: научить самостоятельно составлять ал­горитмы, т.е. научить самостоятельному выделению ориенти­ров и построению ориентировочной основы действий в виде ал­горитмических предписаний для выполнения какой-либо по­следующей действительности. Суть этого приема состоит в том, что обучаемому даются примеры некоторых действий и ставится задача письменно описать порядок и характер их вы­полнения.

При составлении алгоритмов следует по­мнить, что алгоритмы должны быть понятны и доступны всей группе обучаемых, находящихся на данном заранее известном уровне знаний, должны быть однозначны­ми, точными, полными. Все, работающие с алгоритмом, вы­полняют одни и те же операции и достигают одного и того же результата при решении задачи или выполнения эксперимен­та. Желательно, чтобы алгоритм был максимально универ­сальным, т.е. позволял его использовать для решения наибо­лее большего числа конкретных задач.

Использование алгоритмов — процесс не творческий, но не­обходимый для формирования творческого мышления. Алгоритмизированному методу обучения можно придать творческий характер, если учащийся находит недостаточное звено в предписании или самостоятельно составляет какой-ли­бо алгоритм (для этого используется проблемный метод обуче­ния).

Программированное обучение

Основная черта программированного обучения состоит в том, что предметное содержание подлежащего изучению мате­риала и познавательная деятельность по его усвоению разделя­ются на небольшие порции или шаги. Усвоение каждой пор­ции проверяется выполнением заданий или ответами на кон­трольные вопросы.

Расчлененный на порции материал составляет так назы­ваемую программу. Программы по своему построению бывают двух типов — линейные и разветвленные. Линейная програм­ма — это такая программа, которую все обучаемые проходят в обязательном порядке и в одинаковой последовательности. Разветвленная программа позволяет направить обучаемого по одному из нескольких путей в зависимости от правильности его ответа и, следовательно, уровня знаний.

В программированном учебном пособии каждая порция ма­териала, содержащая некоторое небольшое количество инфор­мации, сопровождается вопросом или требованием выполнить какую-либо операцию. Ответ дается либо при помощи выбора одного правильного варианта из нескольких, либо сравнением самостоятельно составленного ответа с несколькими другими и выбором наиболее правильного с точки зрения обучаемого.

При прохождении линейной программы предполагается, что в случае неправильного ответа обучаемый задумывается над причинами ошибки и, воспользовавшись учебником или другим источником информации, восполняет пробелы в своих знаниях.

Подобное отношение обучаемого к материалу исключается при использовании разветвленных программ. В случае правильного ответа сразу разрешается перейти к следующей пор­ции материала. Если был получен ответ, показывающий, что обучаемый обладает теми знаниями, которые заложены в по­следующем участке программы, разрешается непосредствен­ный переход сразу к следующему участку программы. В случае неправильного ответа предлагается изучить дополнительный материал или дается разъяснение причин ошибки, для чего обучаемый направляется по иному, более длинному пути или возвращается к началу участка программы (возвращение и со­кращение пути возможно и в линейных программах).

Программированное обучение возникло в начале 50-х годов XX века в США, когда психолог Б.Ф. Скиннер при помощи линейных программ рассчитывал повысить эффективность уп­равления учебным процессом.

Американские психологи полагали, что немедленное поло­жительное подкрепление ответа, т.е. указание, что ответ прави­лен, — одно из основных условий, стимулирующих интерес к обучению. Однако поддержанию интереса способствует не толь­ко положительное подкрепление, но и отрицательное. Когда обучающийся немед­ленно узнает, что совершил ошибку, у него появляется потреб­ность ее исправить и приобрести необходимые для этого знания. Программированное обучение (особенно по разветвленной программе) довольно просто решает вопрос индивидуализации обучения. Обучающийся выбирает тот темп прохождения про­граммы, который отвечает его способностям и уровню знаний. Известно, что обучение бывает интересным при достаточно вы­сокой трудности и в то же время доступности материала. Раз­ветвленные программы позволяют обучаемому самому вы­брать путь, оптимальный по трудности и доступности.

В настоя­щее время отношение к программированному обучению пере­сматривается в лучшую сторону в связи с открывающейся воз­можностью широкого его использования в обучении при помо­щи компьютеров.

Программиро­ванное пособие — это особый учебник, самоучитель, заставля­ющий обучаемого индивидуально и напряженно работать.

И положительные и отрицательные стороны программиро­ванного обучения оказали значительное влияние на методику обучения. Программированное обучение заставило и научило преподавателей точно формулировать цели отдельных дейст­вий в познавательном процессе, четко разделять учебный ма­териал на порции; выбирать среди них важнейшие и строить их них логические последовательности. Программированное обучение сыграло огромную роль в организации контроля за усвоением отдельных тем учебной дисциплины (текущий кон­троль), резко повысило скорость и объективность контроля.

Программированное обуче­ние, построенное на традиционном содержании, мало эффек­тивно, изучение всего содержания при помощи программиро­ванных пособий нецелесообразно и приводит к различным от­рицательным эффектам. Программированное обучение не ре­шает проблему общения преподавателя с учащимся и уча­щихся между собой. Обеспечивая высокую индивидуальность обучаемого в учебном процессе, оно не способствует формиро­ванию коллективных наклонностей обучающихся и не обеспе­чивает желаемый воспитательный эффект обучения. Про­граммированное обучение не сокращает время изучения неко­торого объема материала, не усиливает прочность усвоения и часто физиологически не способствует нормальному процессу усвоения (наблюдается повышенная утомляемость и т.п.). Программированное обучение не развивает речь, которая яв­ляется важнейшим критерием развития человека и усвоения знаний.

Проблемное обучение

В проблемном обучении число задаваемых преподавателем ориентиров (указаний) меньше, чем в программированном, но эти ориентиры более обобщены, более важны и более широки по своему научному содержанию. Для успешного осуществле­ния проблемного обучения необходим больший запас знаний и в то же время количество усваиваемой информации и качество знаний выше.

Проблемное обучение повышает самостоятельность учащих­ся, увеличивает их творческую активность, способствует разви­тию речевых навыков и коллективистских наклонностей.

Проблемное обучение — современный метод обучения, отвечающий требованиям формирования творчески активного специалиста.

Проблемное (и исследовательское) обучение в наибольшей степени отвечает деятельностному подходу. Оно основано на деятельности обучаемых и рассчитано на формирование умст­венных действий и понятий через собственную познаватель­ную деятельность.

Познавательная деятельность и умст­венные действия обучаемых строятся в системе, подобной системе мышления (мыслительной деятельности). С.Л. Рубин­штейн писал, что мышление — это по существу своему, позна­ние, приводящее к решению встающих перед человеком про­блем или задач.

Ориентирами для самостоятельного построения ориентиро­вочной основы могут быть ранее приобретенные знания, пере­носимые в новую ситуацию (обстановку), известные методы познавательной деятельности, алгоритмы (правила, законы, формулы и т.п.), методологические знания и т.п.

Проблемная ситуация стиму­лирует умственную деятельность в течение некоторого вре­мени после разрешения проблемы.

При обучении исключительное значение имеет такое пост­роение курса, при котором рассматриваемые проблемы взаи­мосвязано следуют друг за другом, переходят с одной органи­зационной формы обучения в другую (с лекции на семинар, на лабораторное задание и т.д.), все более расширяются за счет привлекаемых и получаемых знаний.

Для того, чтобы будущий специалист в своей работе поль­зовался комплексом приобретенных знаний, умений и навы­ков и при изучении и описании химических объектов и явле­ний привлекал знания из основных учений химии, предла­гаемые проблемы должны содержать сведения одновременно из нескольких учений. Отсутствие сведений из хотя бы одно­го учения или несогласованность информации из различных учений приводит к возникновению проблемной ситуации. Именно поэтому при системном подходе к содержанию про­блемная ситуация возникает естественно, а проблемный ме­тод является предпочтительным среди других.

В зависимости от этапа обучения используются проблем­ные ситуации, различающиеся как числом учений, привле­каемых для разрешения, так и способом их предъявления, обнаружения и формулирования. В начальный этап обучения для разрешения проблемной ситуации используются сведе­ния только из одного-двух учений, а ситуация создается и разрешается преподавателем. По мере продвижения число учений возрастает и увеличивается степень самостоятельнос­ти поиска. В конце курса учащимся предлагается самим най­ти среди предлагаемых данных проблему и решить ее, ис­пользуя весь комплекс приобретенных знаний.

Разрешение проблемных ситуаций возможно при привлече­нии новой информации и сопоставлении ее с известной, при этом образуются новые связи между элементами системы зна­ний. В результате выдвигаются идеи и гипотезы, формулиру­ются выводы, правила, законы и тео­рии. Это и есть творческая научная деятельность, организуе­мая в процессе обучения. Однако преподавателю следует по­мнить, что проблемное обучение может строиться на основе прочных знаний. Поэтому обучаемым следует предлагать в ра­зумном количестве расчетные задачи, преследующие цель за­поминания формул и операций, использование которых позво­лят в дальнейшем решать проблемные ситуации.

 

Исследовательское обучение

Исследовательский метод обучения позволяет осуществить в обучении максимальную самостоятельность и творческую ак­тивность учащихся.

Учебные исследовательские работы делятся по характеру их выполнения на теоретические и экспериментальные.

Теоретическая работа оформляется в виде доклада или ре­ферата, которые выполняются в соответствии с требования­ми, предъявляемыми к ним в современном научном обществе. В качестве исследовательских могут быть предложены задачи, решение которых на семинарском занятии не представляются воз­можными из-за сложности решения и длительности вычислений.

        Исследовательское обучение не создает новых объективных научных данных, но моделирует научный поиск и приводит к субъективно новым научным знаниям у обучаемых.