2.2. Реализация оптимальных сочетаний средств обучения для активизации учебно-познавательной деятельности учащихся

Следует отметить, что организация эксперимента, работа по отбору

содержания образования и реализации применения оптимальных сочетаний

средств обучения проходила в процессе реформирования системы

99

образования в нашей стране. Во-первых, в связи с переходом систем НПО и СПО на профильное и компетентностно-ориентированное образование, во- вторых, с упразднением системы НПО и переходом всех образовательных учреждений на уровень СПО, причины которого описаны в первой главе диссертационного исследования.

Переход образовательных учреждений НПО на новый уровень является серьезным процессом реорганизации, касающийся всех звеньев образовательного процесса, в первую очередь его профессионального цикла. В отношении общеобразовательных дисциплин, в частности химии и биологии, в настоящее время значимых различий в учреждениях НПО и СПО не выявляется: используются одни учебные пособия для определенного профиля подготовки рабочих профессий и специальностей; изменения в количестве учебных часов на освоение общеобразовательной программы меняется незначительно.

Следует выделить ряд гипотез, которые определяли ход педагогического эксперимента. Во-первых, осуществление компетентностного подхода в общеобразовательной подготовке учащихся ПОО, позволяет выпускникам быть востребованными на рынке труда за счет формирования ряда над- и метапредметных компетенций. Во-вторых, применение оптимальных сочетаний средств обучения в образовательном процессе позволяет интенсифицировать восприятие и повысить уровень усвоения учебного материала. В-третьих, разработанные на основе модульной технологии обучения методические и дидактические материалы, способствуют активизации УПД учащихся ПОО.

Таким образом, формирующий этап эксперимента был направлен на положительное изменение компонентов УПД учащихся экспериментальных групп (ЭГ) профессионального училища (содержательно-операционального,

мотивационного и рефлексивного) путем проведения занятий на основе оптимальных сочетаний средств обучения на уроках химии и биологии.

На первом этапе экспериментальной деятельности производилась работа по определению содержания образования, то есть информационных единиц, которые должны быть усвоены выпускниками профессионального училища в рамках общеобразовательных дисциплин «Химия» и «Биология». Основная роль в выборе содержания и построения рабочей программы отводилась ФГОС по данным предметам согласно профилю профессии. При этом содержание корректировалось в сторону повышения доли профессионально значимых теоретических элементов и практико­ориентированных задач.

Рабочие программы строились с помощью модульной технологии обучения. Так весь курс разбивался сначала на модули, затем каждый модуль делился на учебные элементы - более конкретные, частные блоки информации. При этом в структуру каждого модуля был дополнительно включен учебный элемент «профессионально-значимых знаний» в рамках изучаемого раздела, включающего информацию прикладного характера, отражающий каким образом теоретические знания модуля могут быть применены в профессиональной деятельности учащегося.

В отношении содержания образования необходимо отметить, что оно должно быть направлено, во-первых, на индивидуализацию и личностно­ориентированный подход, позволяющий учащимся находить занятия полезными непосредственно для их жизни. Во-вторых, на развитие творческой самостоятельности, то есть предоставление возможности позволять работать с наиболее интересующими обучающихся материалами, а также творчески подходить к решению заданий. В-третьих, на использование новейших данных, достижений научно-технического прогресса, в областях связанных с будущей профессиональной деятельностью.

В результате нами были разработаны рабочие программы по химии и биологии для учащихся технического профиля («Станочник», «Ювелир») и социально-экономического («Парикмахер») (Приложение №3).

Проведение занятий на основе оптимальных сочетаний средств обучения осуществлялось за счет дидактически обоснованного подхода к выбору средств обучения, подбору оптимальных форм и методов работы с обучающимися, применения компетентностного, деятельностного и личностно-ориентированного подходов.

Рассмотрим детально процесс по определению оптимальных сочетаний средств обучения на примере комбинированного урока, так как именно данный тип урока наиболее часто встречается в учебном процессе, как общеобразовательной школы, так и профессионального образовательного учреждения. Как было показано ранее, сокращение часов, отведенных на изучение той или иной темы, приводит к тому, что за одно или два занятия учащиеся должны в полной мере освоить теоретический материал, получить возможность поработать экспериментально, а также найти точки прикладного использования полученных знаний.

Комбинированный урок строится из нескольких взаимосвязанных частей (этапов). Перечислим основные этапы проведения комбинированного урока:

1. вводная часть;

2. получение информации;

3. закрепление, выполнение упражнений и заданий;

4. контроль и обратная связь;

5. рефлексия.

Таким образом, преподаватель при построении урока

комбинированного типа должен максимально использовать время занятия, органично сочетая методы и средства обучения.

Для выявления степени эффективности совместного применения

средств обучения необходимо ввести понятие комплексности, которое можно

102

трактовать как качественную характеристику сочетания средств обучения, являющуюся результатом всестороннего рассмотрения дидактических возможностей каждого средства обучения, их сопоставления и анализа в соответствии с методом обучения, определяющую педагогическую целесообразность их совместного использования для активизации учебно­познавательной деятельности обучающихся.

Чтобы оценить комплексность средств обучения в сочетании можно использовать следующие параметры:

- синтаксический (содержательно-методологический), выражающий механическую состыковку средств обучения при совместном применении. Эмоциональная нагрузка совместного использования средств обучения не может выходить за рамки санитарных норм, поэтому не стоит сочетать просмотр учебного фильма и выполнение виртуальной лабораторной работы. Чтобы не допустить переутомления обучающихся, на уроке необходимо вариативно сочетать вербальные, знаковые и технические средства обучения. Средства обучения в сочетании должны использоваться на протяжении примерно одинакового периода времени, то есть параллельно и последовательно. По этому параметру самостоятельная работа с учебником не может сочетаться с демонстрационным экспериментом. Также работу группы со средствами обучения следует организовать так, чтобы они были доступны, например, не стоит использовать табличный материал и коллекцию натуральных объектов, если она в единственном экземпляре, в таком случае лучше воспользоваться иллюстрациями на слайдах презентации;

- семантический (мотивационно-смысловой), обеспечивающий

непротиворечивость смысловой нагрузки средств обучения в сочетании.

Согласно данному параметру средства обучения в сочетании не должны

повторять дидактического смысла друг друга. Если учащимся предстоит

работать с текстом учебника, то использование того же текста на слайдах

презентации не допускается.

практические навыки не могут совместно применяться со средствами,

103

дидактическим смыслом использования которых является получение или закрепление теоретических знаний. Использование сочетаний средств обучения должно способствовать формированию положительной мотивации учения, а также повышать степень активности отдельного обучающегося или всего коллектива.

- прагматический (результативно-целевой), характеризующий единство целей, достигаемых путем совместного использования средств обучения. Данный параметр направлен на возможность реализации личностного характера обучения, его индивидуализации. Средства обучения в сочетании необходимо подбирать таким образом, чтобы обучающиеся могли с их помощью удовлетворять собственные познавательные потребности. Сочетание средств обучения должно способствовать более эффективному достижению поставленных на занятии задач и целей всего курса.

На основе комплексности сочетаний мы сравнили пары средств обучения по выделенным трем параметрам (табл. 7).

Использование на отдельном этапе занятия трех и более средств обучения мы считаем нецелесообразным, так как основная информация при этом размывается, повышается детализация, что вызывает переутомление обучающихся.

Рис. 7 Оптимальные сочетания средств обучения на уроках химии и

биологии

107

На рисунке 7 показана схема, демонстрирующая наиболее эффективные с нашей точки зрения сочетания средств обучения.

Таким образом, нами были выявлены пары средств обучения, которые наиболее эффективно сочетаются (соединены сплошными линиями) и хорошо сочетаются (пунктирными). Рассмотрим выявленные сочетания более подробно.

Таблицы, графики, диаграммы и схемы являются мощными средствами знаковой наглядности, которые наилучшим образом сочетаются с натуральными объектами, тогда возникает связь объекта с какими-либо его характеристиками, выраженными количественно или качественно (например, коллекция нефтепродуктов в сочетании со схемой ректификационной колонны или таблицей температур).

Также данные средства оптимально сочетаются с фото и видео - материалами (видео, демонстрирующее процесс деления клетки и диаграмма, отражающая фазы митоза). При изучении процессов или явлений использование средств мультимедиа дает больший эффект, по сравнению с другими статичными средствами наглядности. При этом видеоматериалы не должны быть слишком динамичными, чтобы обучающиеся имели возможность сопоставлять информацию обоих средств обучения. Если видео требует высокой степени внимания со стороны обучающихся, в таком случае лучше дать задание по заполнению таблицы или схемы заранее, либо пояснить значение данных на графике после просмотра.

Учебник и учебные пособия при традиционной форме преподавания являются основными средствами обучения, так как сочетаются в себе различные виды представления учебной информации: текст, иллюстрации, таблицы и т.д. Поэтому мы считаем целесообразным сочетать материалы учебника с натуральными объектами, лабораторными опытами и демонстрационным экспериментом. Большие текстовые фрагменты, описывающие абстрактные понятия, которыми изобилуют курсы общей

химии и биологии, оптимально сочетаются с их моделями (например, шаростержневые модели органических веществ).

Химия и биология являются науками экспериментальными, содержащими мощную эмпирическую составляющую, опирающуюся на теоретические положения. Поэтому демонстрация опытов преподавателем и их выполнение обучающимися необходимо сочетать с учебными пособиями и справочниками, чтобы обучающиеся могли самостоятельно искать информацию, составлять уравнения реакций, выяснять их механизм и формулировать выводы. Специализированные учебные пособия одновременно содержат материалы для выполнения лабораторных работ, справочные данные и вопросы для обсуждения и контроля.

Тесты, контрольные материалы и интерактивные задания чаще всего применяются во вводной части урока (для повторения пройденного или актуализации знаний), или на этапе закрепления и контроля. Использование тестов и интерактивных заданий хорошо сочетается с лабораторными работами, и могут являться их частью. При выполнении лабораторных работ, учащиеся с одной стороны закрепляют опытным путем пройденный материал или получают новые знания, что способствует более успешному решению заданий разного типа, в том числе творческих и исследовательских.

При проведении фронтального опроса и выполнении индивидуальных письменных работ, средства обучения для контроля оптимально использовать совместно с фото-, видеоматериалами и анимацией. Это могут быть простые вопросы-иллюстрации, творческие задания с демонстрацией видеофрагмента с исходной ситуацией и поиском вариантов ее решения, исследовательские вопросы и задания.

Пунктирными линиями показаны средства обучения, сочетанное

применение которых дает значительный педагогический эффект. Так,

совместное применение материалов учебных пособий и на их основе

заполнение таблиц, построение графиков, схем и диаграмм способствует

закреплению информации, ее систематизации и обобщению. При

109

выполнении контрольных работ, обучающимся полезно пользоваться справочными и учебными пособиями, а решение тестовых и интерактивных заданий более успешно, если задания решаются с помощью самостоятельно заполненной таблице или схеме.

Интеграционным и универсальным средством обучения является речь преподавателя в форме монолога или беседы с обучающимися.

Выявленные оптимальные сочетания средств обучения можно применять на различных этапах комбинированного урока. При этом не стоит заполнять каждый этап урока всевозможными сочетаниями средств обучения, так как это вызывает переутомление учащихся. При проведении одного полноценного занятия отдельные этапы могут носить исключительно вербальный характер, особенно не стоит перенасыщать занятие техническими средствами обучения, несущими существенную психо­эмоциональную нагрузку.

По результатам формирующего эксперимента нами были выделены оптимальные сочетания средств обучения на отдельных этапах урока:

Таблица 8

Оптимальные сочетания средств обучения на отдельных этапах

Рассмотрим подробнее каждый этап комбинированного урока. До начала изучения новой темы необходимо актуализировать ранее усвоенные знания учащихся. Этого можно добиться путем оперирования данными полученными на предыдущих занятиях, а также обращения к жизненному опыту обучающихся. Преподавателю на данном этапе необходимо создать как можно больше ассоциаций, связывающих известный и новый материал, а также в значительной степени привлечь внимание обучающихся к проблеме занятия. Для этого можно задавать учащимся вопросы в разной форме и из различных областей знания. Исходя из их ответов, совместно формулируется тема занятия, а также ставятся цели. Вводная часть должна пройти динамично, так как ее цель заинтересовать учащихся, то есть сформировать мотивационный компонент учебно-познавательной деятельности.

На уроках химии перед изучением темы можно продемонстрировать химический эксперимент или видеофрагмент производственного процесса, с которым учащиеся ранее не сталкивались. Демонстрационный эксперимент оптимально сочетается с интерактивными заданиями при проведении фронтального опроса на данном этапе занятия. На уроках биологии - видеофрагмент или презентацию. Слайды презентации могут содержать два- три рисунка или фотоиллюстрации для сравнительного анализа материала. Максимальная продолжительность видеофрагмента 3 - 5 минут, так как целью показа ролика является активизация познавательного интереса обучающихся, а не полная передача информации, при этом содержание его должно быть понятным и доступным для восприятия.

Следующий этап комбинированного урока - информационный, является наиболее емким и продолжительным (15 - 20 минут). На данном этапе занятия могут совместно применяться практически все виды средств обучения, как традиционные, так и новые информационные.

Кинофрагменты можно использовать наряду со статической проекцией

или учебными таблицами, для рассмотрения конкретных фаз химических или

биологических процессов. За счет этого достигается максимальный

112

педагогический эффект, так как процесс можно одновременно наблюдать в общем (видео) и на каждой фазе его развития (таблица или слайд).

При демонстрации видео материалов нужно разнообразить деятельность учащихся: побеседовать, предложить устно или письменно ответить на вопросы, заполнить таблицу или схему, решить познавательную проблему, составить план увиденного.

Для ускорения темпа занятия, учащимся можно раздать дидактические карточки или повесить учебную таблицу, с указанием символов для обозначения различных объектов. Например, определенные знаки для построения генеалогического древа и решения задач по генетике. При использовании таблиц совместно с учебником, текст приобретает структурированный вид, тем самым информация легче усваивается и запоминается

Важную роль в понимании химизма реакций играет знаковая наглядность (написание химических формул и уравнений). Для более глубокого понимания химических процессов необходимо совместно использовать знаковую наглядность с различными моделями, то есть наравне с написанием формул и уравнений представлять реакции в анимированном виде или с использованием моделей молекул.

Схемы успешно сочетаются с демонстрационным экспериментом. Если эксперимент сопровождается ярким эффектом или качественные изменения происходят очень быстро, то схему можно составить после его проведения. Если же результаты малозаметны, то схему проведения необходимо представит заранее для целенаправленного наблюдения за ходом эксперимента. Словесная информация, сопровождающая проведение демонстрационного эксперимента наиболее ценна для учащихся, так как легко запоминается и воспроизводится.

На занятиях химией анимации или схемы реакций просто необходимо

использовать в сочетании с химическим экспериментом (традиционным или

виртуальным), так как химизм реакции нельзя наблюдать непосредственно. В

113

выводе после проведения лабораторной работы, учащиеся пишут: бесцветный раствор после добавления реагента и нагревания становиться оранжевым. Учащиеся видят только внешнюю сторону процессов. Анимация или схема взаимодействия позволяют дать обоснование изменениям, происходящим с веществами, что способствует осознанному выполнению работы и анализу результатов.

Учащиеся не всегда могут самостоятельно составить уравнение реакции, тогда как наглядное представление ионов, присутствующих в растворе, открывает правила их взаимодействия, таким образом, лучше усваивается механизм протекания той или иной реакции. Знание этих правил позволяет им самостоятельно составлять уравнения реакций.

Если проведение демонстрационного эксперимента невозможно, следует совместно использовать видеоопыт с анимацией. Для этого необходимо разделить слайд на два самостоятельных блока: слева - демонстрация видео-эксперимента, а справа - анимация на которой показывается одновременно механизм протекания реакции. Затем учащиеся анализируют исходные вещества и их свойства, способствующие протеканию данной реакции, а также продукты реакции и самостоятельно формулируют выводы об активных центрах молекул и химизме реакции.

Для повторения пройденного материала, на этапе закрепления, можно составить презентацию, где на нескольких слайдах будет отражено основное информационное содержание пройденного материала. При этом предпочтение должно отдаваться представлению информации в знаковой или анимированной форме, а также следует избегать отдельных примеров (но по возможности включать примеры полезные для будущей профессиональной деятельности обучающихся). Этот этап должен подтолкнуть учащихся к естественному процессу систематизации и обобщения знаний. Также на данном этапе учащиеся самостоятельно, используя табличный материал, схемы, модели и презентацию формулируют основные выводы и нерешенные вопросы по пройденной теме.

Совместное использование учебных пособий и карточек с заданиями или тестов дает возможность учащимся научиться ориентироваться по тексту и находить ответы на конкретные вопросы, что способствует обобщению и систематизации информации.

Интерактивные задания, содержащие видео или анимационные материалы можно использовать для организации фронтальной работы с группой. Данное сочетание позволяет создать эмоциональный подъем средствами мультимедиа, а также в ходе беседы выявить и заполнить пробелы информационного этапа урока.

На этапе систематизации можно составлять реакции с помощью общих формул и указанием химически активных частей молекул. Таким образом, внимание учащихся переходит к выявлению сути происходящих процессов. Описание процессов в данном случае нужно давать в наиболее компактном и упрощенном виде, по возможности включая его в таблицы, блок-схемы и графики, объединяющие группы процессов или отражающие свойства какого-либо объекта или вещества.

Используя видео файлы и запись на доске, можно также повторить качественные реакции, характерные свойства для изученных веществ или объектов. Повторное выполнение опытов на данном этапе урока не имеет смысла, а видеоизображение даст нужный эффект для восстановления в памяти изученных реакций. Просмотр видеоматериалов необходимо сопровождать демонстрацией схем опытов с указанием общих формул реакции или моделей биологических объектов.

Для сравнительной характеристики классов органических веществ

можно использовать таблицу или слайд презентации, на которых бы

находились общие формулы всех указанных выше классов. Затем детально

по каждому классу необходимо кратко повторить основные физические и

химические свойства, параллельно связывая их со строением данных

веществ. Для лучшего усвоения можно сделать таблицу с указанием

химических реакций и классов веществ, которые могут участвовать в данных

115

реакциях с примерами. Для обозначения генетических связей между соединениями следует использовать схему, в которую включаются не только названия классов, но и характерные химические реакции, с помощью которых можно переходить от одного класса к другому.

На этапе контроля и обратной связи, при решении расчетных заданий необходимо постепенно переходить от заданий репродуктивного типа к исследовательским, требующим большей степени сосредоточенности, понимания сути, творческого подхода к их решению. Для плавного перехода к заданиям такого типа эффективным средством является проектная деятельность, которая позволяет реализовать личностно-ориентированный подход, так как обучающиеся самостоятельно выбирают интересующую тему проекта, методы исследования проблемы, аспекты анализа и форму представления полученных результатов.

На завершающем этапе занятия - рефлексивном - целесообразно дать задание учащимся самостоятельно разработать резюме пройденного раздела программы. А затем, на основе данных их составленного резюме, дать задание выполнить небольшую теоретическую контрольную работу или тест.

Особое место при обучении химии и биологии занимают лабораторные занятия, которые несут собственную специфику при их подготовке и проведении. Выполнение таких занятий позволяет экспериментально подтвердить теоретические положения, развить наблюдательность, способность анализировать результаты, умение формулировать выводы, сформировать навыки исследовательской деятельности.

Рассмотрим два варианта проведения занятий этого типа: традиционная и виртуальная лабораторные работы.

При проведении традиционной лабораторной работы можно разбить занятие на несколько этапов:

- повторение правил техники безопасности;

- постановка проблемы занятия, актуализаций знаний;

- планирование экспериментальной работы;

116

- подготовка к проведению опытной работы, выбор способа измерений и учета данных, выбор условий проведения эксперимента;

- выдвижение гипотез, предположений;

- проведение опытов;

- анализ полученных результатов;

- теоретическое обоснование результатов и формулировка выводов.

Перед проведением лабораторной работы преподаватель в течение

нескольких минут напоминает учащимся правила техники безопасности.

Для подготовки к проведению лабораторной работы необходимо повторить теоретические положения, что известно и что предстоит узнать. Таким образом, следующий этап - актуализацию знаний можно провести при помощи таких методов как беседа, постановка проблемного задания или при помощи демонстрации видеофрагмента, анимации.

Традиционно на данном этапе учащиеся списывают методику проведения экспериментальной работы из учебника или практикума. Мы предлагаем для этого использовать инструкционные карты, чтобы учащиеся не теряли время на описание хода работы, а ознакомившись со схемой опытов, могли перейти непосредственно к опытной работе. Инструкционные карты можно сочетать со схемами опытов, особенно при выполнении лабораторных работ по качественному определению веществ.

При проведении опытов учащиеся действуют согласно инструкции в карте, а также наблюдают за течением опыта на экране проекции. При совместном применении данных средств обучения, преподаватель имеет возможность контролировать темп занятия, так как все учащиеся действуют поэтапно, согласовывая свои действия с проекционным изображением.

Химический эксперимент хорошо сочетается с кинофрагментом, который создает проблему, решаемую при помощи эксперимента. Дидактически оправдано, когда химический эксперимент предшествует фильму и наоборот. Например, опыт касается определенного свойства вещества, а фильм демонстрирует: как это свойство используется на

117

производстве. Таким образом, представления учащихся опираются не только на экранный образ, но и на реальный объект.

В исследовании И.Л. Дрижун [54, с. 106] проверялись следующие сочетания применения средств обучения химии: изображение опытов на экране телевизора; готовый рисунок или схема, объясняющая данный опыт; химический эксперимент. Самой эффективной оказалась последовательность телевидение - рисунок - эксперимент. В этом случае опыты, показанные в передаче, явились источником знаний. Рисунок помогает уяснить механизм протекания химических или биологических процессов. Это обеспечивает образование устойчивых ассоциаций, возможность переноса знаний, служит стимулом для развития интереса к изучаемым вопросам.

Для работы с приборами необходимо ознакомить учащихся со схемой их строения, чтобы у них сложилось правильное представление о соответствии конструкции прибора его функциональности. Схемы необходимо также использовать на занятиях общей химией, при выполнении заданий на распознавание веществ. Изображения на них воспринимаются гораздо легче по сравнению с текстом на инструкционных картах.

По завершении опытно-экспериментальной работы учащиеся описывают результаты опытов и переходят к теоретическому обоснованию наблюдаемых явлений. Для лучшего понимания происходящих процессов рекомендуется использовать анимированное представление процессов и явлений в сочетании с табличным изображением результатов опыта. При совместном применении анимации и таблицы или статичного изображения, учащиеся могут сразу видеть и исходные вещества, и происходящие с ними превращения в динамике.

По окончании анализа полученных данных, учащиеся самостоятельно делают выводы и обобщения. При этом учащиеся могут использовать материалы учебника или практикума для завершения выполнения экспериментальной работы.

Таким образом, проведение традиционных лабораторных работ дает учащимся ценные навыки исследовательской работы, чувственный опыт работы с веществами различных классов и выполняет множество иных функций в процессе обучения. К сожалению, проведение некоторых лабораторных работ по различным причинам не представляется возможным. Среди основных причин называют, токсичность веществ, отсутствие лабораторного оборудования или реактивов, навыков работы с приборами, а также возникновение аллергических реакций у учащихся. Данные причины ограничивают экспериментальную деятельность учащихся на уроках химии, тогда как она является незаменимой для формирования понятий и понимания сущности химических процессов, а также для установления междисциплинарных связей между предметами общеобразовательного и профессионального циклов.

Среди новейших образовательных технологий можно выделить появление виртуальных лабораторий, представляющих собой законченные цифровые образовательные продукты. При наличии в кабинете химии компьютерного оснащения для учащихся (один компьютер на пару) имеет смысл проведение виртуальных лабораторных работ.

Виртуальная лабораторная работа заключается в интерактивном взаимодействии учащегося и компьютерной программы. Учащийся самостоятельно выбирает реагенты, параметры эксперимента, проводит опытную работу, а на экране можно детально рассмотреть все изменения, происходящие с веществами.

При выполнении виртуальной лабораторной работы опыт не может не получиться, если учащийся действует логически верно и теоретически обоснованно.

Особых навыков работы с компьютером от учащихся не требуется, в современных обучающих программах имеются пошаговые инструкции, опыты проводятся мышкой. Также каждая виртуальная лабораторная работа

сопровождается описанием, в котором приводятся задания для учащихся.

119

Ход выполнения виртуальной лабораторной работы отличается от традиционной. Выделим стадии ее выполнения:

- постановка проблемы занятия, актуализаций знаний;

- проведение опытов;

- анализ полученных результатов;

- теоретическое обоснование результатов и формулировка выводов.

При выполнении данного вида лабораторной не требуется повторения

правил техники безопасности, не требуется предварительной подготовки к работе с компьютером.

Стадия подготовки к проведению лабораторной также отсутствует, так как инструкции по выполнению опыта последовательно появляются на экране монитора. Преподавателю не требуется готовить дидактические материалы для учащихся. Требуется лишь наличие программного обеспечения, исправной техники в нужном количестве.

Таким образом, сразу после этапа актуализации знаний, на котором могут быть использованы те же средства обучения, что и при выполнении традиционной лабораторной работы, можно непосредственно переходить к экспериментальной работе.

Опыты проводить достаточно легко, не приходиться ждать, если реакция происходит медленно. При наличии соответствующей программы можно имитировать процессы, происходящие на производстве, для которых требуется специальное оборудование.

Результаты опытов заносятся учащимися в тетрадь в схематичном виде. При этом анализ результатов, обобщения и выводы строятся точно так, как при проведении традиционной лабораторной работы.

При помощи виртуального эксперимента учащиеся получают возможность самим моделировать химические и биологические процессы. Также виртуальный эксперимент удобен тем, что он безопасен, не требует специального оборудования и дорогостоящих реактивов, оснащенной

лаборатории. Учащийся может повторять опыт несколько раз, фиксируя результаты как при обычной лабораторной работе.

На занятиях общей биологией виртуальные лабораторные окажутся незаменимым способом развития исследовательской компетенции учащихся. При их проведении учащиеся могут моделировать целые экосистемы, определять условия и факторы выхода биосистем из равновесия и др.

Виртуальные лабораторные работы увеличивают область экспериментальной работы учащихся, дают новые возможности изучения веществ, явлений и процессов. Они не призваны подменить традиционный химический или биологический эксперимент, а расширить границы его доступности.

При выборе вида химического эксперимента: традиционного или виртуального необходимо руководствоваться принципом безопасности (санитарные и гигиенические нормы в ходе проведения эксперимента не должны быть нарушены) и целесообразности: виртуальный эксперимент должен использоваться только, если знания невозможно получить при использовании традиционного эксперимента [14, с. 79]. На уроке возможно применение обоих видов химического эксперимента, при этом виртуальный может использоваться совместно с традиционным, как подтверждение закономерностей или обобщения материала.

Исходя из вышесказанного, традиционный эксперимент по мере необходимости можно заменять виртуальным, который позволяет расширить возможности экспериментальной работы учащихся. На данной ступени общеобразовательной подготовки, учащиеся имеют достаточный опыт работы с неорганическими веществами, поэтому проведение виртуальных лабораторных работ не исказит представлений учащихся.

Тем не менее, по нашему мнению, предпочтение должно отдаваться проведению экспериментов в традиционной форме, так как их выполнение способствует обогащению эмпирического опыта обучающихся,

формированию практических навыков и развитию внутренней мотивации.

121

Выполнение виртуальных лабораторных работ должно быть обоснованно с точки зрения опасности определенного эксперимента, отсутствием специального оборудования или другими объективными причинами.

В целом урок необходимо строить в соответствии с поставленными целями и задачами, а применение сочетаний средств обучения должно являться наиболее простым и комфортным путем достижения целей занятия. Подбор средств обучения необходимо вести исходя из их дидактических функций, возможности применения на данном занятии и эффективности, а также с учетом временных затрат. По результатам апробирования выявленных оптимальных сочетаний средств обучения в образовательном процессе профессионального училища, мы выделили наиболее удобные и эффективные варианты применения оптимальных сочетаний средств обучения на уроках комбинированного типа (рис. 8).

Первый вариант проведения занятия с применением оптимальных сочетаний средств обучения начинается с представления демонстрационного эксперимента, сопровождающегося заданиями или вопросами на

интерактивной доске. При предъявлении веществ, необходимых для опыта, учащимся предлагается ответить на вопросы об их природе и свойствах, а после проведения эксперимента, выявить цель и задачи занятия. На информационном этапе они получают таблицы, схемы, диаграммы и учебные пособия. После обсуждения основных вопросов, преподаватель предлагает учащимся выполнить задания. На контрольном этапе занятия учащиеся просматривают видеоматериал по теме урока и обсуждают его с преподавателем.

По второму сценарию развития событий, начиная с просмотра видео и

изучения или составления опорной таблицы к нему, учащиеся знакомятся с

химическим или биологическим процессом и его этапами. На следующем

этапе учащиеся работают с натуральными объектами и учебными пособиями

для получения информации о них. Для закрепления учащиеся выполняют

лабораторную работу, при этом используя дополнительную литературу, что

122

позволяет более качественно усвоить новый учебный материал. На этапе контроля можно использовать тесты или интерактивные задания в сочетании с таблицей, продемонстрированной в начале урока.

Рис. 8 Варианты организации последовательностей применения оптимальных сочетаний средств обучения на уроках комбинированного типа

По третьему варианту, вводная часть занятия начинается с демонстрации натуральных объектов в сочетании с таблицами, схемами или графиками. После первичного знакомства с объектом изучения, учащимся предлагается выполнить лабораторную работу, ход которой необходимо сопровождать поиском информации в учебных пособиях. На этапе

закрепления учащиеся выполняют интерактивные задания или отвечают на вопросы, сопровождающиеся видео или анимацией. Контрольный этап занятия заключается в выполнении контрольной работы с использованием справочных материалов.

Данные варианты были выбраны исходя из следующих принципов: обеспечения смены деятельности обучающихся, привлечения компьютерных средств только на отдельных этапах урока, а также сочетания различных видов наглядности (знаковой, натуральной, вербальной).

Применение оптимальных сочетаний средств обучения, таким образом, способствует активизации учебно-познавательной деятельности учащихся за счет следующих составляющих:

- использование различных типов представления учебного материала, включая видеоматериалы и динамичные анимации;

- проникновение на микроуровень и обзор глобальных процессов;

- использование подходящих методов работы с различными средствами обучения, включая интерактивное взаимодействие, использование компьютерных тестов и цифровых образовательных ресурсов;

- предоставление учащимся права выбора деятельности и средств обучения, которые позволят им достичь нужного результата;

- повышение самостоятельности учащихся на занятии;

- предложение решения личностно значимых задач;

- развитие творческой активности;

- уделение внимания профессиональным интересам обучающихся.

На формирующем этапе экспериментальной деятельности в профессиональном училище №8 для подтверждения гипотезы исследования часть обучающихся контрольной группы (группы СТ-101 и П-101, которые перешли на второй курс) были включены в экспериментальную группу с реализацией модели построения занятий с применением сочетаний средств обучения. При этом полученные данные этих групп планировалось сравнить с данными контрольной группы второго года обучения (СТ-91 и П-91).

124

Результаты формирующего этапа эксперимента представлены на рисунках 9, 10, 11.

Полученные данные позволяют констатировать эффективность внедрения в образовательный процесс применения сочетаний средств обучения, так как показатели сформированности содержательно­операционального компонента УПД в ЭГ на эвристическом уровне повысились на10%, а на творческом - на 2%.

КГ ЭГ КГ ЭГ В начале уч. года В начале уч. года В конце уч. года В конце уч. года

Рис. 10 Сформированность мотивационного компонента УПД (%)

(формирующий этап)

Показатели сформированное™ мотивационного критерия на

эвристическом уровне также были выше в ЭГ на 6%, на творческом уровне на 4%.

КГ ЭГ КГ ЭГ В начале уч. года В начале уч. года В конце уч. года В конце уч. года

Рис. 11 Сформированность рефлексивного компонента УПД (%)

(формирующий этап)

Показатели сформированное™ рефлексивного компонента учащихся на эвристическом уровне также были выше в ЭГ на 4%, а на творческом уровне на 2%.

Формирующий этап педагогического эксперимента в профессиональном училище №42 заключался в сравнении контрольной (Ю- 101) и экспериментальной групп (Ю-111). В контрольной группе общеобразовательные дисциплины преподавались по традиционной методике обучения, а в экспериментальной с реализацией модели построения занятий с применением сочетаний средств обучения. Переходных групп в данном исследовании нет, так как весь базовый курс химии и биологии учащиеся проходят в рамках первого года обучения. Результаты данного этапа экспериментальной деятельности представлены на рисунках 12, 13, 14.

Результаты выявили положительное влияние применения сочетаний средств обучения на изменение уровня УПД учащихся. Так количество обучающихся, находящихся на репродуктивном уровне УПД относительно

содержательно-операционального компонента в КГ снизилось на 12%, а в ЭГ на 32%; в ЭГ на эвристическом уровне показатель повысился на 24% (в КГ на 12%), а на творческом уровне на 8% (в КГ изменений не наблюдали).

Рис. 12 Сформированность содержательно-операционального компонента УПД (%) (формирующий этап)

Рис. 1 3 Сформированность мотивационного компонента УПД (%)

(формирующий этап)

Показатели мотивационного компонента УПД на эвристическом уровне были выше в ЭГ на 16%, на творческом на 8% по сравнению с КГ.

Рис. 14 Сформированность рефлексивного компонента УПД (%)

(формирующий этап)

В отношении сформированности рефлексивного компонента УПД было выявлено, что количество обучающихся, находящихся на репродуктивном уровне развития УПД снизилось в обеих группах (в КГ на 4%, в ЭГ на 20%); на эвристическом уровне показатели выросли в КГ на 4%, а в ЭГ на 12%; повышение на творческом уровне УПД наблюдалось только в экспериментальной группе - на 8%.

Результаты формирующего этапа педагогического эксперимента выявили достоверные различия показателей сформированности всех трех компонентов УПД: для содержательно-операционального компонента х^ир = 11,867; для мотивационного х^мпир = 11,746; для рефлексивного Х²_эмпир = 8,662 (х крит = 5,991). Полученные данные свидетельствуют о том, что изменение количества обучающихся, находящихся на определенном уровне развития УПД, не является результатом действия стихийных факторов, а вызвано именно внедрением в организацию образовательного процесса оптимальных сочетаний средств обучения.