Гипермедийная технология лекционного курса органической химии и развитие самостоятельности студентов

зультатах ЕГЭ и/или на вступительных экзаменах в университет.

Успешность при обучении органической химии возможна лишь тогда, когда данная наука рассматривается не как набор абстрактных химических уравнений, а как творческий процесс научного поиска истины. Поэтому основной задачей при обучении органической химии является не только усвоение этой сложной, но крайне необходимой для студентов специальности 050101-«Химия» с дополнительной специальностью 050102-«Биология» дисциплины, но и формирование навыков самостоятельной работы, а главное, навыков самообразования. Еще в 1980-х гг. было констатировано, что треть студентов учатся ниже своих возможностей именно из-за отсутствия навыков самостоятельной работы [3]. К сожалению, ситуация с годами не улучшилась.

Обучение органической химии на лекциях строится по гипермедийной технологии с предоставлением студентам материала как в традиционном виде (подготовленные пособия), так и в электронной модификации. Постоянный контроль приобретенных знаний начинается уже на лекциях. Это приучает студентов к систематической работе над учебным материалом для получения высокого рейтинга. Первоначально организованная преподавателем самостоятельная работа со временем превращается в естественную потребность студента. Широкое внедрение в учебный процесс гипермедийной технологии обучения дает возможность организовать учебно-познавательную деятельность студентов на качественно новом уровне, повысить интенсивность труда преподавателя и обучаемых.

В традиционной педагогике высшей школы передача знаний от преподавателя к студенту осуществляется, главным образом, при чтении информативных лекций. При изучении химических дисциплин доля лекций составляет от 40 – 60 % от всего аудиторного времени, выделяемого на их изучение, причем с годами она становится все меньше. Для превращения лекции из монологического и информативного изложения материала в интерактивное общение нами используются компьютерные технологии [1]. При этом лекция профессионально адаптирована к будущей деятельности студентов и уровню их знаний. Речь идет не столько о слайдовой лекции (PowerPoint) [4], сколько о представлении обсуждаемого на лекции материала как элемента веб-сайта , разработанного на кафедре химии и МПХ ВГПУ [6]. Содержание сайта, созданного с помощью программы Dreamweaver и html-программирования, включает файлы других программ (ChemScketh, Word, Adobe Photoshop, Excel). Разработанный веб-сайт выполняет следующие функции:

• 1)    методическое управление учебной деятельностью студентов по усвоению предмета;

• 2)    развитие навыков самостоятельной работы и самообразования;

• 3)    развитие интеллектуальной и творческой деятельности студентов;

• 4)    приобщение студентов к активному применению компьютерных технологий.

При разработке данного сайта учитывались психолого-педагогические новации для создания условий развивающего обучения. Использование методического приема смены видов деятельности (сопровождение показа слайдов или html-страниц устными пояснениями, импровизация по ходу лекции, переход от компьютерной формы изложения к «меловой» химии) способствует вовлечению обучаемых в процесс познания истины, развитию их творческой активности. Не менее важно то, что дидактический потенциал таких лекций позволяет управлять когнитивными процессами. Лекция с динамичной демонстрацией материала и интерактивным диалогом в отличие от стандартной (статичной) лишена монотонности, приковывает внимание аудитории. Интерактивная лекция в компьютерной модификации максимально задействует не только слуховую, но и зрительную память. Информация, поступающая в мозг человека через зрение и слух, распределяется примерно как 7:1. Поступление же информации одновременно по двум каналам существенно повышает количество воспринимаемого учебного материала и эффективность его усвоения [2].

При чтении стандартных лекций иллюстрацию к излагаемому материалу можно представить лишь в форме плакатов или макетов, пусть даже профессионально оформленных и красочных, но все же статичных. В материал интерактивных лекций по гипермедийной технологии уже не представляет большого труда помещать не только красочные, но и динамичные фрагменты в цвете для иллюстрации обсуждаемого материала. На этих лекциях можно демонстрировать объемные вращающиеся 3D-модели органических молекул, подготовленные в программе ChemScketh, а также физические явления, синтез соединений и механизм органических реакций.

Грамотный и дидактически продуманный веб-дизайн лекции способствует глубокому эмоциональному воздействию на студентов, осознанному восприятию материала и его творческому усвоению. Сочетание различных видов познавательной деятельности и активизация мышления оказывают положительное влияние на продуктивность интеллектуальных процессов не только на лекциях, но и при дальнейшем обучении. Нами предложена следующая методика проведения гипермедийных лекций по органической химии. После традиционного озвучивания темы лекции, ее плана, цели и задач проводится устный блиц-опрос по материалу прошлой лекции. Осуществляется интерактивный диалог «вопрос преподавателя – ответ студента». Если студент не знает, отвечает сосед. Это приводит к осуществлению обратной связи с аудиторией. Для индивидуального контроля каждому студенту предлагаются разработанные тестовые задания по фундаментальным темам, на выполнение которых отводится около 10 мин. Основная цель тестов заключена в проверке знания теоретического материала. Результаты тестов сообщаются студентам.

В случае плохих результатов меняется методика тестирования студентов. Проводится коллективное обсуждение заданий теста с использованием соответствующих html-страниц сайта в режиме онлайн. Блоки данного модуля представлены на сайте динамическими интерактивными страницами, программированными на языке JavaScript, что значительно расширяет их возможности. После коллективного обсуждения выбора ответов группа имеет возможность удостовериться в их правильности, нажав гиперссылку «Рейтинг». Такая работа очень важна, поскольку приучает студентов к интерфейсу html-страниц и методическому подходу к тестированию.

После обсуждения вопросов изомерии и номенклатуры определенного класса органических соединений на таких лекциях можно предложить студентам (в качестве блицконтроля) назвать вещество, исходя из представленной 3D-модели молекулы. Можно также пригласить студента к компьютеру изобразить структуру органического вещества по его названию в программе ChemScketh с последующей ее 3D-модификацией и коллективным обсуждением.

Во время чтения лекции часто возникает необходимость обратиться к изученному теоретическому материалу. Здесь уместно снача- ла задать наводящие вопросы аудитории, а потом перейти по гиперссылке сайта на соответствующую html-страницу лекционного блока органической химии. Это позволяет освежить в памяти студентов необходимый теоретический материал, а главное – способствует формированию химической эрудиции за счет внутрипредметной логики, а также генетических связей классов органических соединений. Не исключается возможность демонстрации студентами своих заранее подготовленных мини-презентаций, посвященных практическому применению органических соединений или биографии определенного ученого (химика-органика). Например, при изучении химических свойств карбонилсодержащих соединений можно рассказать о деятельности А.П. Бородина, именем которого названа реакция альдольной конденсации. Широта и разносторонность его таланта кажется невероятной: композитор, дирижер, химик, музыкальный критик, общественный деятель и педагог – на каждом из этих поприщ он внес выдающийся вклад в мировую науку и культуру. Можно прослушать фрагмент увертюры к его опере «Князь Игорь».

При формировании логики лекций на основе гипермедийной технологии учитывались психолого-педагогические условия, без создания которых не может быть эффективной работы по активизации учебной деятельности студентов:

• 1)    единство образовательной, развивающей и воспитывающей задач процесса обучения в компьютерных средах;

• 2)    педагогически правильное использование принципов дидактики (научности, связи теории с практикой, активности и сознательности, индивидуального подхода, проблемности, профессиональной направленности обучения, связи учебной и научной работы студентов);

• 3)    обеспечение эмоциональности обучения и благоприятной атмосферы, что отражено в компьютерном дизайне;

• 4)    динамичность и разнообразие методов, приемов, средств подачи материала, их направленность на развитие активной учебной и исследовательской работы студентов;

• 5)    ориентация студентов на систематическую самостоятельную работу над материалом во внеаудиторное время;

• 6)    повышение эффективности контроля и оценки знаний при компьютерном тестировании онлайн.

При использовании информационных технологий для разработки лекций необходимо ставить и реализовывать следующие общедидактические задачи: 1) выработка у студентов навыков рациональной организации учебной деятельности; 2) формирование интереса к дисциплине «Органическая химия»; 3) целенаправленное формирование обобщенных приемов умственной деятельности; 4) развитие самостоятельности студентов; 5) подготовка студентов к творческой преобразующей деятельности; 6) выработка умений пользоваться полученными знаниями и расширять эти умения за счет самостоятельной работы.

Чтение лекций с помощью компьютера позволило выявить их дополнительные преимущества: представление большего объема материала за счет ускорения темпа лекции вследствие усиления эмоциональной составляющей; стадийность создания рисунка, графика или схемы; повышение наглядности подачи материала за счет цвета, звука и движения; возможность демонстрации тех химических опытов, которые опасны для здоровья (например, с ядовитыми веществами); повышение интереса к предмету и лучшее усвоение учебного материала.

В силу ограниченности во времени лекции и уменьшения количества лекционных часов возникает необходимость давать большой объем материала в сжатом виде. Это приводит к изложению преподавателем только основных положений и получению студентами минимального объема знаний. В связи с этим появляется проблема полного и подробного изложения необходимого учебного материала. Для этого разработан электронный конспект лекций, представленный на сайте. Кроме того, на кафедре химии и МПХ подготовлен традиционный учебник в двух томах как центральное звено в процессе обучения [7]. Пособие «Лекции по органической химии», как нельзя лучше, благоприятствует вдумчивому чтению, пониманию и повторению усвоенного материала. Учебное пособие учит «знать что», а сайт – «знать где, как, в каком виде». Веб-сайт по органической химии содержит базовый объем материала дисциплины с учетом новых информационных веяний в технологии обучения и позволяет студенту реализовать собственную траекторию самостоятельного изучения материала. Он может частично взять на себя функции преподавателя (интерактивность, контроль, взаимодействие) и книги (информация, поиск, самостоятельное изучение материала), плюс к этому дает наглядность (демон- страция), повышает мотивацию учения и обеспечивает лучшее усвоение знаний [5]. Таким образом, использование гипермедийной технологии чтения лекций по органической химии позволило оптимизировать учебный процесс и приблизить решение основной задачи работы со студентами – обучение их навыкам самостоятельной работы и самообразования.