ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Пензенский государственный педагогический университет им. В.Г. Белинского
Факультет естественно-географический
Кафедра химии и теории и методики обучения химии
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
Использование цифровой лаборатории «Архимед» в школьном химическом эксперименте
Студент Макарова О.Е.
Руководитель Фирстова Н.В.
К защите допустить.
Протокол № от «___» ____2009 г.
Зав. Кафедрой Керимов Э.Ю.
Пенза, 2009
Содержание
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Информатизация системы образования
1.2 Информатизация химического образования
1.3 Цифровая лаборатория «Архимед» – новое поколение школьных естественно-научных лабораторий
1.3.1 Цифровая лаборатория «Архимед» в преподавании химии
1.3.2 Анализ методических разработок и материалов по применению цифровой лаборатории «Архимед» на уроках химии
Глава 2. Методы исследования
2.1 Настройка работы и регистрация данных с помощью цифровой лаборатории «Архимед»
2.2 Анкетирование
Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1 Методические разработки опытов, с использованием цифровой лаборатории «Архимед», для урочной деятельности
3.2 Методические разработки опытов, с использованием цифровой лаборатории «Архимед», для элективных курсов и исследовательской работы учащихся
3.2.1 Методические разработки опытов, с использованием цифровой лаборатории «Архимед», для элективного курса «Химия и медицина»
3.2.2 Методические разработки опытов, с использованием цифровой лаборатории «Архимед», для элективного курса «Химия и экология»
3.3 Апробация методических разработок опытов с использованием цифровой лаборатории «Архимед» в урочной деятельности и на элективных курсах
Выводы
Список литературы
Приложение 1. Примерное календарно-тематическое планирование учебного материала по химии в 9 классах
Приложение 2. Примерное календарно-тематическое планирование учебного материала по химии в 8классах
Приложение 3. Примерное календарно-тематическое планирование учебного материала по химии в 11 классах
Приложение 4. Тематическое содержание программы элективного курса «Химия и медицина»
Приложение 5. Тематическое содержание программы элективного курса «Химия и экология»
Приложение 6. Конспект занятия «Анализ качества пищевых продуктов»
Приложение 7. Анкета для учащихся перед выполнением эксперимента
Приложение 8. Анкета для учащихся после выполнения работы
ВВЕДЕНИЕ
Сегодня в условиях развития информационного общества одним из ключевых элементов, позволяющих максимально индивидуализировать учебный процесс, является информатизация обучения, основанная на применении информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), на организации учебного процесса в специализированной открытой информационно-образовательной среде, в которой посредством ИКТ происходит обмен учебной информацией.
В мировой практике имеется много примеров успешного использования информационно-коммуникационных технологий в образовании. Новые условия развития образования, реализация федеральных и региональных целевых программ и проектов вызывают необходимость разработки новой среднесрочной программы информатизации системы образования.
Для реализации принятой Правительством РФ «Концепции модернизации российского образования» разрабатывается проект «Информатизация системы образования» (2004-2009 гг.) Федерального агентства по образованию РФ. Основная идея проекта «Информатизация системы образования» – это создание условий для системного внедрения и активного использования ИКТ в работе школы. Участвующие в проекте школы перейдут на новую ступень использования ИКТ в учебном процессе, начнут активно использовать современные цифровые образовательные ресурсы.
Анализ состояния дел в области информатизации, проведенный в ходе подготовки проекта, выявил острую нехватку специалистов, способных создавать практически эффективные цифровые образовательные ресурсы и грамотно использовать их на практике. В связи с вышеизложенным, актуальным представляется создание новых моделей подготовки будущих учителей, работающих с использованием создаваемых в проекте цифровых учебно-методических материалов.
Одним из примеров реализации идей проекта «Информатизация системы образования» в естественно-научном образовании является создание и установка в школах цифровых лабораторий, которые позволят перевести школьный практикум естествознания на качественно новый уровень; подготовить учащихся к самостоятельной творческой работе в любой области знаний; осуществить приоритет деятельностного подхода к процессу обучения; развить у учащихся широкий комплекс общих учебных и предметных умений; овладеть способами деятельности, формирующими познавательную, информационную, коммуникативную компетенции.
Цифровая лаборатория «Архимед» – это новое поколение естественно-научных лабораторий – оборудование для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ. Входящие в состав цифровой лаборатории «Архимед» цифровые образовательные ресурсы и цифровые лабораторные комплексы, направлены на выполнение следующих задач: комплексное использование материально-технических средств обучения на основе современных технико-педагогических принципов; переход от репродуктивных форм учебной деятельности к самостоятельным, поисково-исследовательским видам работы; перенос акцента на практико-ориентированный компонент учебной деятельности; формирование коммуникативной культуры учащихся; развитие умений работы с различными типами информации и ее источников.
Сегодня цифровые лаборатории «Архимед» используются в практике обучения по физике, химии, биологии, экологии и пр. во многих школах России; учителями создан и опробован целый ряд методик применения КПК на уроках. Институт новых технологий проводит конкурсы подобных методических разработок [2]; материалы по применению цифровых лабораторий «Архимед» стали все чаще появляться в трудах образовательных конференций и конгрессов и в публикациях прессы.
Объект исследования: учебно–воспитательный процесс в средних общеобразовательных учреждениях.
Предмет исследования: методическая деятельность учителя химии по использованию современных средств обучения в химическом эксперименте.
Целью нашей работы было исследование возможностей цифровой лаборатории «Архимед» для применения в урочной и внеурочной деятельности по химии.
Цель, предмет и объект исследования предполагают решение следующих задач:
1. Обобщить и систематизировать материалы по основным направлениям развития информационных и коммуникационных технологий в современном естественно-научном образовании, в частности в обучении химии.
2. Освоить технику работы с использованием цифровой лаборатории «Архимед».
3. Провести методический анализ разработок опытов по химии создателей цифровой лаборатории «Архимед».
4. Разработать методики и теоретическое обоснование результатов экспериментов с использованием цифровой лаборатории «Архимед» в урочной и внеурочной деятельности (элективные курсы «Химия и медицина», «Химия и экология») по химии.
5. Апробировать самостоятельно разработанные, модифицированные и предложенные разработчиками цифровой лаборатории «Архимед» опыты в урочной и внеурочной деятельности по химии.
6. Провести анкетирование в группе учащихся, использовавших в своей работе цифровую лабораторию «Архимед», с целью исследования эффективности её применения для процесса обучения.
7. Составить пособие к практикуму для учащихся – слушателей элективных курсов «Химия и экология» и «Химия и медицина» в форме рабочей тетради.
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Информатизация системы образования
Человечество стремительно вступает в принципиально новую для него информационную эпоху. Существенным образом меняются все слагаемые образа жизни людей.
Мир меняется стремительно, меняются и требования к системе образования. Она уже сегодня должна ориентироваться на те потребности общества, которые появятся через 10-15 лет. Необходима целостная стратегия совершенствования системы общего образования в условиях глобальных процессов информатизации всех сфер жизни общества.
Цель и принципы информатизации системы образования [18]
Стратегическая цель – подготовка детей и молодежи к полноценной жизни в информационном обществе за счет повышения качества образования посредством формирования единой информационно-образовательной среды и интенсивного внедрения информационно-коммуникационных технологий в образовательный процесс.
Концептуальными принципами информатизации образования являются:
· принцип приоритетности – информатизация образования должна стать приоритетной областью государственной политики в области информатизации, что будет выражаться в усиленном ресурсном обеспечении;
· принцип системности – процесс информатизации должен обеспечить изменение системных свойств системы;
· принцип направляемого развития – так как реальные процессы внедрения информационно-коммуникационных технологий в систему образования будут развиваться в силу внутренних и внешних факторов, то цель управления информатизацией образования – направлять, корректировать объективно протекающие процессы саморазвития;
· принцип учета ограниченности ресурсов – так как ресурсы образовательной системы ограничены, то управление информатизацией образования предполагает оптимальный выбор и комбинирование ресурсов;
· принцип культуросообразности – информатизация образования должна строиться на учете национально-культурных особенностей, уклада жизни, ценностных ориентаций и норм поведения населения.