Структура и содержание электронного учебника по органической химии

ЮУрГУ

Учебный предмет «химия» входит в предметную область «естественные дисциплины» государственного образовательного стандарта. Химия призвана формировать общечеловеческую культуру, мировоззрение обучаемых, общенаучные взгляды и идейные убеждения. Учитывая возрастающую роль средств массовой коммуникации и компьютерной техники, особое внимание в статье уделяется дидактическим принципам, которые реализуются при создании электронного учебника по органической химии.

Целью разрабатываемого электронного учебника (программно-методического комплекса) является создание строго отобранного, качественного, наглядного, высокоэффективного курса (обучающих и контролирующих программ) по органической химии, доступного широкой аудитории пользователей персональных компьютеров и глобальных сетей Интернет, а также студентам дистанционной формы обучения при самостоятельном изучении ими указанной дисциплины. Разработанный электронный учебник способствует развитию интеллектуальных, творческих способностей студентов, их умению самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации.

Электронный учебник по органической химии - это информационно-коммуникационный электронный продукт, который включает в себя лекции, методические указания для решения заданий, обучающую и контролирующую программы, справочные данные, компьютерные иллюстрации для поддержки различных видов занятий. Лекция начинается с плана-схемы, своеобразного логического конспекта. Содержание текста разделено на главы по определенной тематике курса и параграфы, которые строго соответствуют учебному плану. Первая глава охватывает вопросы: предельные (алканы), непредельные (алкены, алкадиены и алкины) и ароматические углеводороды. Вторая глава - это галоген-производные, гидроксилпроизводные, карбонильные, карбоксильные производные углеводородов, а также амины, аминокислоты и углеводы. Третья глава - это высокомолекулярные соединения, которые синтезируют за счет реакций полимеризации и поликонденсации.

Задача электронного продукта заключается в том, чтобы основные положения, законы, понятия отличались ясностью и четкостью. В тексте выделяются термины, ключевые слова, сложные понятия, которые разъясняются в глоссарии. Материал лекции сопровождается выводами теоретического характера и решением соответствующих заданий по теме соответствующей главы [2].

В конце каждой главы предлагаются примеры решения наиболее трудных задач и вопросов изучаемой темы, аналогичные контрольным вопросам и заданиям.

Значимой особенностью функционирования современного электронного учебника является возможность оперативного доступа к любому его элементу (теоретической базе, с открытым доступом к любому рисунку, схеме демонстрационного материала) [3]. Контролирующая программа необходима для самооценки и оценки знаний студента преподавателем. Таблицы физических констант (температуры кипения и плавления, плотности и растворимости органических веществ) позволяют проводить анализ свойств соединений соответствующего гомологического ряда углеводородов и их производных.

Органическая химия - достаточно сложная естесственно-научная дисциплина, одновременно фундаментальная и прикладная наука для отдельных специальностей, и поэтому основной текст должен сопровождаться дополнительными приложениями (нетекстовыми компонентами).

Теория и методика профессионального образования

К нетекстовым компонентам относятся иллюстративный аппарат в виде демонстрационного материала (135 транспарантов по органической химии, выполненных в логически продуманном цветовом изображении): это табличные данные; это визуально не представляемые процессы, протекающие на микроуровне; это графические представления строения молекул. Комплект демонстрационных материалов дополняет, а в отдельных случаях, определяет и раскрывает сложные теоретические вопросы курса органической химии. Такие, как различные виды изомерии молекул, гибридные состояния атомов углерода, механизмы химических реакций и др. Использование демонстрационного материала в виде транспарантов позволяет дать теоретическое и наглядно образное обоснование взаимосвязи теоретической и прикладной сторон обучения при усвоении студентами фундаментальных законов и понятий органической химии.

Рациональное конструирование и использование в учебном процессе эффективного дидактического средства (транспаранта для графопроектора) базировалось на дидактических принципах [1]:

• -    психолого-физиологической рациональности (комфортности);

• -    оптимальности и лаконичности;

• - унификации и акцента;

• -    ассоциаций;

• -    эмоциональности и эстетичности.

Все эти принципы связаны в единую систему, и нарушение одного из них приводит к расстройству системы в целом, т.е. к созданию некачественного дидактического средства.

Принцип психолого-физиологической рациональности определяет ряд правил изготовления и предъявления визуального дидактического средства с такими количественными и качественными показателями, чтобы при его восприятии с экрана студент не испытывал бы перенапряжения зрительного анализатора, находясь в любом месте учебной аудитории. Для этого необходимо создать и учесть соответствующие условия: яркость экрана и освещенность доски, размеры и контрастность предлагаемого графического материала, объем одновременно экспонируемой информации, скорость ее подачи и время выдержки кадра на экране и др.

Принцип оптимальности и лаконичности реализуется по представлению только такого количества логических единиц инфор мации, которые оптимально отражают идею (понятие, структуру, схему или механизм), объясняемую преподавателем в данной учебной ситуации при минимально необходимой избыточности. Этот принцип требует переосмысления основного учебного материала, представления научного содержания в такой форме, которая способствовала бы лучшему восприятию, пониманию и запоминанию графических образов в процессе обучения.

Принцип ассоциаций позволяет использовать перспективы, ретроспективы, сравнения и противопоставления, активизируя тем самым у студентов ассоциативные связи для облегчения восприятия и понимания учебного материала. Элементарные связи представлений и понятий между собой, в силу которых одно представление или понятие вызывает другие, называется ассоциацией. Без ассоциации не бывает мышления. Ассоциациями можно пользоваться по форме, цвету, контрасту, разным восприятиям натурального и ненатурального изображения, в том числе гиперболизацией и миниатюризацией.

Принцип эмоциональности и эстетичности. Любой, используемый нами транспарант как средство отображения информации перерабатывается не только в плане узкой функциональной задачи с целью передачи конкретного содержания, но и как объект эстетического восприятия. Положительный эмоциональный фон служит, как правило, дополнительным мотивационным стимулом. Если дидактический материал аккуратно выполнен, в меру красочен, интересно и грамотно подобран по содержанию рассматриваемого вопроса и качественно выполнен по форме, то его эстетическое воздействие значительно повышает и дидактический эффект.

От соблюдения основных дидактических принципов зависит эффективность использования транспарантов в электронном учебнике.

К нетекстовым материалам относится также обучающая и контролирующая программы по одной из сложных тем в курсе органической химии «Ароматические углеводороды». Эта программа построена на основе линейно-разветвленной системы, в нее заложено 128 кадров, включающих кадры-справки, несущие информацию теоретического плана, кадры-задания (задачи и вопросы), для выполнения которых необходимо разобраться в теоретическом материале, и контролирующие кадры-тесты. Каждый тест, каждое задание и задача в контролирующей програм-

Животовская Г.П., Дворяшина Ю.С., Сидоренкова П.А.

ме выбирается компьютером для каждого студента случайным образом, при этом для ответа предлагается 4 варианта. Порядок отображения ответов тоже постоянно меняется и задается компьютером. В том случае, если студент не справляется с заданием, компьютер направляет его к кадру-справке для повторного изучения и закрепления соответствующего материала, а далее в программе заложены аналогичные вопросы по теме. Только после правильного ответа на задание по теме компьютер предлагает студенту вопрос следующего раздела органической химии. В конце каждого раздела предлагаются задачи и вопросы для самостоятельного решения.

При самостоятельном решении вопросов и задач студент может пользоваться указателем терминов (глоссарий) и физическими константами (таблицы), а также рекомендуемой литературой (нетекстовые ссылки, учебники и методические пособия). По вопросам, предложенным для самостоятельного решения, студентам дистанционной формы обучения предоставляется возможность общения с ведущими преподавателями по данному курсу через электронную почту. В ходе общения студент может получить необходимую консультацию. По окончании работы в протокол заносятся фамилия и инициалы студента, результаты сдачи теста (тест сдан или не сдан), а также количество правильных ответов. Одновременно отображается служебная информация: очередного запуска теста и контрольное число (при сданном тесте число четное, в противоположном случае - нечетное). Это необходимо для дополнительного контроля, если студент попытается изменить свои результаты при тестировании.

Структура и содержание электронного учебника по органической химии

Электронный учебник по органической химии может осуществлять работу в двух режимах: администратора и пользователя. Работа в режиме администратора позволяет преподавателю подбирать учебный материал, соответствующий уровню и возможностям каждого студента, контролировать деятельность студентов, работающих в режиме пользователя. Работа в режиме пользователя дает возможность преподавателю постоянно отслеживать новые перспективные тенденции в образовании и корректировать методические подходы к изучению тех или иных разделов, а также дополнять теоретический материал в зависимости от специальности, по которой ведется профессиональное образование.

Прогнозируемый и в значительной мере уже подтвержденный эффект работы с предлагаемым электронным учебником - это возможность получить образование, находясь на большом расстоянии от вуза, существенное повышение познавательной активности студентов и, в конечном итоге, повышение качества подготовленного специалиста.