Учебный предмет химия как основа формирования профессиональных компетенций студентов по специальности "Физическая культура и спорт"

Автор: Гермогенова Наталья Иннокентьевна, Егорова Ксения Егоровна

Журнал: Вестник Бурятского государственного университета. Философия @vestnik-bsu

Статья в выпуске: 13, 2009 года.

Бесплатный доступ

Данная статья ставит целью обобщение опыта использования компетентностного подхода к обучению курса химии на основе интегративно-модульной технологии. Представлен краткий анализ знаний по общей химии студентов Института физической культуры Якутского государственного университета.

Компетенция, компетентностный подход, модульная технология, внутри-, межпредметная интеграция, химия, физическая культура и спорт

Короткий адрес: https://sciup.org/148178620

IDR: 148178620

Текст научной статьи Учебный предмет химия как основа формирования профессиональных компетенций студентов по специальности "Физическая культура и спорт"

Химия как фундаментальная наука и как базовая дисциплина преподается студентам всех специальностей, кроме гуманитарных. Она имеет большое значение в профессиональной подготовке студентов классических университетов, в частности будущих педагогов по физической культуре и спорту. Изучение данного предмета закладывает основу не только в профессиональном становлении будущих учителей, но и служит необходимой базой для изучения биологических, биохимических, медицинских и спортивных дисциплин, а потому нуждается в создании концепции обучения и совершенствовании методики ее преподавания. Как известно, результатом подготовки студентов в системе высшего образования должен стать специалист высокого уровня, компетентный не только в узкой получаемой профессии, но и в других областях знания. Последнее особенно актуально в системе высшего педагогического образования, поскольку будущий педагог должен быть по возможности «энциклопедичным» и уметь ориентировать своих учеников на профессию с учетом их личностных качеств и потенциальных способностей. Выпускник вуза любой специальности должен иметь четкие представления о значимости той или иной науки в своей предстоящей трудовой деятельности и уметь интегрировать и переносить достижения различных областей знаний в свою профессию и применять их.

В настоящее время в связи с сокращением учебного времени на предметы естественнона- учного цикла преподавание химии сведено к минимуму ГОСТа этой дисциплины. Эта ситуация заставила нас изыскивать потенциальные возможности учебного предмета химии за счет модернизации его содержания, структуры и процесса обучения. Поэтому возникла необходимость разработки соответствующей программы для таких специальностей, где есть потребность в осуществлении отбора содержания с ориентацией на профессию и поиск средств и методов представления его, повышение химического, экологического и общекультурного уровня студентов.

Основная идея нашей работы состоит в том, чтобы с одной стороны, научить студентов будущих педагогов физической культуры описывать, объяснять химические объекты и явления с помощью современных теорий о строении веществ и общих законов (периодического, сохранения массы и энергии), предсказывать направление и скорость химических реакций, а с другой – оценивать материал с позиций его значимости для будущей профессиональной деятельности. Для реализации этой идеи нами сконструировано содержание курса химии для будущих педагогов физической культуры, в основу которой положен принцип модульного обучения на основе внутри- и межпредметной интеграции.

Методическая система обучения студентов-физкультурников химии, предложенная нами, является целенаправленной, динамической, обучающей и развивающей системой, которая ори- ентирована на формирование и развитие компетенций.

К профессиональной компетентности специалиста как педагогической проблеме исследователи в основном стали обращаться в 80-90-х гг. XX столетия. Понятие «компетентность» (лат. competentia , от competo – совместно добиваюсь, достигаю, соответствую, подхожу) в словарях трактуется как «обладание знаниями, позволяющими судить о чем-либо», «осведомленность, правомочность», «авторитетность, полноправность». Компетентность (по Дж. Равену) – это специфическая способность, необходимая для эффективного выполнения конкретного действия в конкретной предметной области и включающая узкоспециальные знания, особого рода, предметные навыки, способы мышления, а также понимание ответственности за свои действия.

Компетентность – это готовность студента использовать усвоенные знания, учебные умения и навыки, а также способы деятельности в жизни для решения практических и теоретических задач (Э.Д. Днепров)

«Компетентный» в своем деле человек (от лат. competents – соответствующий, способный)

означает «осведомленный, являющийся признанным знатоком в каком-нибудь вопросе, авторитетный, полноправный, обладающий кругом полномочий, способный».

Различают ключевые (базовые, универсальные) компетентности. Они многофункциональны, надпредметны и многомерны. Овладение ими позволяет решать самые различные проблемы в повседневной, профессиональной и социальной жизни. Ключевые компетенции относятся к общему (метапредметному) содержанию образования, общепредметные компетенции – к определенному кругу учебных предметов и образовательных областей. Предметные компетенции – частные по отношению к двум предыдущим уровням компетенции, имеющие конкретное описание и возможность формирования в рамках учебных предметов. Они наиболее востребованы и позволяют организовать самостоятельную деятельность по освоению содержания профессионального образования.

Наше видение этой структуры представлена на рис. 1, из которой видно, что каждый модуль состоит из модульных единиц и модульных элементов.

ПРЕДМЕТ ХИМИИ

Модули
Модуль 1 Строение атома. Учение о периодичности. Химическая связь. Комплексные соединения	Модуль 2 Элементы химической термодинамики и равновесия. Химическая кинетика	Модуль 3 Учение о растворах	Модуль 4 Окислительно-восстановительные процессы и равновесия	Модуль 5 Физико-химия дисперсных систем. Коллоиднодисперсные системы	Модуль 6 Введение в органическую и аналитическую химию
Модульные единицы
1. Периодический закон, периодическая система элементов s-, p-, d-элементы. 2. Группы комплексных соединений. 3. Лигандообменные процессы	1. Основные понятия и законы химии. 2. Законы термодинамики и кинетики. 3. Термодинамическая и кинетическая характеристика реакций. 4. Состояние химического равновесия. Принцип Ле-Шателье	1. Основные понятия о растворах. Растворимость 2. Концентрация растворов. 3. Коллига-тивные свойства растворов 4. Протолитические равновесия и процессы. 5. Гетерогенные равновесия и процессы.	1. Окислительно-восстановительные процессы. 2. Окислительно-восстановительные потенциалы.	1. Виды дисперсных систем. 2. Природа коллоидного состояния	1. Элементы органической химии. биополимеры. 2. Химическая идентификация и анализ вещества

Модульные элементы
1. Свойства соединений s-, p-, d-элементов 2. Комплексо-образовательная способность s-, p-, d-элементов. 3. Металлолигандный баланс	1. Атомы, химическая связь, молекулы, вещества, межмолекулярные взаимодействия. 2. Эквивалент. Молярная масса эквивалента. Закон эквивалентов. 3. Термоди-нами-ческие системы, параметры, процессы. 4. Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость. 5. Смещение химического равновесия. Константа химического равновесия	1. Способы выражения концентрации растворов. 2. Диффузия. Осмос. Осмотическое давление. 4. Давление насыщенного пара растворителя над раствором. 5. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов. 6. Свойства сильных и слабых электролитов. 7. Буферные системы организма, их механизм действия, особенности.	1. Ионноэлектронный метод рассмотрения ОВР. 2. Окислитель-но-восстанови-тельный потенциал и энергия Гиббса.	1. Получение и свойства коллоидных растворов. 2. Коллоидная защита, коагуляция	1. Особенности, теория хим. строения и классификация органических соединений. 2. Углеводороды, производные углеводородов. 3. Методы получения, строение и свойства полимеров.

Рис . 1. Модульная структура курса химии

Каждый модуль имеет свое инвариантное содержание и вариативную часть. Приведем в качестве примера содержание инвариантной и вариативной части модуля 2 «Элементы химической термодинамики и равновесия. Химическая кинетика» в таблице 1.

Таблица 1

Содержание инвариантной и вариативной части модуля 2 « Элементы химической термодинамики и равновесия . Химическая кинетика »

Инвариантное содержание

Вариативная часть

1. Основные понятия и законы химии (закон эквивалентов).
2. Основные термодинамические понятия, определения (термодинамическая система, термодинамические параметры системы, энтропия, скорость химических реакций и др.).
3. I и II законы термодинамики.
4. Закон Гесса, его следствия.
5. Энергия Гиббса как критерий самопроизвольного протекания химических процессов.
6. Закон действующих масс, кинетические уравнения реакций.
7. Молекулярность и порядок реакций.
8. Зависимость скорости реакций от природы веществ, температуры, катализатора.
9. Катализ гомогенный, гетерогенный, ферментативный.
10. Особенности кинетики биохимических реакций.
11. Химические равновесия и условия его смещения. Константа химического равновесия.

1. Следствия и границы применения термодинамических законов в рассмотрении обмена веществ и энергии живых системах.
2. Термохимические и термодинамические расчеты биохимических реакций.
3. Экспериментальные способы определения теплового эффекта химического процесса в реакциях неорганических веществ.
4. Определение изменения энергии Гиббса в реакциях, протекающих в живых организмах. Возможность определения протекания той или иной реакции при стандартных условиях.
5. Экспериментальное подтверждение зависимости скорости реакции от различных факторов, условия смещения химического равновесия в биологических системах.
6. Расчетные задачи, основанные на использовании теоретических знаний по кинетике.
7. Способы выражения константы равновесия для различных биохимических, физико-химических процессов.
8. Фактологический материал о термодинамике и кинетике биохимических реакций.
9. Роль и значение термодинамических знаний для химического познания и применения химических знаний в биохимии.

В этом модуле главным системообразующим фактором является блок знаний о химической реакции, а объяснительную функцию несут термодинамические и кинетические теории и законы, раскрывающие сущность процессов. Данный модуль является основополагающим для будущих педагогов, обучающихся по специальности «Физическая культура и спорт», т.к. в центре изучения курса химии акцент делается на разные биохимические процессы, протекающие в организме человека, термодинамические и кинетические факторы, способствующие поддержанию гомеостаза, т.е. стационарного, а не равновесного состояния, объяснение которым дают термодинамические и кинетические законы. В данном блоке теория непосредственно связана с практикой: всевозможные расчеты, решение химических, химико-биологических задач на основе термодинамики и кинетики, методы экспериментального определения теплового эффекта химических и физико-химических процессов, экспериментальное подтверждение и установление кинетических закономерностей. Эти знания имеют важное значение и широкое применение для изучения других курсов химии и для объяснения многих биологических вопросов. В качестве примера рассмотрим вкратце деятельность студентов по модулю 2 «Элементы химической термодинамики и равновесия. Химическая кинетика» комплексная цель: в результате овладения содержания модуля № 1 вы будете:

знать основные закономерности протекания химических процессов;

владеть теорией основных стехиометрических, термодинамических, кинетических законов;

уметь решать качественные и расчетные задачи по теме.

Статья научная