§ 2.3.3. ПРОГРАММИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ ХИМИИ

Программированное обучение можно характеризовать как вид самостоятельной работы учащихся, управляемой учителем при помощи программированных пособий. При этом оно может осуществляться как без всякой техники, так и при использовании компьютера.

Основные принципы программированного обучения, заложенные в дидактике и методике, следующие: 1)

тщательный отбор учебного материала, который должны усвоить и запомнить учащиеся; 2)

строгая логическая последовательность подачи учебного материала; 3)

расчленение материала на небольшие законченные порции; 4)

управление учебной деятельностью учащихся методом поэтапного контроля и осуществление обратной связи; 5)

самостоятельность и активность учащихся в процессе работы с программированными материалами; 6)

индивидуальный темп обучения.

Пособием, наиболее полно отражающим принципы программированного обучения, является обучающая программа.

Методика разработки обучающей программы

Методика разработки обучающей программы складывается из нескольких этапов: 1.

Отбор учебной информации. Он должен быть произведен очень тщательно, изложен понятными для учащихся словами и терминами. 2.

Необходимо проверить логическую последовательность изложения материала. Иногда для этой цели применяют специальные матрицы. 3.

Материал расчленяют на отдельные порции. Каждая содержит небольшую часть информации, обладающей смысловой завершенностью. Она может быть различной в зависимости от сложности информации, возрастных особенностей обучаемых и других причин. 4.

Для самопроверки усвоения к каждой порции информации разрабатывают вопросы, задания графического характера, экспериментальные и расчетные задачи, упражнения и пр. Характер заданий зависит от учебной информации, которую должны усвоить учащиеся. 5. Обеспечение обратной связи. На этом этапе составитель оказывается перед проблемой выбора структур обучающей программы. Они могут быть разными — линейными, разветвленными, линейными с ветвлениями, комбинированными. Каждая из этих структур имеет свойственную ей модель шага обучающей программы (см. схемы 2.5 и 2.6).

Схема 2.5.

Модель шага линейной программы

и I И

ик, ?ок, ^ос, »-кк, ^ик2

Здесь ИК, — информационный кадр первый, содержит порцию информации, которую ученик должен усвоить; ОК, — операционный кадр первый — задания, выполнение которых обеспечивает усвоение поданной информации; ОС, — кадр обратной связи первый — указания, с помощью которых обучаемый может себя проверить. Это может быть готовый ответ, с которым ученик сравнивает свой ответ; КК, — контрольный кадр, служит для осуществления так называемой внешней обратной связи: между учеником и учителем. Эта связь может осуществляться с помощью компьютера или другого технического устройства, а также без него. В случае затруднения ученик имеет возможность вернуться к исходной информации и изучить ее заново

Схема 2.6.

Модель шага разветвленной программы

Особенность разветвленной программы в том, что учащиеся не отвечают на вопросы сами, а выбирают его из серии предложенных альтернатив (Оіа, б, й, г, д). Выбрав тот ответ, который учащиеся считают правильным, они переходят на страницу, предписанную программой, и там находят материал для самопроверки и дальнейшие указания к работе с программой.

Примером линейной программы может служить программированное пособие Ю.

Каждая программа имеет положительные стороны и недостатки. Линейная программа излагает материал последовательно, мелкие порции почти исключают ошибки обучаемых, многократное повторение материала в разных формах обеспечивает прочность его усвоения. Однако линейная программа не учитывает индивидуальные особенности усвоения. Разница в темпе движения по программе возникает лишь за счет того, насколько быстро учащиеся могут читать и воспринимать прочитанное. Разветвленная программа, или адаптивная, учитывает индивидуальность обучаемых. В зависимости от выбора ими того или иного вопроса она направляет их по разным путям программы. Тот, кто правильнее и быстрее отвечает на вопросы и, следовательно, быстрее усваивает информацию, движется по программе более коротким путем и быстрее приходит к финишу. Учащиеся, которые выбирают ошибочные ответы, часто обращаются к дополнительной информации, разъяснениям, приложениям, работают значительно дольше. Разветвленная программа также не лишена недостатков. Во-первых, учащийся вынужден при работе с такой программой все время листать страницы, передвигаясь от одной ссылки к другой. Это рассеивает внимание и противоречит выработанному годами стереотипу в работе с книгой. Если же ученику понадобится что-либо повторить по такому пособию, то он не в состоянии найти нужное место и вынужден проделать снова весь путь по программе, прежде чем найдет нужную страницу.

Комбинированная программа более, чем две первые, удобна в работе и эффективна.

Такая программа читается как обычная книга, но в ней чаще, чем в непрограммированном учебнике, встречаются вопросы, заставляющие читателя вдумываться в текст, задания на формирование учебных умений и приемов мышления, а также для закрепления знаний. Ответы для самопроверки помещены в конце глав. Кроме того, с ней можно работать, используя навыки чтения обычной книги, которые уже прочно закреплены у учащихся.

Приведем в качестве примера комбинированной программы фрагмент из учебника Г. М. Чернобельской и И. Н. Черткова.47

Информационный кадр (с. 30)

Зная, что в начале периода располагаются типичные металлы, можно предсказать, что высшие оксиды элементов главных подгрупп I и II групп должны обладать основными свойствами. Некоторое исключение составляет бериллий, оксид которого амфотерен. В конце периода располагаются неметаллы, высшие оксиды которых должны обладать кислотными свойствами. Соответствующие им гидроксиды в зависимости от положения элементов в периодической системе также могут быть основными, кислотными или амфотерными. Исходя из этого, мы можем строить вполне обоснованные предположения о составе и свойствах оксидов и гидроксидов тех или иных элементов.

Операционный кадр (с. 30) 59.

Напишите формулы высших оксидов стронция, алюминия. Могут ли они вступать в реакцию с серной кислотой, с едким натром? Напишите уравнения реакций. 60.

Напишите формулы гидроксидов рубидия, бария, лантана. 61.

Зная, что формула высшего оксида селена SeOa, напишите уравнения его реакций с гидроксидом кальция, с оксидом натрия.

Кадр обратной связи (с. 38)

59. SrO; А120:ь оксид стронция — основной оксид, а оксид алюминия амфотерен.

Формула гидроксида лантана La(OH)3, остальные формулы напишите самостоятельно. 61.

Se03 + Са(ОН)2 = CaSe04 + Н20

Se03 + Na20 = Na2Se04

ВИДЫ ПРОГРАММИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Кроме обучающих программ, содержащих все необходимые структурные элементы программированного обучения, известны и другие виды программированных материалов, например, дополнение к учебнику. Оно обучает учащихся навыкам работы с учебным текстом. Такое дополнение, за исключением информационных кадров, включает все остальные элементы управления учебной деятельностью учащихся по учебнику. В нем указано, как расчленять материал учебника, разработаны вопросы и задания, предусмотрены кадры обратной связи и т. д.

Программированные задачники — это также вид программированных пособий. Обычно они содержат задачи, сгруппированные по основным типам решения. К каждому типу разработан алгоритм решения — система предписаний, выполняя которые обучаемый обязательно придет к правильному результату. Сначала алгоритм очень подробный, постепенно он становится более сокращенным, сохраняя подсказку лишь в самых важных (узловых) моментах решения. Затем, учитывая постепенную свертываемость мыслительных операций по мере формирования умения, помощь обучаемому все уменьшается и, наконец, остается лишь готовый ответ для самопроверки. В задачнике есть и комбинированные задачи, требующие творческого подхода к решению. В них либо вовсе не указывается путь решения, либо указано, какие типы задач объединены. Это формирует творческий подход к решению. Примером такого задачника может служить задачник JI. Г. Гуськовой.48

Программированные практикумы — специально разработанные инструкции к практической работе, пользуясь которой, обучаемый не только может выполнить экспериментально опыт, но и получить указания по организации наблюдения, по его осмыслению. В настоящее время почти все практикумы, в том числе и школьные инструкции, построены таким образом.

Опыт. Получение аммиака и растворение его в воде

Соберите прибор, изображенный на рис. 2.3. На бумажном листе или в чашке Петри стеклянной палочкой смешайте гранулированную натронную известь и сухой хлорид аммония, взятые примерно в равных количествах. Гранулы натронной извести растирать и дробить не следует, так как это помешает прохождению газа.

Поместите полученную смесь (примерно 1/3 пробирки) в совершенно сухую, как и другие детали прибора, пробирку, закрепленную в штативе почти горизонтально, слегка приподняв дно. Закрыв пробирку пробкой с газоотводной трубкой, нагревайте ее при помощи горелки. Образующийся газ соберите в пробирку-сборник, опрокинув ее вверх дном. Собранный аммиак легко узнать по специфическому интенсивному запаху у отверстия пробирки сборника.

Пробирку с собранным аммиаком осторожно снимите с трубки, опустите отверстием вниз в чашку с водой. Обратите внимание, как вода будет быстро подниматься вверх в пробирке.

Конец гкзоотводной трубки оберните кусочком влажной ваты.

Закрыв пробирку под водой пальцем, выньте ее из чашки вместе с вошедшей в нее водой и возьмите пробу на фенолфталеин.

Далее идут вопросы, ответы на которые заставляют ученика осмыслить опыт:

Почему при проведении опыта все детали прибора должны быть сухими?

Почему пробирку-сборник следует держать опрокинутой вверх дном?

Приведите пример газа, который можно было бы собирать, как аммиак, в сосуд, опрокинутый вверх дном, и газа, который обладал бы такой же высокой растворимостью, как и аммиак.

Почему пробирку необходимо обязательно закреплять, слегка наклоняя ее отверстием вниз?

Зачем конец газоотводной трубки нужно обертывать влажной ватой?

Напишите уравнение реакции получения аммиака. Какую окраску приобрел фенолфталеин? Почему?

Методика использования на уроках химии программированного обучения

Методика использования программированных материалов на уроке предусматривает самостоятельность учащихся. Они получают вводный инструктаж учителя о том, как пользоваться пособием, сколько времени отводится на работу, какая предстоит форма отчетности. После этого учащиеся работают с пособием без дополнительных указаний учителя индивидуально. Учитель не должен отрывать учащихся от работы и может проводить лишь только индивидуальные консультации.

Оптимальное время для работ с программированным пособием, как показал эксперимент, равно 20—25 мин. Программированный контроль отнимает значительно меньше времени, всего 5—10 мин, а проверка в присутствии учащихся длится не более 3—4 мин, в течение которых весь класс получает оценки за работу. При этом варианты заданий остаются на руках у учащихся, чтобы они могли проанализировать свои ошибки, на которые им укажет учитель, вернув карточки.

Такой контроль может проводиться почти на каждом уроке по разным темам. Он позволяет проверить готовность учащихся к уроку, требует систематической подготовки их к урокам, легко сочетается с другими методами контроля знаний, способствует повышению качества знаний.

Программированное обучение — это один из видов самостоятельной работы, которую учитель должен использовать в сочетании с другими видами, формами и методами работы с учащимися.

Практика показала, что сразу вводить программированное обучение нельзя. Учащихся к нему надо готовить постепенно. Программированное обучение хорошо себя зарекомендовало в работе учащихся дома, если они пропустили уроки по болезни и в некоторых других случаях.

Программированное обучение имеет свои положительные и отрицательные стороны. Положительные стороны заключаются в том, что они обеспечивают жесткое управление процессом обучения. Доказано, что при программированном обучении повышается прочность знаний, т. е. выполняется образовательная функция. Индивидуальный темп — также важный критерий оценки программированного обучения. В процессе программированного обучения учащиеся самостоятельно добывают знания. Наличие обучающей программы позволяет пропустившим урок учащимся быстро восполнить свой пробел. Программированное обучение хорошо зарекомендовало себя при формировании практических умений.

Однако нельзя игнорировать и минусы, которые усматриваются в программированном обучении. Жесткость управления учебным процессом может помешать проблемному подходу, т. е. нанести ущерб развивающей функции обучения. Нарушается общение с учителем, ослабляется воздействие лич- ности учителя, т. е. страдает воспитательная сторона. Слишком глубокая индивидуализация мешает коллективной работе. Учащиеся, работая молча, не учатся говорить. Слишком большое дробление материала может привести к дискретности знаний, мешая формированию обобщенных понятий. Все эти недостатки сглаживаются, если программированное обучение сочетать с другими видами и методами обучения.