Текст книги "Актуальные проблемы химического и биологического образования"

Организация подготовительных занятий к олимпиадам по химии в 10–11 профильных классах средних школ

В.С. Веремьева, М.Д. Трухина

Московский педагогический государственный университет, Москва, Россия

Подготовка к участию в олимпиадах по химии – процесс, требующий не только максимальной отдачи как от учителя, так и от учеников, но прежде всего подлинной увлеченности предметом. Ведь подготовка к олимпиадам – это почти образ жизни. Будущие олимпиадники предпочитают лекцию по физхимии или новую книгу Леенсона походу в кино в выходной день. А ведь такой подход плодотворен далеко не для всех. Эту простую истину часто забывают не только родители, уверенные в талантах своих детей и винящие в отсутствии лавровых венков учителя, но и солидарная с ними администрация школы.

За редким исключением детям, нацеленным на участие в олимпиадах, необходимы помощь, поддержка и четкое руководство. Для потенциальных победителей вопрос мотивации решен априори. Но резко возрастают требования к квалификации учителя, работающего с такими детьми; возрастает также значимость психологических факторов, поскольку психика талантливых детей часто бывает особенно уязвима.

Для решения этих проблем необходимо прежде всего установить слаженное взаимодействие между учителем и учениками в рамках сотрудничества и сотворчества, субъект-субъектное взаимодействие. Традиционная система образования, опирающаяся на «среднего» ученика, не дает возможности уделить должное внимание его индивидуальности, поэтому с недавнего времени широкое распространение и всеобщее признание получила педагогика сотрудничества, автором и главным вдохновителем которой был известный советский публицист и педагог Симон Львович Соловейчик, именно он впервые описал открытый диалог между педагогом и учеником, отношения горизонтального характера, принятие ученика как полноценной сформировавшейся личности. Именно с личностью как таковой ведет диалог учитель, прежде всего помогая ребенку сохранить индивидуальность, раскрыть способности, помочь в интеллектуальном и творческом развитии. Вектор педагогики сотрудничества и современных учителей-новаторов направлен на то, чтобы дать ребенку уверенность в том, что он сможет добиться успеха, помочь в его достижении и передать собственный опыт деятельности. Известно, что дети в подростковом возрасте с жадностью впитывают то, что для них значимо, это может быть не только и не столько учебная информация, а скорее жизненный опыт окружающих людей. В своей книге «Непрописные истины воспитания» С.Л. Соловейчик рассказывает о том, как однажды утром читал спросонья маленькому сыну поучительную сказку. Спустя минут десять чтения он заметил, что сын, не обращая внимания на сказку, кропотливо пытается принять в точности ту позу, в которой сидел сам Симон Львович, однако никак не может дотянуться локтем до стола. В старших классах такое поведение менее заметно для человека невнимательного, но распространено повсеместно. Известны случаи, когда ученики в буквальном смысле копируют поведение учителей, желая приблизиться к своему «кумиру». Даже у взрослых, вполне сформировавшихся людей на подсознательном уровне существуют механизмы «копирования», «подстройки» к другому человеку, что очень подробно описано известными американскими психологами Р. Бендлером и Д. Гриндером, основателями нейролингвистического программирования. Для учителя при работе со школьниками первостепенной задачей является осознание этих влияний, сознательное общение с учениками на вербальном и невербальном уровнях с целью реализации триединой функции образования: обучения, воспитания и развития.

Успех в подготовке к олимпиадам зависит от многих факторов:

• систематичности занятий в классе и дома;

• использования элективных курсов не только для обсуждения вопросов теории, а для целенаправленного развития творческих способностей;

• личностно-деятельностного подхода в подготовке к олимпиадам (где личность рассматривается как субъект деятельности, формируется в деятельности и в общении с другими людьми, определяет характер этой деятельности и общения (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, Л.М. Митина, С.Л. Рубинштейн и др.));

• диагностики успехов учеников (обязательно в доброжелательном, позитивном ключе);

• развития и совершенствования умения применять знания в нестандартной ситуации, способности конструировать собственную поисковую деятельность в ходе решения экспериментальных задач;

• разнообразия применения учителем методов и приемов в работе: мысленный эксперимент, практикумы в лабораториях вузов (по договоренности), минуты разрядки напряженности на занятии и т.д.

Цель олимпиады школьников по химии – дать возможность школьникам, интересующимся химией, проверить свои знания по химии, углубить их. Также немаловажно, что призеры олимпиад в большинстве случаев имеют высший балл по химии при поступлении в вуз, а порой это позволяет им зачислиться вообще без вступительных экзаменов. Решение олимпиадных задач содействует конкретизации и упрочению знаний, развивает навыки самостоятельной работы, служит закреплению в памяти учащихся химических законов, теорий и важнейших понятий. Выполнение олимпиадных задач расширяет кругозор учащихся, позволяет устанавливать связи между явлениями, между причиной и следствием, развивает умение мыслить логически, воспитывает волю к преодолению трудностей. Умение решать олимпиадные задачи является одним из показателей уровня развития химического мышления учащихся, глубины усвоения ими учебного материала.

Каждый элективный курс по подготовке к олимпиадам по химии в 10 и 11 классах медико-биологического профиля московских школ (школы № 1535 и 1529) является углубленным и рассчитан на 180 часов.

Программа для 10 класса содержит разделы по изучению основных классов органических соединений и основы физической химии (термодинамика, кинетика, химическое равновесие), а также основы физических методов изучения веществ.

В 11 классе программа в основном посвящена рассмотрению теоретических основ неорганической химии и химии элементов (по группам длиннопериодной таблицы Менделеева), также изучаются некоторые разделы аналитической химии, такие как: «Виды химического равновесия», «Титриметрические методы анализа», «Электрохимические методы анализа» и «Хроматографические методы анализа».

Цель программы обучения: закрепление, систематизация и углубление знаний учащихся по химии путем решения задач повышенного уровня сложности, соответствующих требованиям письменных вступительных экзаменов по химии; знакомство с основными физическими методами анализа.

Курс базируется на знаниях, получаемых при изучении ребятами химии в основной школе, и не требует знания теоретических вопросов, выходящих за рамки школьной программы. В то же время для успешной реализации этого элективного курса необходимо, чтобы ребята владели важнейшими вычислительными навыками, алгоритмами решения типовых химических задач, умели применять при решении задач важнейшие физические и химические законы.

Наибольшую трудность при работе по этим программам у детей вызывают разделы физической и аналитической химии, в которых они сталкиваются с необходимостью вычисления интегралов, логарифмов и экспонент в заданиях по химии.

Особую значимость имеет психологический контакт с детьми. Доброжелательность, взаимопонимание, сочувствие и эмпатия ведут к сотрудничеству и сотворчеству. Обстановка на занятиях должна быть деловой, способствующей труду в меру сил и возможностей, но в то же время светлая, непринужденная и насыщенная положительными эмоциями. Именно желание детей учиться совместно с учителем, искать ответы на новые для них задачи, каждый раз «открывать Америку» лежит в основе успеха при подготовке. А превосходство учителя перед детьми исключительно в знаниях, эрудиции и жизненном опыте, видение собственной миссии в возбуждении интереса, побуждении учащихся к самообразованию и саморазвитию – единственно верный вариант поведения. Именно в таких условиях возможно сформировать по-настоящему действенные знания.

Возникает вопрос: как создать творческую, мотивирующую атмосферу? Как показать учащимся важность и нужность «открытия Америки» на каждом из занятий? Роль учителя в этом процессе решающая. Организация процесса сотрудничества и сотворчества и создание соответствующей атмосферы целиком лежит на плечах педагога. Несмотря на то что участие в олимпиадах мотивированных детей подразумевается по умолчанию, с каждым годом их число скорее уменьшается. Ряд ведущих олимпиад по химии в последние год-два резко усложнили свои задания, причем возникает чувство, что даже самый способный ребенок «со стороны» на основе пусть и расширенной, но школьной программы такие задачи решать не может. Дети, не обладающие «золотым ключиком» (Центр педагогического мастерства, химфак МГУ), видя свою неспособность решить ту или иную задачу, спустя несколько (иногда несколько десятков) безуспешных попыток теряют интерес и мотивацию, бросают олимпиадное движение и целиком погружаются в роботизированную схему ЕГЭ. И учитель должен предупредить это чувство и дать ребенку ощущение красоты химии как науки.

С этой проблемой я ежегодно сталкиваюсь уже как учитель. Прагматизм современных школьников преодолеть крайне сложно. Если занятия в олимпиадном кружке не сулят гарантированного успеха, от них отказываются, ссылаясь на учебные перегрузки. Существует, к счастью, слой учеников, для которых задача (будь она по химии или по физике) является интеллектуальным вызовом. Хочу подчеркнуть, что работа с такими людьми обладает обратной связью: она мотивирует и учителя как профессионально, так и психологически.

Источниками внешнего мотивирующего воздействия для ребенка могут служить учителя, родители или товарищи. Гораздо сложнее «вычислить» внутренние факторы мотивации: желание самоутвердиться, достичь новых высот, понравиться кому-либо, удовлетворить интерес познания нового. Что бы из вышеперечисленного ни было приоритетным для потенциального участника олимпиад, все это должно учитываться учителем при подготовке и приниматься с уважением к личности ребенка.

Список литературы

1. Соловейчик С.Л. Непрописные истины воспитания: избр. ст. М.: Первое сентября, 2011.

2. Соловейчик С.Л. Педагогика для всех. Книга для будущих родителей: для старшего возраста. М.: Детская литература, 1987.

3. Neuro-Linguistic Programming: Vol. I: The Study of the Structure of Subjective Experience / Dilts R. et al. Scotts Valley, CA: Meta Publications, 1980.

4. Grinder J. The Structure of Magic II: A Book about Communication and Change. Palo Alto, CA: Science and Behavior Books, 1975.

Исследование факторов, влияющих на успеваемость студентов направления подготовки «Химия», с использованием коэффициента ранговой корреляции Кендалла

А.Н. Вернигора, Н.В. Волкова, А.А. Усольцева

Пензенский государственный университет, Пенза, Россия

Важной составляющей качества образования является успеваемость студентов. Для ее изучения и прогнозирования широко используются различные математические методы [1–3]. На учебную деятельность студентов влияют многие факторы [2–4]. Одним из простейших и вместе с тем широко распространенных методов установления взаимосвязей между различными факторами является корреляционный анализ [5]. В психолого-педагогических исследованиях широко применяются как параметрические, так и непараметрические методы корреляционного анализа, однако, по мнению многих авторов, при обработке результатов анкетирования предпочтительнее использовать непараметрические критерии, в частности коэффициент ранговой корреляции Кендалла [5].

Для выяснения значения факторов, предположительно влияющих на успеваемость студентов, была разработана анкета из 34 вопросов, характеризующих следующие показатели:

• заинтересованность в обучении на данном направлении;

• базовый уровень подготовки (баллы по ЕГЭ);

• познавательная активность студента;

• усердие студента;

• занятие после учебы;

• материальное положение;

• место проживания;

• здоровье;

• романтическое увлечение;

• отношения с окружающими;

• наличие хобби.

По разработанной анкете было проведено анкетирование студентов второго курса направления подготовки «Химия», профиль подготовки «Аналитическая химия» (всего 20 человек). Для выявления связи между успеваемостью и различными факторами рассчитывали коэффициент ранговой корреляции Кендалла τ [5]. Связь считали достоверной при p < 0,05.

В качестве показателя успеваемости использовали средний балл за 2 семестр 2017/18 учебного года (первый курс). Он составил 4,29, что свидетельствует о достаточно высокой успеваемости студентов.

Статистически значимая связь обнаружена между успеваемостью студентов и базовым уровнем подготовки студента (средним баллом аттестата в школе (τ = 0,50, p < 0,05), результатами ЕГЭ по химии (τ = 0,38, p < 0,05) и математике (τ = 0,35, p < 0,05)), усердием студента (вопросы: «Считаете ли вы, что полностью отдаетесь учебе?» (τ = 0,55, p < 0,05); «Сколько часов в день вы тратите на подготовку к занятиям?» (τ = 0,60, p < 0,05); «Оцените свою посещаемость занятий» (τ = 0,58, p < 0,05)); познавательной активностью студента (вопросы: «Задаете ли вы вопросы преподавателю?» (τ = 0,34, p < 0,05); «Пытаетесь ли вы ответить на вопросы преподавателя?» (τ = 0,53, p < 0,05)) и удовлетворенностью результатами предыдущей сессии (τ = 0,55, p < 0,05). Вместе с тем статистически значимой связи между успеваемостью и другими изученными факторами установлено не было.

Обращает на себя внимание тот факт, что нам не удалось обнаружить связь между успеваемостью студентов и их ориентацией на будущую профессию (все студенты на вопрос «Вам нравится ваша специальность?» дали ответ «Да»). Вместе с тем многие авторы [3; 4] отмечают важнейшую роль мотивации учебной деятельности, в частности ориентации на профессиональную подготовку, в успеваемости студентов. Возможно, полученные нами результаты обусловлены тем, что к началу второго курса студенты еще недостаточно хорошо представляют будущую профессиональную деятельность, будущая профессия является для них еще чем-то абстрактным и отдаленным.

Интересно также, что нам не удалось выявить связь между успеваемостью и частотой использования интернета в учебных целях (τ = 0,04, p >0,05), что, вероятно, связано с тем, что «слабые» и «сильные» одинаково часто используют интернет в указанных целях.

Таким образом, успеваемость студентов направления подготовки «Химия» в конце первого / начале второго курса связана, по-видимому, главным образом, со сформировавшейся еще в школе привычкой учиться.

Список литературы

1. Вернигора А.Н., Волкова Н.В., Усольцева А.А. Применение математических методов для прогнозирования успеваемости // Актуальные проблемы химического образования: материалы Всерос. науч.-практ. конф. учителей химии и преподавателей вузов (Пенза, 5 декабря 2018 г.) / под общ. ред. Н.В. Волковой. Пенза: Изд-во ПГУ, 2019. С. 108–112.

2. Косякин Ю.В. Прогнозирование текущей и долгосрочной успеваемости студентов дистанционного образования на основе регрессионных моделей // Гуманитарное образование в парадигме сложности: сб. науч. ст. М.: МАМИ, 2016. С. 14–44.

3. Подольная Н.Н., Лещайкина М.В., Еремеева М.А., Архипова К.Н. Применение статистических методов в исследовании успеваемости студентов вуза как составляющей качества образования // Системное управление. 2009. № 1 (4). С. 31–36.

4. Реан А., Бордовская Н., Розум С. Психология и педагогика. СПб.: Питер, 2002.

5. Шелехова Л.В. Математические методы в педагогике и психологии: в схемах и таблицах: учеб. пособие. Майкоп: Изд-во АГУ, 2010.

Применение компьютерного тестирования для подготовки к единому государственному экзамену по химии

Н.В. Волкова, А.Н. Вернигора

Пензенский государственный университет, Пенза, Россия

Одной из наиболее актуальных проблем химического образования на сегодняшний день является подготовка к Единому государственному экзамену (ЕГЭ). ЕГЭ проводится в целях формирования объективной оценки качества подготовки выпускников общеобразовательных учреждений и абитуриентов. На сегодняшний день тестовая форма контроля признана наиболее надежной при оценке знаний обучающихся [1; 2]. Тестирование позволяет автоматизировать контроль знаний, обработку результатов, хранение информации.

Подготовка к ЕГЭ включает в себя глубокое изучение теоретического материала, формирование понятий о взаимосвязи состава, строения и свойств веществ, тщательное изучение демоверсии ЕГЭ и развитие навыков выполнения тестов. Задача педагога – подобрать тренировочные материалы таким образом, чтобы они по сложности не уступали демонстрационным, а также максимально стимулировали нестандартное мышление и познавательную активность учащихся. Использование цифровых технологий является неотъемлемой частью учебного процесса в различных образовательных учреждениях. Большую популярность в последнее время приобретают компьютерные тест-тренажеры. Они помогают учащимся самостоятельно провести диагностику сформированности компетенций, подготовиться к тестированию ЕГЭ по химии, позволяют осуществлять переход от субъективного оценивания к объективному. Целью нашей работы являлась разработка тест-тренажера по химии, предназначенного для подготовки школьников к сдаче ЕГЭ.

Особую важность имеет подготовка студентов педагогического вуза к выполнению заданий ЕГЭ. Абитуриенты направления «Педагогическое образование» по профилям «Биология и Химия» не сдают ЕГЭ по химии как вступительный экзамен в вуз. На педагогической практике или во время работы в школе бакалавр должен демонстрировать умение не только выполнять тесты самостоятельно, но и обучать этому школьников. В условиях реализации ФГОС, компетентностного подхода и постоянного дефицита времени встает вопрос: в рамках каких дисциплин готовить студентов к ЕГЭ? Очевидно, большая роль в этом процессе должна отводиться самоподготовке. В связи с этим мы считаем актуальным использование комплекта тестов, разработанного нами, в самостоятельной работе студентов.

На данный момент в сети интернет существуют онлайн-тренажеры по химии. Однако, доступ к некоторым из них возможен лишь после регистрации и оплаты услуг, содержание тестов в других не соответствует кодификатору ЕГЭ. Поэтому мы решили разработать компьютерные тесты, форма заданий в которых будет находиться в строгом соответствии с демоверсией Федерального института педагогических измерений (ФИПИ). Тест-тренажер будет доступен в любое время без доступа в интернет. При разработке тестов мы ориентировались на Кодификатор элементов содержания ЕГЭ по химии демоварианта 2018 г. [3].

Для создания компьютерных тестов нами выбрана программа MyTestX, так как она обладает большими возможностями для разработки и проведения компьютерного тестирования [4]. Программа является свободно распространяемой, поддерживает большое количество графических форматов, включает редактор формул. Нами разработана компьютерная база тестирования, включающая в себя вопросы по основным разделам химии. Она представлена заданиями различных типов: множественный выбор, сопоставление, ручной ввод числа, реализованных в программе MyTestX (рис. 1, 2).

Рис. 1. Пример задания на сопоставление, представленного в тесте

Рис. 2. Пример задания на ввод числа, представленного в тесте

Задания предназначены для самообразования и восполнения пробелов традиционного обучения, являются дифференцированными и вариативными. По окончании тестирования обучающийся получает развернутый отчет по результатам работы, что позволяет выявить пробелы в знаниях и ликвидировать их.

Разработанный тест-тренажер апробирован в учебном процессе кафедры «Химия и теория и методика обучения химии» ПГУ и МБОУ СОШ № 48 г. Пензы. Основными задачами апробации были выявление заданий, в которых есть случайные ошибки и опечатки, оценка сложности заданий, уточнение времени, необходимого на выполнение теста. Учащимся предлагалось пройти тест за 45 минут. После окончания тестирования было проведено анкетирование учащихся, по итогам которого удалось выяснить, что большинство респондентов считают тест достаточно сложным, соответствующим по уровню сложности заданиям КИМ ЕГЭ, и информативным, охватывающим многие темы школьного курса химии. Среди пожеланий учащихся к тестовой программе можно отметить увеличение времени, отводимого на тестирование, а также введение возможности вернуться к пропущенному тестовому заданию без пролистывания всего перечня заданий. Среди достоинств были отмечены простота интерфейса, наличие калькулятора внутри программы, отображение личных характеристик в окне тестирования. По результатам апробации были внесены корректировки в существующие задания.

Компьютерное тестирование в настоящее время является неотъемлемой частью традиционной системы обучения, но при этом не заменяет традиционные методы педагогического контроля, а лишь дополняет их. Современный учебный процесс невозможно представить без использования компьютерных средств обучения, таких как электронные учебники, задачники, лабораторные практикумы, справочники, тестирующие системы и т.д. Применение тест-тренажеров расширяет возможности педагогического контроля и самоконтроля при обучении химии. Разработанный нами тест-тренажер позволяет осуществлять подготовку студентов педагогического вуза к выполнению заданий ЕГЭ во внеурочное время. Он также может быть использован учителем химии при подготовке учащихся к экзамену. Компьютерное тестирование позволяет рационально использовать время педагога и обучающегося, охватить большой объем содержания, адекватно определить уровень усвоения материала, сосредоточить внимание на пробелах в знаниях и внести в них коррективы. Недостатком разработанной тестовой программы можно считать отсутствие возможности оценить способность обучающихся выполнять задания повышенной сложности (задания с развернутым ответом, 30–35). В дальнейшем мы считаем целесообразной разработку разнообразных по форме и формулировке упражнений и заданий по различным разделам курса химии и заполнение ими тестовой программы, что позволит совершенствовать методику подготовки к итоговой государственной аттестации школьников.

Список литературы

1. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. М.: Филинъ, 2002.

2. Вернигора А.Н., Вахрамеева М.В., Волкова Н.В. Компьютерное тестирование как одна из форм текущего контроля знаний школьников по химии // Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы : сб. ст. XIII Междунар. науч.-практ. конф. «Артемовские чтения» (Пенза, 23–24 марта 2017 г.). Пенза: Изд-во ПГУ, 2017. С. 106–109.

3. Демоверсии, спецификации, кодификаторы ЕГЭ 2018 [Электронный ресурс]. URL: http://www.fipi.ru/ege-i-gve-11/demoveRsii-sPeciFikacii-kodiFikatoRy (дата обращения: 01.02.18).

4. Сравнительный анализ программных оболочек создания компьютерных тестов [Электронный ресурс]. URL: http://econf.rae.ru/article/6870 (дата обращения: 01.02.18).