Манапова С.С.1, Шаихова Б.К.1 Шайхеслямова К.О.2, Мукажанова Ж.Б.1
1Восточно-Казахстанский университет им.С.Аманжолова, г. Усть-Каменогорск, Казахстан
2Казахский университет экономики, финансов и международной торговли, г. Нур-Султан, Казахстан (E-mail: salta_kz_18@mail.ru, bshaikhova@mail.ru, kazkentai@mail.ru, mukazhanovazhb@mail.ru)
Разработка комплекса средств дистанционного обучения для реализации системно-структурного подхода в
процессе обучения химии
Аннотация. Согласно утвержденной Государственной программе «Цифровой Казах- стан», цифровизация образования является одним из значимых векторов развития об- разования.
Цифровые технологии в нынешнем мире - это не только инструмент, а среда существо- вания, открывающая новые возможности: обучение в любое удобное время, непрерывное образование, возможность проектировать индивидуальные образовательные маршруты, из потребителей электронных ресурсов стать создателями.
Правильно разработанные программы дистанционного обучения могут быть очень удобным и эффективным способом получения образования.
В данной статье представлены теоретическое обоснование, разработка, создание ком- плексa средств дистанционного обучения для реализации системно-структурного под- хода в обучении курса «Общая химия» нехимической специальности образовательной программы (ОП) «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (далее - БЖ и ЗОС).
Термин «системно-структурный» используется в данной статье как построение, рас- положение, порядок и способы изложения учебного материала и установление струк- турно-логических связей. Использование системно-структурного подхода к изложению учебного материала позволяет также активизировать учебно-познавательную деятель- ность обучаемых, разнообразить формы, методы, средства обучения и приблизить курс химии к интересам обучающихся, помочь познать реальную химическую картину мира.
Основателем системно-структурного подхода в химии является русский химик Д.И.
Менделеев. По его мнению, любое точное знание составляет систему, в основу которой входит единый систематизирующий фактор. В качестве систематизирующего факто- ра выступает атомный вес, так как он является главной характеристикой всех хими- ческих элементов.
Ключевые слова: цифровизация образования, методика преподавания химии, систем- но-структурный подход, дистанционное обучение.
DOI: https://doi org/10.32523/2616-6895-2021-137-4-265-274
но говорить о некотором способе организации действий обучающегося, который позволяет выявить закономерности и взаимосвязи с це- лью их более эффективного использования.
При этом системный подход - не метод реше- ния задач, а метод постановки задач. Это каче- ственно более высокий, нежели просто пред- метный, способ познания.
Большой вклад в развитие идей систем- но-структурного подхода внесли ученые А.Ла- вуазье, Д.Дальтон, А.М.Бутлеров, Н.Е.Кузне- цова, Г.В.Быков, Р.В.Гарковенко, Ю.А.Жданов, Э.Г.Юдин, Н.Ф.Талызина, З.А.Решетова, Е.М.
Соколовская, Т.А.Сергеева, В.В.Сорокин, О.С.
Зайцев, а из наших отечественных авторов:
Б.А.Беремжанов, И.Нугманов, Н.Н.Нурахме- тов Ж.А.Шокыбаев, З.А.Мансуров, С.Ж.Жай- лау, К.А.Аханбаев, Р.С. Сайфулин и др.
Исходными теоретическими и методоло- гическими основами системно-структурного подхода являются работы педагогов, психо- логов и методистов, обобщенные в работах Н.Ф.Талызина, Ю.К. Бабанского, Т.П.Щедро- вицкого, В.Н.Садовского, О.С.Зайцева, Е.М.
Соколовской, в исследованиях А.Е.Абдугали- ной и др. [2-10].
Системно-структурный подход в препо- давании химии в условиях дистанционного обучения обладает следующими преимуще- ствами:
- позволяет определить содержание обуче- ния, с тем чтобы, не сообщая огромного коли- чества научных фактов и оставаясь в объеме утвержденной программы изучаемой дисци- плины, подготовить специалиста, достаточно хорошо знакомого с основными положения- ми и законам изучаемой науки, спецификой ее эксперимента;
В данной работе поставлены следующие приоритетные задачи:
- рассмотреть и обобщить теоретиче- ские предпосылки к возможности внедрения системно-структурного подхода в процесс дистанционного сопровождения очного обу- чения;
- разработать методические прие- мы применения комплекса сетевых систем- но-структурных обучающих модулей и средств по «Общей химии».
Основная часть
В зависимости от решаемых задач будут проведены следующие работы:
- предложение модели преподавания
«Общей химии» на нехимических специаль- ностях на основе системно-структурного под- хода в условиях дистанционного обучения;
- разработка комплекса средств для обу- чающихся нехимических специальностей;
- проведение педагогического экспери- мента;
- внедрение результатов проведенного теоретико-экспериментального исследования в практику обучения курса «Общей химии»
по ОП «БЖ и ЗОС» и др. в НАО ВКУ имени С.Аманжолова в период дистанционного обу- чения;
- разработка и создание комплекса средств преподавания «Общей химии» на ос- нове системно-структурного подхода в усло- виях дистанционного обучения.
Химической дисциплиной, формирующей общенаучные знания обучающихся нехими- ческого ОП «БЖ и ЗОС», является курс «Об- щая химия», на который собственно и ложит-
ся основная ответственность за химическую подготовку обучающихся.
При изучении основных источников и со- става загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду, при изложении химии элементов, уделяем внимание частям органи- ческой химии.
Лекционный материал излагается преиму- щественно по блокам с одновременным при- влечением к каждому из блоков некоторой части материала из других блоков, в дальней- шем материал излагается через смешанное объяснение содержания блоков.
Для облегчения понимания этого процесса представим себе простейший случай: изучае-
мая дисциплина состоит только из двух бло- ков (рисунок 1).
Точки 1 и 2 изображают содержание неко- торых двух блоков. Точка А и Б отвечает ис- ходному уровню знаний, точка Б - конечному, желаемому уровню знаний.
Переход и из состояния А и Б, а затем в со- стояние В может осуществляться нескольки- ми путями. По сторонам квадрата к точке В можно подойти при объяснении материала блоков.
Путь А. 1, В осуществляется при препода- вании сначала блока 1, затем блока 2, путь Б 2 В – при преподавании сначала блока 2, затем блока 1.
Рисунок 1. Логическая последовательность процесса изучения материала
Рисунок 2. Блоки содержания курса «Химия» (по Е.М.Соколовской и Н.Ф. Талызиной).
Для обучающихся ОП БЖ и ЗОС первого года обучения следует в начале курса реко- мендовать преимущественно поблочное объ- яснение, например, сперва блок 1 с привле- чением материала блока 2, что изображено числовым выражением «1 (+2)», затем блок 2 с привлечением блока 1, что отвечает выраже- нию «2(+1)».
В дальнейшим материал блоков все силь- нее смешивается и осуществляется смешан- ное объяснение материала, что показано чис- ловым выражением «1+2» и «2+1», и, наконец, преподаватель переходит к системно-струк- турному объяснению материала.
Аналогично строится и преподавание в более сложном случае, например, если изу- чаемая дисциплина содержит большее число блоков (рисунок 2).
По данной схеме в курсе химии все четыре блока содержания примерно одинаковы и по объему охватываемого ими материала, и по количеству внутрипредметных связей, но по- следовательность их изложения не равнознач- на и подчинена некоторому закону.
Блоки 2, 3, 4 и 5 объединяются блоком 1, значительно уменьшая объем материала «Хи- мия элементов». Блоки излагаются в последо- вательности «2-4-3-1», блок 5 взаимодействует с блоками 2 и 3, потому что химическая тер-
модинамика позволяет устанавливать осу- ществление химических процессов [2,10].
Выделение основных блоков содержания и пути их связывания внутрипредметными свя- зями позволяют обучаемому получить пред- ставление об общей химии.
Содержание обучения непрофилирующей ОП обучающего должно быть связано с основ- ной ОП обучающегося. Вопрос о межпред- метных связях правильнее рассматривать при изучении методов обучения, которые способ- ствуют повышению заинтересованности в уче- нии (рисунок 3).
Тесно связаны с общей химией такие дис- циплины, как безопасность жизнедеятельно- сти, основы химической безопасности, про- изводственная санитария и гигиена труда, аналитическая химия, основы радиационной безопасности, основы промышленной безо- пасности, нормативные аспекты охраны труда и окружающей среды, методы пожарно-тех- нической экспертизы, основы экологической экспертизы и др.
Обучающийся непременно будет с боль- шим интересом и активностью изучать хи- мию, если ему показать связь с будущей про- фессией [10].
Целями курса «Общая химия» по ОП «БЖ и ЗОС» являются обучение будущих специа- Рисунок 3. Определение взаимосвязи курсов
листов теоретическим и практическим осно- вам химии, приобретение ими навыков про- ведения химических анализов, помогающих в дальнейшем решать конкретные инженер- но-технические проблемы, развитие творче- ских способностей у обучающихся путем рас- ширения их самостоятельной познавательной деятельности при дистанционном обучении.
При дистанционном обучении химии не- мыслимо обойтись без демонстрации экспе- риментов и различных комплексов средств. В
этом плане у дистанционного варианта обра- зования появляется еще ряд преимуществ.
Используя данные преимущества дистан- ционного обучения, мы разработали элек- тронный курс «Практикум по теоретическим основам неорганической химии» с приме- нением программы Courselab 3.0, который доступен для обучающихся через ссылку, от- правленную преподавателем. Учебный ма- териал изложен с учетом профессиональной направленности инженерной специальности (рисунок 3).
Рисунок 4. Заставка электронного курса «Практикум по теоретическим основам неорганической химии»
Рисунок 5. Использование «Google» тестирования в дистанционном курсе химии
Определяя цели преподавания химии на инженерных специальностях при дистанци- онном обучении, мы исходим из принципов системно-структурного и программно-целе- вого подходов, формулируем конечную цель, а затем пути достижения. Для этого из разра- ботанных средств предлагаем воспользовать- ся сервисом, важность которого для дистан- ционного образования сложно переоценить.
Это набор приложений от «Google» (google.
com): «Документы» (docs.google.com) и «Диск»
(drive.google.com). «Документы Google» по- зволяют вести совместно редактируемые до- кументы любого типа (текстовые, таблицы, графика). Такие документы легко доступны с любого компьютера, имеющего выход в ин- тернет.
При помощи сервиса «Google» можно соз- давать рабочее пространство для подготовки к занятиям, также его использовать в качестве Рисунок 6. Электронный учебник «Практикум по неорганической химии»
созданный с помощью «TurboSite»
Рисунок 7. Тестовый тренажер «JavaScript» созданный с помощью TurboSite
онлайн-доски. Приложение «Google Диск»
позволяет хранить информацию любого рода (например, присланные учеником работы) в т.
н. «облаке» «Google». Следующим средством контроля знаний обучающихся представля- ются наглядно разработанные с помощью
«Google Диска» тестовые задания (рисунок 4).
В просторах интернета, разумеется, очень много возможностей и программ для под- держки дистанционного обучения преподава- телями. И это пространство дает возможность использовать в своих занятиях программу, с которой обучающийся может справиться самостоятельно. С программой «TurboSite»
можно создать ряд HTML-сайтов или элек- тронный учебник с поддержкой комментари- ев, формами обратной связи, с сопровожде- нием видеофайлов и тестовых тренажеров
«JavaScript» и других функций за считанные минуты (рисунок 6). При дистанционном обучении по курсу «Общая химия» был раз- работан электронный учебник «Практикум по неорганической химии». Также в каждой вкладке темы имеются тесты в виде тренаже- ра для закрепления знаний обучающихся с помощью программы «TurboSite» (рисунок 5).
Заключение
Таким образом, несмотря на ряд недостат- ков, главным из которых является отсутствие личного взаимодействия «преподаватель-сту- дент», дистанционное образование в курсе
«Общая химия» обладает внушительным спи- ском достоинств, многие из которых недости- жимы при традиционной форме обучения.
Использование дистанционных технологий позволяет зачастую получить более глубокие предметные и метапредметные знания, отве- чая всем принципам дифференцированной педагогики.
В рамках методики преподавания курса
«Общая химия» на основе системно-структур- ного подхода в условиях дистанционного обу- чения на нехимических специальностях мож- но сделать следующие выводы:
- разработанный комплекс средств для обучающихся нехимических специальностях должен развивать, активизировать мысли- тельно-познавательную деятельность, повы- сить качество знаний, улучшить химическую подготовленность обучающихся;
- предложенный комплекс средств пре- подавания курса «Общая химия» на осно- ве-системно-структурного подхода в условиях дистанционного обучения повысит качество усвоения обучающимися программного ма- териала, активизирует их самостоятельную и учебную деятельность;
- разработанный и созданный комплекс средств преподавания химии на основе си- стемно-структурного подхода в условиях дис- танционного обучения актуален и может быть использован в вузах и колледжах при дистан- ционном обучении химии.
Список литературы
1. Государственная программа «Цифровой Казахстан». [Электронный ресурс]. –2017. – URL: https://
www.inform.kz/ru (дата обращения: 30.03.2021).
2. Абдугалина С.Е., Окас К., Шокыбаев Ж.А. Методика преподавания курса химии на основе си- стемно-структурного подхода. – Кокшетау: Келешек-2030, 2009. – 146 с.
3. Зайцев О.С. Методика обучения химии. - М: ВЛАДОС, 1999.-384 с.
4. Зайцев О. С. Системно-структурный подход обучения общей химии. - М: МГУ, 1983. - 170 с.
5. Шаихова Б.К. Практикум по теоретическим основам неорганической химии. - Усть-Камено- горск: «Берел» ВКУ имени С.Аманжолова, 2021.-188 с.
6. Маканов У., Шайхеслямова К.О. и др. Методический подход к структурированию учебного мате- риала по химии // Поиск.-2005.-№3.-С.124-127
7. Решетова З.А. Формирование системного мышления в обучении. - М.: Юнити-Дана, 2002.-344 с.
resource]. Available at: https://www.inform.kz/ru (Accessed: 30.03.2021).
2. Abdugalina S. E., Okas K., Shokybaev Zh. A. Metodika prepodavanija kursa himii na osnove sistemno- strukturnogo podhoda [Methodology of teaching a chemistry course based on a system-structural approach]
(Keleshek-2030, Kokshetau, 2009,146 p.) [in Russian].
3. Zajcev O. S. Metodika obuchenija himii [Methods of teaching chemistry] (Vlados, Moscow, 1999, 384 p.) [in Russian].
4. Zajcev O. S. Sistemno-strukturnyj podhod obuchenija obshhej himii [System-structural approach of teaching general chemistry] (MSU, Moscow, 1983,170 p.) [in Russian].
5. Shaihova B.K. Praktikum po teoreticheskim osnovam neorganicheskoj himii [Practicum on the theoretical foundations of inorganic chemistry] (Berel, Ust-Kamenogorsk, 2021,188 p.).
6. Makanov U., Shajhesljamova K.O. Methodical approach to the structuring of educational material in chemistry, Poisk, 3, 124-127 (2005) .
7. Reshetova Z.A. Formirovanie sistemnogo myshlenija v obuchenii [Formation of system thinking in training] (Unity-Dana, Moscow, 2002, 344 p.).
8. Obrazcov P. I. Uman A. I., Vilenskij M. Ja. Tehnologija professional’no-orientirovannogo obuchenija v vysshej shkole [Technology of professionally-oriented training in higher education] (Jurajt, Moscow, 2017, 271 p.).
9. Judin Е.G. Sistemnyj podhod i princip dejatel’nosti. Metodologicheskie problemy sovremennoj nauki [System approach and the principle of activity. Methodological problems of modern science] (Nauka, Moscow, 1978, 391 p.).
10. Sokolovskaja E.M., Talyzina N.F. Nauchnye osnovy prepodavanija himii v vysshej shkole [Scientific bases of teaching chemistry in higher school] (Moscow University, Moscow, 1978, 172 p.).
Манапова С.С.1, Шаихова Б.К.1, Шайхеслямова К.О.2, Мукажанова Ж.Б.1
1С. Аманжолов атындағы Шығыс Қазақстан университеті, Өскемен, Қазақстан
2Қазақ экономика, қаржы және халықаралық сауда университеті, Нұр-Сұлтан, Қазақстан Химияны оқыту процесінде жүйелік-құрылымдық тәсілді іске асыру үшін
қашықтықтан оқыту құралдарының кешенін жасау
Аңдатпа. Қазақстан Республикасының «Цифрлық Қазақстан» мемлекеттік бағдарламасына сәйкес, білім беруді цифрландыру бағыты білім беруді дамытудың маңызды бағыттарының бірі болып табыла- ды.
Қазіргі әлемдегі цифрлық технологиялар-бұл тек құрал ғана емес, сонымен қатар жаңа мүмкіндіктер ашатын тіршілік ету ортасы, яғни кез келген ыңғайлы уақытта оқыту, үздіксіз білім беру, жеке білім беру бағыттарын жобалау мүмкіндігі, электрондық ресурстардың құрушысы болу.
Дұрыс жобаланған қашықтықтан оқыту бағдарламалары білім алудың өте ыңғайлы және тиімді әдісі болып табылады.
Мақалада «Тіршілік қауіпсіздігі және қоршаған ортаны қорғау» білім беру бағдарламасының хими- ялық емес мамандығына «Жалпы химия» курсын оқытуда жүйелік-құрылымдық тәсілді пайдалана оты- рып, қашықтықтан оқыту құралдарының кешенін теориялық негіздеу, әзірлеу, құру ұсынылған.
Мақаладағы «жүйелік-құрылымдық» термині оқу материалын ұсынудың құрылысы, орналасуы, тәртібі және әдістері және құрылымдық-логикалық байланыстарды орнату мағынасында қолданылады.
Оқу материалын ұсынуға жүйелік-құрылымдық тәсілді қолдану сонымен қатар студенттердің оқу-та- нымдық іс-әрекетін жандандыруға, оқытудың формаларын, әдістерін, құралдарын әртараптандыруға және химия курсын студенттердің мүдделеріне жақындатуға, әлемнің нақты химиялық көрінісін білуге көмектеседі.
Химиядағы жүйелік-құрылымдық тәсілдің негізін қалаушы-орыс химигі Д. И. Менделеев.
Менделеевтің пікірінше, кез-келген нақты білім біртұтас жүйелік факторға негізделген жүйені құрай- ды. Атомдық салмақ жүйелеуші фактор болып табылады, өйткені бұл - барлық химиялық элементтердің негізгі сипаттамасы.
Түйін сөздер: білім беруді цифрландыру, химияны оқыту әдістемесі, жүйелік-құрылымдық тәсіл, қашықтықтан оқыту.
S.S. Manapova1, B.K. Shaikhova1, K.O. Shaikheslyamova2, Zh.B. Mukazhanova1
1S. Amanzholov East Kazakhstan University, Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan
2The Kazakh University of Economics, Finance, and International Trade, Nur-Sultan, Kazakhstan
Development and creation of a set of distance learning tools for the implementation of a system-structural approach in the process of teaching chemistry
Abstract. In accordance with the attached approved State program «Digital Kazakhstan», the direction of digitalization of education is one of the most important vectors of development of education.
Digital technology in today’s world is not only a tool, and the environment, opening up new opportunities:
the training at any time, continuing education, the ability to design individual educational routes of the users of electronic resources make.
Properly designed distance learning programs can be a very convenient and effective way to get an education.
This article presents the theoretical justification, development, creation, and testing of a set of distance learning tools for the implementation of a system-structural approach in teaching chemistry in the non-chemical specialty of the educational program “Life Safety and Environmental Protection”.
The term “system-structural” is used in this article as the construction, arrangement, order, and methods of presentation of educational material and the establishment of structural and logical connections. The use of a systematic and structural approach to the presentation of educational material also allows you to activate the educational and cognitive activities of students, to diversify the forms, methods, and means of teaching, and to bring the chemistry course closer to the interests of students, to help them learn the real chemical picture of the world.
The founder of the system-structural approach in chemistry is the Russian chemist D. I. Mendeleev.
According to Mendeleev, any exact knowledge is a system, which is based on a single system-prosthetic factor. The systematizing factor is the atomic weight since it is the main characteristic of all chemical elements.
Keywords: digitalization of education, methods of teaching chemistry, system-structural approach, distance learning.
Сведения об авторах:
Манапова С.С. – автор для корреспонденции, докторант 1 курса кафедры химии Восточно-Казах- станского университета им. С. Аманжолова, ул. 30-й гвардейской дивизии, Усть-Каменогорск, Казахстан.
Шаихова Б.К. – кандидат педагогических наук, доцент, заведующая кафедры химии Восточно-Казах- станского университета им.С.Аманжолова, ул. 30-й гвардейской дивизии, Усть-Каменогорск, Казахстан.
Шайхеслямова К.О. – доктор педагогических наук, профессор Казахского университета экономики, финансов и международной торговли, Нур-Султан, Казахстан.
Мукажанова Ж.Б. – докторант 3 курса кафедры химии Восточно-Казахстанского университета им.С.Аманжолова, ул. 30-й гвардейской дивизии, Усть-Каменогорск, Казахстан.
