Интеграция дисциплин в учебном процессе

Федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС) третьего поколения для СПО/НПО изменяют требования к образовательному процессу и к его результатам. Для того чтобы стать высококвалифицированным специалистом, студент должен не только обладать знаниями и умениями, приобретенными в процессе обучения в системе СПО/НПО, но и грамотно их применять, используя творческий подход в профессиональной деятельности [1]. Все это подчеркивает актуальность проблемы перестройки среднего и начального профессионального образования с учетом современных тенденций.

Одно из направлений качественного обновления профессионального образования — подготовка специалистов, способных осознанно использовать потенциал общеобразовательных дисциплин (химия, биология, физика, математика и др.) для системного решения профессиональных задач. Достижение этого возможно на основе интеграции дисциплин — новой дидактической концепции целостного образовательного процесса ССУЗа.

На сегодняшний день имеется ряд специальных научных работ по педагогике, в которых современные ученые дают определение феномену педагогической интеграции: интеграция — «движение системы к большей органической целостности» [2, с. 36]; интеграция — «система органически связанных учебных дисциплин, построенная по аналогии с окружающим миром…»; в основу интеграции положена аксиома, что все в мире взаимосвязано и не существует в «чистом виде» [3, с. 85]; интеграция — «ведущая форма организации содержания на основе всеобщности и единства законов природы, целостности восприятия субъектом окружающего мира» [4, с. 53].

Поскольку работа повара является интегративной, для ее выполнения требуется комплексное освоение содержания всех специальных предметов и общеобразовательных дисциплин учебного плана по данной профессии.

Очень важным аспектом процесса обучения учащихся-поваров в Чебаркульском профессиональном техникуме мы считаем формирование у них химических знаний и умений как единого, монолитного фундамента, как прочной основы для будущей успешной профессиональной деятельности. Попытаемся обосновать данную позицию.

Главная задача повара — готовить не только вкусную, но и здоровую пищу. Но чтобы овладеть всеми тонкостями искусства приготовления пищи, надо знать очень многое. Настоящий кулинар должен быть образованным человеком в области химии, биологии, биохимии, физиологии питания, ведь пища — это основа жизни, источник энергии. Без пищи жизнь немыслима. Грамотный повар знает, что питание лишь тогда полноценно, когда пища содержит все питательные вещества в рациональном и нужном количестве, знает взаимное влияние этих веществ.

Сегодня повар — это знаток в области химии. Все пищевые продукты, живая материя и, разумеется, сам наш организм состоят из химических веществ, многие из которых содержатся в пищевых продуктах, имеют естественное происхождение и включают питательные вещества, такие как углеводы, белок, клетчатка, а также ряд других элементов и сложных веществ.

Химические вещества играют важную роль в производстве и сохранении продуктов. Пищевые добавки могут, например, продлить срок годности продуктов или сделать их более привлекательными (красители). Ароматизаторы используются, чтобы сделать пищу вкуснее. Материалы, используемые для упаковки пищевых продуктов, и контейнеры, например бутылки, чашки и тарелки, содержат такие химические вещества, как пластик, компоненты которого могут попасть в пищу.

Обучение химии в учреждениях НПО/СПО, в отличие от общеобразовательной школы, имеет свои особенности. Его назначение состоит в том, чтобы приблизить содержание курса химии к потребностям обучающихся, сформировать положительную мотивацию к изучению химии и за счет этого сделать профессиональную подготовку более эффективной.

Вместе с тем в преподавании химии будущим специалистам-поварам мы столкнулись с некоторыми негативными факторами, препятствующими усвоению химических знаний по традиционной учебной программе. В первую очередь к ним относятся слабые знания абитуриентов по химии, непонимание обучающимися необходимости ее изучения в техникуме не только как общеобразовательной дисциплины, но и как научной базы для восприятия и усвоения некоторых тем специальных дисциплин.

Данную проблему, на наш взгляд, можно решить, во-первых, разработкой курса химии, который учитывал бы прикладную направленность дисциплины за счет уменьшения изучения второстепенного с точки зрения будущего специалиста материала по химии и увеличения объема ряда тем и вопросов общепрофессиональной и специальной направленности. Во-вторых, при изучении курса химии необходимо совершенствовать методику обучения дисциплине на основе принципов преемственности и непрерывности, научности, интеграции дисциплин и профессиональной направленности.

Наиболее эффективными формами осуществления интеграции дисциплин при обучении будущих поваров, на наш взгляд, являются задачи и упражнения по химии с профессиональной направленностью, имеющие профессиональноприкладной характер, в которых представлены процессы и явления, составляющие содержание курсов спецдисциплин по данной профессии.

Под профессионально ориентированной химической задачей мы понимаем задачу, условие и требование которой определяют собой модель некоторой ситуации, возникающей в профессиональной деятельности повара, а исследование этой ситуации осуществляется средствами химии и способствует профессиональному развитию личности специалиста.

Профессионально ориентированное учебное задание по химии мы определяем как любую форму взаимодействия преподавателя и обучающихся, опосредуемую учебным материалом, связанным с профессиональной деятельностью повара, и имеющую следующую структуру: постановка задачи, указание путей ее решения (опоры, ориентиры), решение и контроль.

Мы разработали комплекс профессионально ориентированных химических задач и упражнений по всему курсу химии для профессии «Повар, кондитер», которые способствуют повышению мотивации обучающихся к выбранной специальности, могут быть предложены в викторинах на химических вечерах и других внеурочных мероприятиях. Примером могут служить следующие задачи.

• 1.    При выпечке изделий из теста питьевую соду иногда «гасят» уксусом. Составьте уравнение протекающей реакции и объясните, для чего ее проводят. Рассчитайте, какая масса 9%-го раствора уксусной кислоты потребуется для «гашения» питьевой соды массой 10 граммов.

• 2.    Для получения газированного напитка «Зеленое яблоко» используется этиловый эфир

• 3.    Для засолки огурцов требуется приготовить 6%-ный раствор поваренной соли. Какая масса соли и какой объем воды потребуются, чтобы приготовить 4 кг такого рассола?

• 4.    В состав облепихового масла входят ненасыщенные соединения. У них низкие температуры плавления, поэтому на морозе ягоды облепихи остаются мягкими (а клюква, рябина, брусника превращаются в твердые замороженные комочки). Одним из основных компонентов масла является вещество состава С₁₇Н₃₃СО-ОН , которое обесцвечивает бромную воду, при этерификации с глицерином образует твердый жир. Какова структурная формула вещества?

• 5.    Лавровый лист — высушенный лист лавра благородного. Аромат обусловлен эфиром. Установите его структурную формулу, если известно, что при его гидролизе образуется лауриловый спирт СН₃-(СН₂ )₁₀-СН₂ОН и лауриновая кислота СН₃-(СН₂ )₁₀-СООН.

• 6.    Для приготовления маринада для засолки капусты взяли один стакан сахара (200 г) и три стакана воды (1 стакан — 250 г). Определите массовую долю сахара в маринаде.

• 7.    Кумыс — национальный молочный напиток многих кочевых племен — содержит до 2,5 % спирта. Какова масса спирта в 200 г кумыса?

изовалериановой кислоты. Какое количество спирта и кислоты (в граммах) необходимо для получения 30 граммов эфира, если его выход составляет 80 % от теоретического?

Упражнения.

• 1.    Почему растительные масла главным образом используются для приготовления холодных закусок (салатов, винегретов, овощной икры)?

• 2.    Для обжаривания рыбы применяют подсолнечное или оливковое масло. Почему для этой цели не используют твердые животные жиры?

• 3.    Причина прогорклости сливочного масла — появление в нем свободной масляной и других низкомолекулярных кислот. Для устранения прогорклости масло промывают раствором питьевой соды. Составьте уравнение происходящей при этом реакции и объясните причину устранения горького вкуса.

Предлагаемые нами профессионально ориентированные задачи и упражнения, направленные на развитие профессиональных умений повара, используются во всех основных химических разделах, что позволяет отразить взаимосвязь содержания химического образования с содержанием спецдисциплин и показать профессионально-практическую значимость химических знаний каждого раздела, способствуя тем самым формированию профессиональной мотивации обучающихся — будущих поваров в процессе изучения химии.

Изучение химии невозможно без химического эксперимента, так как он способствует развитию исследовательских умений и овладению навыками планирования собственной деятельности, анализа проблемы и полученных результатов, обобщения.

Для реализации указанных целей при подготовке специалистов по профессии «Повар» в Чебаркульском профессиональном техникуме используются основные типы экспериментальных задач, решаемых в курсе органической химии, большинство из которых связано с названной выше профессией и имеет профессионально ориентированный характер.

При обучении химии мы используем экспериментальные задачи на получение органических веществ, что предусматривает знание основных способов получения их в лаборатории, например , получения сложного эфира:

• –    этилового эфира масляной кислоты (запах абрикоса);

• –    бутилового эфира масляной кислоты (запах ананаса);

  – изоамилового эфира уксусной кислоты (запах груши).

Экспериментальные задачи на доказательство качественного состава вещества предполагают обнаружение в нем функциональных групп или наличие кратных связей, например:

• 1)    докажите опытным путем, что сырой картофель содержит крахмал;

• 2)    докажите опытным путем, что пчелиный мед содержит глюкозу;

• 3)    докажите, что в состав белого хлеба входит крахмал;

• 4)    докажите, что в спелых фруктах (например, в яблоках) содержится глюкоза;

• 5)    проведите сравнительное исследование различных пищевых продуктов на содержание углеводов.

При изучении органической химии чаще решаем с обучающимися комбинированные задачи, где нужно не только получить вещество, но и доказать его принадлежность к определенному классу. Например:

Из ацетата натрия получите уксусную кислоту, докажите экспериментально, что полученное вещество — кислота. Приведите не менее двух способов доказательства.

Задачи на объяснение наблюдаемого явления также предполагают знание химических свойств органических веществ. Например:

• 1.    В две пробирки с 3–5 каплями молока добавьте по 2–3 капли насыщенного раствора солей: в первую — нитрата свинца, во вторую — сульфата меди. Опишите наблюдаемые явления.

• 2.    Пробирку с 3–5 каплями яичного белка нагрейте до кипения. Охладите содержимое пробирки. Разбавьте раствор водой. Отметьте наблюдения и приведите им объяснение.

Экспериментальные задачи на распознавание веществ предусматривают использование умения классифицировать и группировать вещества, сравнивать их индивидуальные свойства, знать качественные реакции. Например:

• 1.    Вам выданы в отдельных пронумерованных стаканах порошок мела и порошок крахмала. В каждый стакан добавьте 1–2 капли раствора йода. Рассмотрите, какой цвет приобрели порошки в стаканах. В каком стакане вы распознали крахмал?

• 2.    В двух пронумерованных пробирках находятся растворы сахарозы и уксусной кислоты. Распознайте эти вещества.

В ходе проведения эксперимента обучающиеся знакомятся с тем, что происходит с основными компонентами нашей пищи в процессе кулинарной обработки, которая имеет место в технологии приготовления пищи. Это не только практическое подтверждение изученных теоретических положений, ознакомление с методикой проведения исследований по химии, но и преобразование знаний в умения, навыки, овладение обучающимися способами деятельности, необходимыми для избранной специальности. В этом заключается основа подготовки к будущей профессиональной деятельности повара.

Одной из форм реализации интеграции химии и спецдисциплин при обучении по указанной профессии являются интегрированные уроки.

«Интегрированный урок — это специально организованный урок, цель которого может быть достигнута лишь при объединении знаний из разных предметов, направленных на рассмотрение и решение какой-либо пограничной проблемы, позволяющих добиться целостного, синтезированного восприятия обучающимися