Использование информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в обучении химии 8 классов.

Введение

Информатизация общества привела к глубокому проникновению информационных технологий в сектор образования. Принципиально изменился не только логистический и технический уровень обеспечения обучения различным предметам, но и появились новые информационно-коммуникативные инструменты, которые, по сути, позволяют проводить моделирование, обучение и эксперименты, а также не требуют дополнительного специального оборудования.
Одной из важных и актуальных задач современного образования в соответствии с действующими стандартами ФГОС является подготовка конкурентоспособной личности, не столько обеспечение объема знаний, сколько развитие творческого, критического мышления учащихся, формирование исследовательских способностей, анализ научной информации. Для решения подобных задач недостаточно одного учебника и традиционных методов обучения с объяснениями учителя. Необходимо использовать инструменты, позволяющие применять современные подходы к обучению.
Решение этой проблемы невозможно без помощи современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). В последнее десятилетие отмечается активное внедрение ИКТ в образовательный процесс, при этом значение ИКТ стремительно возрастает не только в сфере образования, но и во всех других сферах деятельности.
Применение новых подходов к решению важных проблем в методе изучения химии невозможно без использования новых методов и инструментов, таких как ИКТ. Формирование компетентной, развитой личности, способной принимать адекватные самостоятельные решения, с желанием постоянно улучшать свою подготовку, не может быть осуществлено без изменения методики преподавания химии. Эти изменения будут способствовать дальнейшей реализации преемственности и независимости современного образования, определят его предварительный характер.
На протяжении всего существования школы решается одна и та же задача, а именно повышение эффективности образования. Традиционно эта задача решается за счет внедрения всевозможных усовершенствований с использованием различных наглядных пособий, например, путем изменения количества часов в учебной программе. Практика показывает возможность и важность использования ИКТ в обучении.
Степень разработанности темы исследования. Огромный вклад в развитие российской методики обучения химии внесли Я.Л. Гольдфарб, Л.М. Сморгонский, А.А. Грабецкий, Г.М. Чернобельская, И.Н. Чертков, Г.И. Шелинский и др.
Нашими современниками методистами в области преподавания являются: Г.М.Чернобельская, Д.П. Ерыгин, О.С Зайцев, Н.Е. Кузнецова, М.С. Пак, Е.Е. Минченков, А.А. Макареня, Э.Г. Злотников, П.А. Оржековский и многие другие.
Несмотря на многочисленное число научных трудов в области методики преподавания химии, применение информационно-коммуникативных технологи остается в стороне.
Актуальным на сегодняшний день является повышение качества образования путём внедрения ИКТ на уроках обучения химии.
Цель - разработка и представление методических основ по изучению и внедрению цифровых средств обучения на уроках химии в 8 классе.
Объект – учебный процесс обучения химии в 8 классе.
Предмет исследования – использование информационно-коммуникативных технологий в обучении химии в 8 классе.
Гипотеза исследования: Процесс обучения школьников курсу химии может быть эффективным, если при объяснении определенных заданий будет использованы цифровые средства обучения, если:
- выявить теоретические основы использования ИКТ в обучении химии;
- выявлены принципы применения ИКТ в обучении химии;
- разработана программа внеклассных мероприятий с применением ИКТ в соответствии со школьным курсом химии.
Задачи исследования:
1. Рассмотреть цели и задачи обучения химии в 8 классе;
2. Рассмотреть понятие «информационно-коммуникативные технологии»;
3. Выявить принципы использования ИКТ в обучении химии;
4. Провести анализ процесса обучения химии в школе и разработать программу внеурочных занятий по химии с использованием ИКТ.
В работе были использованы следующие методы:
- теоретические – сбор, анализ, синтез, сравнение, обобщение литературы по теме исследования;
- эмпирические – наблюдение, анкетирование, анализ нормативной и учебной документации, проектирование образовательного процесса.
База исследования.
Практическая значимость данного исследования заключается в том, что разработанная программа внеклассных занятий по химии в 8 классе с применением ИКТ будет полезна учителям химии общеобразовательных организаций, а также школьникам для самостоятельного изучения.
Структура работы состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы.
 
1 Теоретические аспекты применения информационно-коммуникативных технологий в обучении химии

1.1 Цели и задачи обучении химии в 8 классе

Содержание является одним из наиболее важных компонентов обучения, и его цель - раскрыть цели и задачи химического образования. Содержание школьного курса химии определяется общими целями образования, состоянием современной химической науки, важностью химии как учебного предмета в школьной системе.
Современное содержание школьного курса химии нашло обоснование в работах многих ведущих отечественных методистов (Верховский, Ходаков, Шаповаленко, Цветков, Чертков, Минченков, Кузнецова, Гаркунов, Чернобельская, Титова и др.).
Цели обучении обучения химии в средней школе:
― развитие знаний об основных понятий и законов химии, химической символики; выдающихся открытий в химической науке; роль химической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; научные методы познания;
- овладение навыками наблюдения за химическими явлениями; проведение химических экспериментов; выполнение расчетов на основе формул химических веществ и уравнений химических реакций; обоснование места и роли химических знаний в практической деятельности людей, развитие современных технологий;
― развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе проведения химических экспериментов, самостоятельное приобретение знаний в соответствии с возникающими жизнями потребностей [3].
Руководствуясь химической школой и выбором содержания химического образования, определены дидактические принципы, адекватные закономерности процесса химического обучения. В качестве ведущих дидактических принципов выбора содержания и построения школьной химии следует следующие.
Научный принцип предусматривает соответствие содержания химического образования основам, современному состоянию и уровню развития химической науки.
Принцип оптимальности включает соответствие химической науке, международным образовательным стандартам, школьным условиям, учебным часам, возможностям обучения и возрастным характеристикам учащихся.
Принцип историзма предполагает, что знания возникают в результате длительного исторического пути проблем обучения с трех сторон (ретроспективный, современный, перспективный) и достижений науки.
Принцип интеграции (и дифференциации) предполагает объединение гетерогенных и однородных компонентов, которые ранее были разделены, в целостность.
Принцип инноваций предполагает внедрение новых идей, концепций, законов, теорий при выборе содержания образования; предполагает применение новых методов и форм деятельности.
Принцип ведущей роли теорий предполагает раннее изучение теории с целью, по возможности, наилучшим образом выполнять их объяснительную, обобщающую и прогностическую функции.
Принцип разделения трудностей предполагает равномерное распределение ведущих концептуальных теорий в течение учебного года, приближение теорий к началу занятий.
Принцип разработки химических концепций предполагает постоянное раскрытие их объема и содержания с помощью методов углубления, конкретизации, обобщения, систематизации и интеграции.
Принцип целостности предполагает системную коммуникацию и взаимосвязь всех компонентов и единиц дидактического содержания, реализацию структурных и функциональных связей, основанных не только на содержательно-логических, но и на научных теориях и ведущих идеях.
В группе предметных навыков, специфичных для химии, рекомендуется выделить 10 типов навыков:
― - организационные вопросы (навыки планирования химического эксперимента, планирования хода решения химической проблемы, подготовки рабочего места);
― - интеллектуальные навыки (навыки преобразования и применения химических знаний, методов химической науки);
― - информационно-коммуникативные (навыки извлечения химической информации при чтении химических уравнений, формул, текстов, схем, для кодирования полученной информации на химическом языке);
― - химическо-экспериментальные (навыки проведения химических экспериментов, сбора, использования и разборки химических устройств, интерпретация, редактирование результатов химических экспериментов);
― расчетные (навыки вычисления, решения экспериментальных и качественных задач, использование компьютерных технологий при решении химических задач);
― оценочные (навыки проведения оценки существующих химических веществ для применения знаний, методов, явлений и интернализованных норм отношения к химическим явлениям);
― - изобразительно-графические (способность использовать графику и визуальные инструменты при раскрытии сущности химических веществ объекты и их свойства);
― проектировочные (способность проектировать и применять структурно-функционально модели химических объектов макро- и микромире);
― самооценочные (навыки саморефлексии, самоконтроля и реализации самооценки в процессе обучения химии);
-творческие (умение использовать химические знания для решения нового класса задач, переноса знаний в новые нестандартные ситуации).
Таким образом, целевые ориентиры школьного курса химии и принципы, заложенные в него, подразумевают использование современных, передовых технологий для передачи знаний обучающимся. Такими технологиями и являются ИКТ.

1.2 Определение информационно-коммуникационных технологий, классификации, виды

Общество обычно считается информативным на современном этапе развития. Эта функция требует полного использования информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). Например, профессор С. Г. Григорьев в учебнике «Информатизация образования» отмечает, что одним из основных направлений применения этих технологий является образовательный процесс. По его словам, современное образование немыслимо без использования ИКТ во всех его формах. В то же время информационные инструменты также используются с двух позиций: с целью изучения реалий информационных технологий и с целью обучения этих реалий» [7, с. 22]. Исходя из процесса информатизации, на сегодняшний день ведутся разговоры о появлении «электронных школ», основным требованием которых является оснащение всех классов всеми необходимыми техническими средствами.
Следует отметить, что процесс информатизации также требует создания новой «модели системы образования», основанной на применении современных ИКТ [7, с. 130].
Отметим общие цели использования ИКТ в образовании. Х.Я. Денилханова ссылается на них в своей статье «Цели включения средств ИКТ в образование:
― повышение всех уровней учебно-воспитательного процесса;
 развитие личности учащегося (его подготовка к различным условиям жизни);
 выполнение социального заказа общества [8, с. 105].
Понятие ИКТ трактуется по-разному. В самом широком смысле «информационно-коммуникационные технологии - это обобщающее понятие, описывающее различные методы, средства и алгоритмы сбора, хранения, обработки, представления и передачи информации» [7, с.51]. Это определение используется в работах Г. Григорьева, М.И. Шарапова, Н. Г. Гальсковой и др.
Профессор И. В. Роберт под ИКТ понимает «способы развития интеллектуальной деятельности» [20, с.3]. Это определение охватывает его узкое значение и связывает ИКТ с повышением общего культурного и профессионального уровня.
По словам другого профессора, Бадарча Дендева, ИКТ играют роль «двигателя и координатора в современной образовательной среде». Позиция движущей силы, с его точки зрения, объясняется ролью и большой важностью ИКТ в повышении качества преподавания по сравнению со старыми технологиями. Вторую причину, Бадарх Дендев, объясняет так: «ИКТ являются координаторами, потому что Интернет является уникальным инструментом для широкого и доступного распространения учебных материалов. Поскольку Интернет также стал средством взаимодействия, потенциал преподавания и обучения стал еще более важным» [5, с. 20].
На сегодняшний день существует множество классификаций всех видов ИКТ. Одной из них является классификация профессора Н.Д. Гальсковой в ее статье «Типология технологий электронного обучения иностранным языкам». Именно эта классификация послужит основой для рассмотрения данного вопроса. Основываясь на этой классификации, ИКТ делятся на следующие три группы в зависимости от их основного назначения:
1. Демонстрационные технологии;
2. Технологии, основанные на ресурсах Интернета;
3. Мультимедийные технологии [6].
К числу демонстрационных технологий Н.Д. Гальскова включает презентации и интерактивную доску. То есть это технологии, используемые для представления информации. С этой позиции профессор подчеркивает, что интерактивная доска дает значительное преимущество перед обычной, говоря о ее возможностях. Мультимедийный контент и наличие определенных программ позволяют «создавать живое взаимодействие учащихся с учебными ресурсами на уроках, предоставлять дополнительные материалы для ознакомления с уроком, обеспечивать яркость изложения материалов и реализовывать принцип наглядности» [6, c. 54].
Роль, которую презентации играют на уроке, более подробно рассматривается в статье А. И. Анискиной. Среди основных предлагаемых возможностей: эффективное использование времени на уроке, активизация познавательной деятельности учащихся, учет проблемной ситуации на уроке, более эффективное применение принципов наглядности и доступности в образовании [3].
Во вторую группу Н. Д. Гальскова включает технологии, основанные на использовании Интернета, которые на сегодняшний день можно рассматривать как «аналог или альтернативу традиционным печатным учебникам» [6, с. 29].
Интернет сегодня является незаменимым элементом во всех сферах нашей жизни. Он уверенно занимает «руководящую» должность, принимая на свой счет множество противоречивых вопросов и, таким образом, выступая как отдельная тема для изучения.
Исследования показали, что более 90% подростков пользуются Интернетом каждый день [20]. О широком использовании глобальных информационных сетей в образовании говорят Н. P. Петрова и Л. K. Райцкая.
Они заявляют, что использование Интернета в образовательных целях сегодня является неотъемлемой частью образовательного процесса и, как следствие, позволяет создавать образовательную и научную базу знаний [19], [21].
Наконец, к третьей группе, по мнению Н.Д. Гальсковой, относятся «компьютерные инструменты, которые одновременно представляют информацию в различных формах (текстовая, звуковая, графическая, видеоинформация) с помощью аудио, анимированной компьютерной графики, видеопоследовательности и предоставляют человеку возможность интерактивного взаимодействия с ней» [6, с.38].
В качестве сравнения рассмотрим другую классификацию, представленную профессором Г. М. Киселёвым. В отличие от Н. Д. Гальсковой, он приводит ряд критериев для выделения различных групп ИКТ, среди которых:
 формы использования ИКТ;
 технологии обработки информации;
 использование ИКТ в дистанционном обучении;
 степени использования компьютеров в информационных технологиях [14, с.95].
Одним из отличительных элементов этой классификации является ИКТ как технология. Профессор Г.М. Киселев делит ИКт на интерактивные и смешанные в зависимости от способа их использования. То есть ИКТ в этом случае рассматриваются не просто как своего рода электронный ресурс для представления или сбора информации, а как средство использования этих ресурсов в целом [14, с.101].
В зависимости от применения ИКТ в дистанционном обучении выделяются локальные и сетевые ИКТ.
Последний критерий, который включает использование компьютеров, позволяет соответственно различать бескомпьютерные и компьютерные технологии. В то же время компьютерные ИКТ разделены на:
― технологии с цифровыми образовательными ресурсами;
― мультимедийные технологии;
― технологии дистанционного обучения.
Как видно, возможные классификации технологий ИКТ могут значительно отличаться друг от друга. Сам факт их существования говорит о неопределенности и отсутствии единой позиции относительно роли ИКТ в обучении в целом. За основу берется конкретная классификация, которая напрямую зависит от целей и задач ее использования.
Стоит отметить, что эффективность обучения с помощью ИКТ во многом зависит от правильного выбора методов их использования. Даже с самым передовым программным продуктом школьник работает с истинным удовольствием, если присутствует элемент новизны.
Таким образом, анализ теоретического материала позволяет нам сказать, что ИКТ технологии в обучении химии могут играть важную роль.
Далее рассмотри, какими особенностями обладает учебный процесс при использовании ИКТ и как его организовать.