Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,431

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВИРТУАЛЬНЫХ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИИ ПО ХИМИИ

Нурмаханова Д.Е 1 Бекназарова А.Б. 1 Мейирова Г. 1
1 Казахский Национальный педагогический университет им. Абая
1. Официальный сайт Правительства РК: Послание Президента Республики Казахстан Н.А. Назарбаева народу Казахстана «Стратегия «Казахстан-2050»: новый политический курс состоявшегося государства» [Аст] URL:http://gov.kz (дата обращения: 20.06.2016).
2. Кенже А., Нурмаханова Д., Некоторые проблемы организации дистанционного обучения химии // Межд.студ.науч.вестник, Москва. – 2015. – № 5. – С. 330-331.
3. Beknazarova A.B., Nurmahanova D.E., Kenzhe A.B., Meiirova G.I. The stages of devolepment of distance learning in Kazakhstan // Science and Education. Materials of the X international research and practice conf. (Munich, December 9-12, 2015), – Munich, 2015. – P. 81-86.
4. Карпенко О.М., Фокина В.Н., В.А. Басов, А.Н. Васьковский. Особенности реализации инновационных видов занятий в учебном процессе Современной гуманитарной академии на базе программного комплекса «Вебинар»// Дист.вирт.обуч. – 2015. – № 6. – С. 46-62.
5. Стародубцев В.А. Сетевые сервисы в дистанционном инженерном образовании / В.А. Стародубцев, О.Б.  Шамина //Дистанционное и виртуальное обучение. – 2011. – № 11. – С. 17 – 22.
6. Третьяк Т.М. Web-сервис Comdi: использование в образовании / Т.М. Третьяк, Д.С. Скрипников, С.В. Кривенков // Школ.технол. – 2011. – № 6. – С. 100-114.
7. Нагаева И.А. Виртуальное образовательное пространство вуза как эффективная форма организации педагогического процесса. / Межвуз. Сб. науч.тр. «Инновационные технологии». – 2012. – Т. 5 – С. 160 – 165.
8. Нурмаханова Д.Е., Бекназарова А.Б., Мейірова Г. Методические основы организации дистанционного обучения при изучении химии // Вест. КазНПУ, сер.ест.геогр. Алматы. – 2015. – № 4. – С. 87-93.
9. Татенов А.М. Виртуальные лабораторные работы: хромосомная и теплофизическая лаборатория / XII Международная конференция-выставка «Информационные технологии в образовании» («ИТО-2012»). Ростов, 15–16 ноября 2012 года. URL: http://ito.edu.ru/2002/II/1/II-1-1261.html. (дата обращения: 20.06.2016).
10. Гавронская Ю.Ю., Алексеев В.В. Виртуальные лабораторные работы в интерактивном обучении физической химии // Изв.РГПУ А.И. Герцена. – 2014. – № 168. – С. 79–84
11. Князева Е.М. Лабораторные работы нового поколения // Фунд. Иссл. – 2012. – № 6. – С. 587–591.
12. Ибрашева Р.К., Сулейменова М.Ш., Алмабеков О.А., Виртуальная лаборатория – как средство активизации учебного процесса /Мат.межд. научно-практ.конф.«Инновационное развитие пищевой, легкой промышленности и индустрии гостеприимства» (Алматы, 16-17 октябрь, 2014). – Алматы, 2014. – С. 309-312.
13. Бородина Н.В., Щестакова Т.В. Модель организации и проведения лабораторного практикума в дистанционном обучении//Образование и наука, – 2006. – № 4. – С. 52-62.
14. Безляк В.В., Белоусова Н.И., Земляков И.Ю., Килин  А.А. Виртуальный лабораторный практикум в курсе общей и неорганической химии // Открытое и дистанционное образование. – 2005. – № 2. – С. 46–50.

В статье рассмотрены методы организации учебного процесса дистанционного обучения (ДО) химии в педагогических вузах, изучены особенности разработки сетевых практических занятии: вебинара и виртуальных лабораторных работ по органической химии. Проанализированы научные работы по виртуальным курсам химии, программы на основе которых можно организовать занятия в сети в чатах, форумах.

Разработаны адаптированные методики организации вебинара и виртуальной лаборатории по отдельным темам алифатических соединений, апробированы на учебном процессе педагогических университетов. Полученные результаты показывают заинтересованность и психологическую готовность студентов к сетевым интерактивным практикумам по химии. Итоги исследовательской работы оформлены в виде методических указаний по организации электронных практикумов по органической химии педагогических вузов и предложены для использования в вариантах комбинирования с традиционными методами обучения и для эффективной организации самостоятельных работ студентов. Разработанная методика может быть применена также при организации ДО вузовского курса химии. Работа выполнена в рамках научно-исследовательской работы магистранта и докторанта PhD.

Международная комисия ООН по проблемам образования, науки и культуры предлагает два основных принципа современного обучения: «образование для всех» и «обучение всю жизнь». Лидирующую роль здесь может играть дистанционное обучение, основанное на передовых достижениях технологии. В соответствий с принципом гуманизации учебного процесса Болонской деклараций дистанционное образование, использующее современное информационно-коммуникационые технологии позволяет качественно обучить новое поколение педагогов с учетом индивидуальных возможностей и потребностей каждого.

Общепризнано, что СДО на данный момент является наиболее выгодной технологией образовательного процесса, позволяющая решить актуальную проблему образовательной системы – обеспечение качественного и доступного обучения для всех желающих. Это одна из главных целей развития СДО [1]. Наряду с этим, хочется отметить, что ДО один из современных эффективных инновационных методов при изучении химии в вузах, формирований коммуникативных компетенции студентов, подготовке высокообразованных, квалифицированных и конкурентоспособных специалистов.

При изучении и анализе фактов по развитию процесса дистанционного обучения в Казахстане, обзоре работ иследователей-педагогов мы обратили внимание на недостаточность опыта использования технологии ДО в образовательных учреждениях, несистематизированность имеющихся данных по применению ИКТ и разнохарактерность результатов экспериментов по научно-педагогическому исследованию их [2-3].

Исходя из этого мы поставили цель исследовать имеющиеся методики по ДО в вузах, в том числе по химии, и на их основе разработать методику ДО органической химии адаптированной для педагогических университетов. Изучили доступные методы организации сетевых практических занятий химии, анализировали методические основы создания электронных учебных материалов для таких целей.

В первую очередь, мы обратились к опытам организации сетевых семинарских занятий, поскольку при интерактивном обучений граница между лекционными и практическими занятиями несколько нивелируются. В зависимости от подготовленности аудиторий или сложности изучаемого нового материала одну и ту же тему можно изучать в виде интерактивного семинара или лекции.

Термин вебинар, по другому on-line семинар, впервые официально зарегистрирован как товарный знак в США в 1988 году. В начальный период развития сети интернет еще использовалось понятие «веб-конференция», означавшее способ организаций связи в виде чатов и форумов в асинхронном и синхронном режиме [4].

На вебинарах используются все виды традиционных учебников и справочников, дидактических материалов, в том числе их электронные варианты. Так же широко применяются аудио, видео материалы, электронные учебники и учебные пособия, специальные компьютерные программы. Для организации веб-семинара разработаны различные площадки, например, бесплатные программы BigBlueButton и OpenMeetings, мecceнджepы Microsoft Lync и Skype, pоссийский продукт Comdi, система для вeбинapов WebEx Cisco и др. Из расмотренных для эксперимента выбрали программу www.webinar.ru, как доступную и бесплатную площадку с удобным интерфейсом [5-7].

Во время педагогического эксперимента испытаны основные возможности предоставляемые программной площадкой www.webinar.ru, в частности работа с текстовым форумом. При подготовке вебинара были разработаны учебные материалы по отдельным темам органической химии в интерактивной форме, занятия проводились в on-line и of-line режиме. В ходе исследования выявлено, что данная программа студентами воспринимается легко, трафик доставки пакета учебных материалов студентам достаточно высокая, а также удобна для организации обратной связи.

Следующая использованная нами для испытания программа-методика организации вeб-ceминaра FastStone Capture предоставляет возможность записи (протоколирования) занятия. Студенты отметили это как преимущество, так как дает возможность работы над ошибками, повторного просмотра и тренинга.

Анализируя научные публикации мы решили использовать 3-уровневую схему организаций вебинара, одобренную большинством педагогов-исследователей [8]. По данной методике сетевой семинар состоит из следующих этапов: подготовительный; проведение самого вебинара; заключительный период. Для педагогического эксперимента нами были разработаны cубмaнифecт дисциплины «Оpгaническая химия. Aлифaтические соединения», состоящий из мoдулей-юнитов, на основе выбранной схемы проекты вебинара по отдельным темам для студентов специальности 5В011200-Xимия.

В модульных образовательных программах, разработанных по кредитной технологии принятой в казахстанских вузах, значительно сокращены контактные часы обучения. В связи с этим возникла необходимость усовершенствования практических занятий, а при изучений химии, в первую очередь, лабораторных практикумов. В дальнейшем нами составлена методика организации виртуальных лабораторных занятий по органической химии для студентов 2-курса педагогической специальности 5В011200-Xимия. Поставлена цель комбинирования традиционных форм демонстрационных экспериментов с различными видами виртуальных работ.

Задача сетевых лабораторных занятий, в нашем рассмотрений, подготовка обучающихся к выполнению отдельных химических экспериментов в реальных условиях. Виртуальные лабораторные работы позволяют активно использовать ИКТ, применять интерактивные методы организации занятия, разные формы изучения и освоения закономерностей химических взаимодействий. Немаловажно, что большая часть виртуальных экспериментов можно выполнять самостоятельно в любое удобное для обучающегося время, тем самым мотивировать студента освоить новые инновационные технологий согласно современному образовательному стандарту.

В работе [9] дается следующее определение виртуальной лабораторий –как интегрированной информационной системы состоящей из учебных, учебно-методических, экспериментальных, справочных, а также контролирующих и тестирующих материалов. Существуют виртуальные лаборатории для вузов по неорганической, общей и органической химии: Chemlab, Crocodile Chemistry 605, Virtual Chemistry Laboratory, Dartmouth ChemLab. Есть данные о разработанных на их основе виртуальных лабораторных работах некоторых вузов, в том числе ряда российских [10].

Основная ценность виртуальных лаборатории в содержательности, а удобная навигация, красочность, скорость загрузки и другие опции являются дополнительными элементами. На основе одного электронного юнита/модуля лабораторных работ можно разработать разнообразные интерактивные модели изучения химической реальности считают авторы [11-12].

Основной алгоритм разработки виртуальных лабораторных работ: определение цели и выбор имитаторов, коррекция цели; постановка содержательного и дидактического задач; составление сценария, апробация и сопоставление результатов с реальными, редактирование сценария. Преимущества и недостатки организации виртуальных лабораторий обсуждены в ряде работ [13-14].

На основе вышеприведенных исследований нами были разработаны сценарий виртуальных интерактивных лабораторных работ по дисциплине «Оpгaническая химия. Aлифaтические соединения» для студентов специальности 5В011200-Xимия. После контактной и дистанционной апробации был скорректирован и составлен проект методических разработок по виртуальному лабораторному практикуму данного раздела органической химии для педагогических университетов.

Например, сценарий лабораторных работ по темам «Алкины», «Спирты» включают теоретическую часть в интерактивной форме, вопросы и тесты для самопроверки; экспериментальная часть состоит из расчетных задач, моделирования исходных и конечных веществ, прогнозирования вероятности взаимодействия. Дополнены анимационными и видео экспериментами. Заключительная часть выполняется записью расчетов, наблюдений и выводов, заполнением подготовленых таблиц.

Мнение студентов участвующих в педагогическом эксперименте о предложенных формах организации виртуальных лабораторных работ были определены после каждого занятия во время обратной связи. Например, при изучений спиртов 34 % студентов наиболее информативным посчитали электронные задания для самопроверки, моделирование веществ и процесса; 33 % – анимационные опыты по качественному анализу; оставшиеся 33 % – видеодемонстрацию опытов по химически свойствам. Примерно равномерное распределение предпочтений студентов показывают, что предложенные формы виртуальных экспериментов по органической химии достаточно информативны и взаимно дополняют друг друга.

К концу семестра было проведено анкетирование студентов участвовавших в эксперименте по оценке эффективности применения виртуальных практических занятий по изучаемому разделу органической химии. Результат опроса показал, что большинство студентов (72,15 %) поддерживают электронную подачу учебного материала в виде гипертекста, легко воспринимают виртуальную форму изучения структуры и свойств органических веществ.

По ходу эксперимента были анкетированы студенты и магистранты химических специальностей двух педагогических вузов г. Алматы с целью выявления их уровня информированности о формах организации и применения дистанционного обучения в целом и в частности, при изучении химических дисциплин. Участвовали в опросе 79 человек, из них 41 студенты 1-4 курсов и 18 магистранты Казахского национального педагогического университета, 20 студенты 2-курса Казахского государственного женского педагогического университета.

Результаты анкетирования показали, что в целом студенты хорошо воспринимают и поддерживают дистанционную форму обучения. Например, на вопрос о достоинствах ДО ответили: возможность использования современных ИКТ – 57 %; исключение психологических затруднений при сдаче экзаменов – 51 %; развитие творческих подходов и способности к самостоятельной работе обучающихся – 51 % и т.д.

На вопрос о целесообразности введения ДО: 60 % студентов считают, что при сетевом обучении возможно получить качественное образование, 50 % – положительно отнеслись введению различных форм виртуального обучения. На следующий вопрос «Какая форма обучения для вас более премлимо?»: 36 % поддержали форму применения элементов ДО при традиционном обучений; 18 % – дистанционное обучение; 46 % – выбрали дневную форму обучения. Интересное наблюдение, большинство студентов обоих университетов заинтересовались возможностью сочетания разных форм обучения, а магистранты преимущественно выбрали ДО.

Таким образом, можно сделать вывод, что дистанционное обучения посредством создания целостной информационной системы образовательного процесса способствует повышению уровня знаний студентов. Во вторых открывает доступ к мировому информационному пространству, повышает научную и творческую заинтересованность обучающихся, способствует подготовке квалифицированного и конкурентоспособного специалиста. Результаты исследования показывают готовность и заинтересованность студентов применению ИКТ и ДОТ в образовательном процессе системы школа-вуз. Предложенная нами методика организации обучения химии в виртуальном пространстве будет полезным в этом русле.


Библиографическая ссылка

Нурмаханова Д.Е, Бекназарова А.Б., Мейирова Г. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВИРТУАЛЬНЫХ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИИ ПО ХИМИИ // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 9-1. – С. 127-130;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=10463 (дата обращения: 15.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074