Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ 16
1.1. Состав содержания современного химического образования студентов 16
1.2. Интеграция дидактических принципов как фактор реализации содержания химического образования 27
1.3. Транспарантная форма представления содержания химического образования 40 Глава 2. ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕГРАТИВНОГО ХАРАКТЕРА ТРАНСПАРАНТНОИ ФОРМЫ СОДЕРЖАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ СТУДЕНТОВ 48
2.1. Принципы конструирования транспарантной формы содержания к химического образования студентов .48
2.2. Функционирование транспарантной формы содержания химического образования студентов 69
2.3. Реализация транспарантной формы содержания химического образования студентов 76
Глава 3. РАЗРАБОТКА ТРАНСПАРАНТНОЙ ФОРМЫ СОДЕРЖАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ СТУДЕНТОВ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИИ ДИДАКТИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ 90
3.1. Отображение содержания химического образования студентов в транспарантной форме по неорганической химии 147 167
3.2. Отображение содержания химического образования студентов в транспарантной форме по органической химии
3.3. Отображение содержания химического образования студентов в транспарантной форме по технике лабораторных работ 183
Глава 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА УСВОЕНИЯ СТУДЕНТАМИ СОДЕРЖАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ТРАНСПАРАНТНОЙ ФОРМЕ
4.1. Транспарант по химии как средство образовательного процесса 183
4.2. Обучение студентов на основе транспарантной формы содержания химического образования 193
4.3. Оценка педагогической эффективности комплекта транспарантов по химии '216
ЛИТЕРАТУРА 246
- Состав содержания современного химического образования студентов
- Принципы конструирования транспарантной формы содержания к химического образования студентов
- Отображение содержания химического образования студентов в транспарантной форме по неорганической химии
Введение к работе
Любые изменения в обществе оказывают влияние на образовательную политику страны. Происходящие в России демократические преобразования, которые коснулись всех сфер человеческой деятельности, неизбежно вносят коррективы и в методологию организации процесса обучения студентов. Особенно значима ориентация педагогической науки и практики на исследование процесса самореализации личности во всех ее проявлениях: стремление к самообразованию, самовоспитанию, саморазвитию, наконец, к самореализации в избранной сфере профессиональной деятельности.
Такая направленность отечественных педагогических исследований последних лет актуализировала интерес ученых к вопросу о соотношении содержания и процесса образования студентов. Все отчетливее осознается необходимость не только отбора содержания образования но и адекватного его отражения в учебно-познавательной деятельности студентов, создания условий для трансляции педагогически адаптированного социального опыта в их личностные достижения. Реальное единство содержания образования с процессом обучения, которые долгое время изучались в педагогике обособленно друг от друга, достижимо при разработке такого педагогического проекта, который включал бы в себя не только систему знаний, умений и навыков по предмету, но и способы их восприятия, осмысления, понимания обучаемыми. Органичное включение содержания образования в учебную деятельность возможно через такое средство обучения как транспарант (статическая экранная проекция).
Транспарант представляет собой пространственно-временное, визуальное отображение познаваемой действительности: Применение транспарантной формы содержания образования в процессе обучения позволяет максимально реализовать нормативы дидактики и прежде всего принципы организации учебной деятельности, интегрировано отраженные в транспаранте. Особенно значима интеграция дидактических принципов в транспарантной форме содержания образования при обучении студентов вуза. Сложность изучаемого
6 учебного предмета - необходимость высокой степени интеллектуального осмысления учебного материала обучающимися, большой объем их самостоятельной работы, обязательность развития способности.к рефлексии, предполагают активное «субъект субъектное» взаимодействие в вузе на основе совместной деятельности преподавателя и студента, Транспарантная форма содержания образования становится механизмом установления такого взаимодействия. При изучении студентами вуза химии, транспарантная форма отображения содержания образования имеет предметную специфику, требуюіііую специального исследования. Особенно сложно распределить учебный материал по химии для студентов вуза в виде самостоятельных, завершенных блоков знаний, умений и навыков, спроектировать процесс перевода предметного содержания образования в его транспарантную форму с тбчки зрения соблюдения принципов обучения.
Таким образом, возникает проблема педагогического исследования, заключающаяся в теоретическом обосновании необходимости и возможности конструирования транспарантной формы содержания образования по химии в качестве средства обучения, содержащего в интегрированном виде дидактические принципы учебно-познавательной деятельности студентов вуза.
Решение этой проблемы подготовлено предшествующим развитием психологии и педагогики как.научных отраслей знания о становлении и развитии личности [4].
Отбор содержания образования, определение его состава как теоретической модели педагогически адаптированного социального опыта осуществляли Ю.К. Бабанский, Б.С. Гершунский, М.А. Данилов, В.В. Краевский, B.C. Лед-нев, И.Я. Лернер, и др. [20-24, 53, 54, 70,151, 152,169, 170-172].
Структура содержания образования по-химии и изложение основ содержания химического образования для студентов вуза представлена в учебниках по химии Н.С. Ахметова, О.С. Зайцева, М.Х. Карапетьянца, Н.В. Коровина, Б.В.Некрасова, Л.Полинга, Е.М.Соколовской и др. [19, 117-119, 139-141, 149, 210, 239,269].
Дидактические принципы обучения как процесса сознательного усвоения обучаемыми содержания образования изучали Ю.К. Бабанский, ЛЯ Зорина, Я.А. Каменский, Е.С. Полат, М.Н. Скаткин, К.Д. Ушинский и др.[23, 128, 135, 237,264,299].
Дидактические средства обучения рассматривали А.А, Грабецкий, И.Л. Дрижун, Л.С. Зазнобина,, А.Г. Молибог, Т.С. Назарова, Н.Д. Никандров, У.В. Пильве, Е.С. Полат, ЛЛ. Прессман, Н.М. Шахмаев и др.[57-60, 75-77, 113, 207,208,212-214,233,235,236,241,242,326]. '
Вопросы конструирования учебно-воспитательного процесса и отдельных его элементов отражены в публикациях А.А. Вербицкого, И.Л. Дрижун, Е.С. Заир-Бек, П.А. Сафронова и др.[40, 75-77, 114, 262].
Роль образа в обучении в качестве инструмента преобразования социального опыта в личностное представление раскрывают Д.Н. Богоявленский, П.Я. Гальперин, Ю.Н. Кулюткин, Н.Г. Салмина, Н.Ф. Талызина [30, 49-51, 159, 259,283-287].
Способы отображения образа объекта познания в предметной форме специально анализировали Б.Г. Ананьев, Р. Арнхейм, Л.М. Веккер, В.В. Лоскутов, М.В.Осорина, Д.А. Ошанин, В.Ф. Рубахин и др.[5,17,38Д76,224,225,251].
Вместе с тем транспарантная форма отображения содержания образования, теоретическое обоснование этого процесса, условия интеграции дидактических принципов в этом специфическом средстве обучения до настоящего времени специально не изучалось.
Отдельные попытки разработки и практической реализации пространственно-временного визуального образа, отражающего реальную действительность, предпринимались педагогами - новаторами. Особенно значимую работу в этом направлении осуществил донецкий учитель В.Ф. Шаталов [315-317]. Однако теоретическое обоснование сущности конструирования разработанных им «опорных конспектов», к сожалению, далеко от завершения.
Актуальность, новизна, недостаточная изученность проблемы исследования определили выбор темы: «Интеграция дидактических принципов в транспарантной форме содержания химического образования студентов».
Цель исследования: теоретически обосновать и экспериментально проверить эффективность транспарантной формы содержания химического образования студентов в реализации принципов обучения.
Объект исследования: процесс конструирования транспарантной формы содержания химического образования студентов.
Предмет исследования: интеграция дидактических принципов как условие эффективности процесса конструирования транспарантной формы содержания химического образования студентов.
Задачи исследования: 1. Раскрыть сущность и содержание понятия «транспарант» в качестве формы интеграции дидактических принципов обучения студентов.
2. Выявить и научно обосновать концепцию конструирования транспа
рантной формы содержания химического образования студентов.
3. Определить технологию интеграции дидактических принципов в
транспарантной форме содержания химического образования студентов.
4. Разработать методические рекомендации для преподавателей при вне
дрении демонстрационного комплекта транспарантов по химии в процесс обу
чения студентов вуза.
Гипотеза исследования. Содержание химического образования, включающее в себя знания, опыт деятельности, опыт творческой деятельности, опыт эмоционально-целостных отношений, будет эффективнее усваиваться и реали-зовываться студентами вуза на практике, если:
- концептуально обосновать необходимость конструирования системы
транспарантов по химии в качестве специального средства обучения;
— осуществить разработку демонстрационного комплекта транспарантов
по химии, исходя из единства содержательной и процессуальной сторон обуче
ния на основе интеграции в них дидактических принципов;
представить студентам содержание химического образования в транспарантной формы как последовательность пространственно упорядоченных визуальных образов о фрагментах изучаемой дисциплины;
организовать на всех этапах обучения студентов специальную учебно-познавательную деятельность с транспарантной формой содержания химического образования.
Методологической основой исследования явились:
на философском уровне - принципы диалектики процесса познания — восхождения от абстрактного к конкретному, единства логического и исторического, объективности и всесторонности рассмотрения объекта в его развитии, а также единство формы и содержания, противоречивости изучаемого объекта, его количественной и качественной определенности;
на общенаучном уровне - нормативы реализации системного подхода-сочетание однопланового анализа с многоаспектным анализом (содержательным, личностно-мотивационным и др.), принцип концептуального единства исследования;
на частнонаучном уровне - методологические установки на единство исследовательской и практической учебно-воспитательной работы, деятельност-ный подход в обучении, закономерности формирования у обучаемых научных понятий и учебных умений, принципы отражения целостности естествознания и цикличности в обучении химии.
Методы исследования:
- систематизация положений из правительственных документов по во
просам народного образования с целью выявления требований, предъявляемых
к процессу обучения в вузе;
теоретический и исторический анализ проблемы;
теоретический синтез, абстрагирование, конкретизация, причинно-следственный анализ транспарантной формы содержания химического образования;
- моделирование содержания образования по химии в учебном процессе
как его дидактической единицы;
— педагогическое наблюдение, анкетирование, тестирование, опытно-
экспериментальная работа в процессе обучения студентов.
Работа по созданию комплекта демонстрационного материала по курсу химии (транспаранты) проводилась в рамках научной программы «Научно-методическое обеспечение развития системы образования». Направление: «Проблемы и технологии развития естественнонаучного образования».
Организация исследования, этапы работы. Диссертационная работа является итогом научно-педагогического исследования автора, проведенного в период с 1993 — 2002 годы. В этот период автор осуществлял разработку и внедрение результатов своих исследований, работая доцентом и профессором кафедры общей химии ЮУрГУ г. Челябинска и в филиале ЮУрГУ г. Верхний Уфалей. Работала учителем химии в гимназии № 82 и лицее «Система» г. Челябинска, учителем химии в школах № 27 г. Нязепетровска и № 7 г. Верхнего Уфалея, лектором на курсах переподготовки учителей химии в г, Челябинске, Верхнем Уфалее, Снежинске и Трехгорном.
Первый этап (1993 - 1996 учебный год) - пропедевтический. Он связан с методологическим и теоретическим обоснованием предмета и объекта исследования; анализом литературы по философии, психологии, дидактике, педагогике, методике преподавания химии по исследуемой проблеме; анализом учебников, учебных пособий по химии для вузов и школ с целью определения структуры и содержания средств обучения студентов фундаментальным химическим теориям. На этом этапе изучался отечественный и зарубежный опыт создания подобных средств обучения.
Второй этап (1996 - 1998 учебный год) связан с обоснованием концепции представления содержания химического образования в транспаранти ой форме. Осуществлялись разработка транспарантов, их компьютерная версия, изготовление, методическое обоснование и апробация их по темам: химическая посуда, химический эксперимент, техника безопасности при работе в хи-
11 мической лаборатории, методы очистки веществ, основные понятия в химии, строение атома, периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева, химическая связь и строение вещества.
Третий этап (1998 - 2001 учебный год) был направлен на выявления связи содержания и процесса образования в транспарантах по химии. На этом этапе продолжалась разработка транспарантов, готовилась компьютерная версия и методическое обоснование их, проводилось изготовление и апробация транспарантов по темам: основные закономерности протекания химических реакций, термохимия и химическая термодинамика, химическая кинетика и химическое равновесие, растворы, реакции между ионами в растворах электролитов, окислительно-восстановительные реакции, вопросы электрохимии, методы промышленного получения некоторых химических веществ и области их применения, а также транспаранты по органической химии. Кроме этого на третьем этапе была создана и апробирована обучающая и контролирующая программы по теме «Химическая термодинамика» (Приложение 2). Эта программа представляет собой систему средств обучения, в которой передача информации в процессе обучения осуществляется с помощью транспарантов. Обучающий этап разработан на языке разметки гипертекста (HTML), что позволяет применять его не только на локальной машине, но и проводить дистанционный курс обучения, используя Глобальную сеть Интернет.
Четвертый этап (2001 - 2002 учебный год) был посвящен внедрению транспарантной формы содержания химического образования в вузах и школах, работе с преподавателями вузов и школ, которые применяют в своей педагогической деятельности разработанные нами транспаранты, анализу знаний студентов в контрольных и экспериментальных группах, анкетированию студентов, т.е. анализу усвоения знаний студентами при использовании транспарантной формы содержания химического образования. Оформлялось диссертационное исследование.
Одновременно на каждом из этапов работы издавались учебные пособия и учебно-методические указания для работы со студентами ЮУрГУ, разраба-
тывались авторские рабочие программы для студентов и школьников десятого и одиннадцатого классов с углубленно-профильным обучением по химии. Научная новизна исследования состоит в следующем;
вскрыта необходимость специального средства обучения, в котором реализуется единство содержательной и процессуальной сторон обучения студентов химии;
обоснована сущность этого средства обучения как транспарантной формы содержания химического образования студентов на основе пространственной упорядоченности визуального образа фрагментов учебного предмета;
доказана достаточность интеграции дидактических принципов обучения в транспарантную форму содержания химического образования для поэтапного предъявления, студентам элементов этого содержания;
разработан комплект статических демонстрационных материалов (224 транспаранта) по химии, позволяющий студентам усвоить основные элементы содержания химического образования (знания, опыт деятельности, опыт творческой деятельности, опыт эмоционально-целостных отношений);
установлена эффективность процесса обучения студентов при реализации комплекта статических демонстрационных материалов по химии.
Теоретическая значимость исследования заключается в возможности:
постановки проблемы разработки исследователями познавательных средств, органично соединяющих в себе единство содержательных и процессуальных сторон обучения студентов;
обоснования методологической установки на конструирование модели познавательного процесса обучения до его организации как предпочтительной по сравнению с установкой на согласование содержания образования с процессом его получения в'ходе обучения студентов химии; ""
разработки транспарантной формы содержания образования не только по химии, но и по другим предметам естественно-научного цикла в вузе;
13 . "
- пересмотра теоретических основ моделирования процесса обуче
ния студентов в вузе при опоре на пространственно-временной визуальный
образ объекта познания.
Практическая значимость исследования определяется:
- созданием комплекта статических демонстрационных материалов
(224 транспаранта) для обучения студентов вуза основам химии;
изменением логики организации учебно-познавательного процесса в вузе на основе применения транспарантной формы содержания химического образования в обучении студентов; " * .
разработкой методических рекомендаций по каждому транспаранту в отдельности и их комплексу в целом для совершенствования процесса преподавания химии в вузе;
- внедрением статических средств информации (транспарантов) в
учебный процесс как на бумажной основе или пленках, так и на основе инфор
мационных технологий.
На защиту выносятся положения:
1. Единства содержательной и процессуальной сторон обучения студентов можно достичь при конструировании такого специального средства как транспарант.
Транспарантная форма содержания химического образования студентов является пространственно упорядоченным визуальным образом фрагмента информации по предмету.
В транспарантной форме содержания химического образования отражены в интегрированном виде дидактические принципы обучения.
Демонстрационный комплект транспарантов позволяет повысить эффективность учебно-познавательной деятельности студентов вуза в усвоении всех компонентов содержания химического образования.
Проектирование комплекта статических демонстрационных материалов (транспарантов) на основе интеграции дидактических принципов сводится
14 к пространственному, последовательному распределению элементов содержания химического образования в порядке их предъявления студентам.
Апробация и внедрение исследования осуществлялись на всероссийских научных и научно-практических конференциях в городах; Челябинск (1998, 1999, 2000, 2001, 2002 г.), Тобольск (1999 г.), Оренбург (2002 г.), на заседании Федерального экспертного совета Министерства образования Российской федерации (апрель 2000 г.), на городских, региональных международных выставках достижения педагогической науки в городах: Москва, Новосибирск, Новгород, Санкт-Петербург, Челябинск, Уфа и др. табл. 1.
Таблица 1 Региональные и международные выставки
Продолжение табл. 1
Исследование педагогической эффективности проводилось на базе ЮУрГУ при изучении неорганической и органической химии студентами различных специальностей факультетов: приборостроительного (ПС), автотракторного (AT), аэро космического (АК), архитектурно-строительного (АС) и факультета «Сервис». Исследованием было охвачено 48 преподавателей школ и вузов г. Челябинск, 439 студентов, из них экспериментальные группы включали 253 студента ЮУрГУ.
Состав содержания современного химического образования студентов
Содержание образования всегда было в центре внимания педагогической науки и практики. В условиях кардинальных перемен в обществе и общественном сознании вопрос о содержании образования не только не потерял своей актуальности, но и стал еще более важным. Самореализация как цель образования, приобщение личности к активному участию в жизни, полное развитие способностей человека предполагает дальнейшее совершенствование системы образования и прежде всего его центрального компонента - содержания.
Основная тенденция современного образования - его гуманизация и гуманитаризация, постепенный переход от учебно-дисциплинарной модели взаимодействия субъектов образовательного процесса к личностно"ориентировочной модели этого взаимодействия. Применительно к негуманитарным предметам эта тенденция проявляется в усилении внимания к функции формирования гуманистических ориентации личности, заключающейся в способности личности к оценочной деятельности, эмоционально-ценностному отношению к изучаемому предмету [292].
Сегодня в стране одновременно развивается несколько концепций содержания образования, по-разному трактующих место человека в мире. Вместе с тем все более эффективно воспринимается концепция содержания образования, разработанная авторским коллективом под руководством В.В Г Краевского и И.Я.Лернера[150, 172].
В рамках теоретической модели наиболее полно и системно удается сформировать такие качества личности как ее способность к самостоятельному творчеству и умению реализовать свободу выбора. В рамках предложенной концепции наиболее полно удается реализовать цель и задачи современного образования, особенно естественнонаучного.
Естествознание в современном понимании - это совокупность наук о природе как системе тел, «материальных реальностей», находящихся во взаимной связи, взаимодействии и движении.
Сначала изучением природы занималась натурфилософия (природоведение, в переводе с немецкого языка) naturphilosophie, - лат. nature «природа» + греч. phileo «люблю» и sophia «мудрость», умозрительное философское учение, представители которого, наряду с фантастическими домыслами о природных явлениях, высказывали и гениальные догадки о Вселенной. Эти догадки предвосхитили последующие научные открытия, например атомистическое строение материи, диалектичность развития мира. С отделением науки от философии и появлением различных предметных областей исследования единый метод познания природы распался на самостоятельные научные дисциплины [78, 346].
В ходе исторического развития претерпело эволюцию и само понятие «наука». Древние, обобщая наблюдения за природой и руководствуясь здравым смыслом, пытались связать выявленные факты в причинно-следственные цепочки. На основе эмпирического базиса устанавливались отдельные закономерности, постепенно сводившиеся в единую систему идей. Развивался математический аппарат теории, совершенствовались экспериментальная база и техника измерений, проводилось сопоставление теории с практикой [48, 121, 123, 348]. Наука порождена материальной и духовной культурой общества, и это исторически сложившееся триединство — наука, культура, общество — неразрывно. Со временем наука превратилась в производительную силу, но в самой науке влияние общественных идеалов в разные моменты времени приводило к тому, что многие утверждения или предпосылки становились как бы само собой разумеющимся. Такие идеалы, отмечает В. С. Степин, «уходят корнями в культуру эпохи и, по-видимому, во многом определены сложившимися на данном этапе развития общества формами духовного производства» [277].
Так, у древних высокий ценностный статус имела математика, поскольку, по их мнению, она наиболее причастна к постиженйювысшего бытия. Платон ставил арифметику на первое место как самую совершенную и логически обос нованную науку. Да, «Бог показал нам число», счету нас научило Небо через смену дней и ночей, т.е. через астрономию, потому арифметика связана с самым прекрасным. «Никто, не познав числа, не может обрести истинного мнения о справедливом, прекрасном, благом и других подобных вещах, а также расчленить это для самого себя и для того, чтобы убедить другого.
За арифметикой идет геометрия, элементы которой нуждаются в понятии пространства для своего обоснования. Затем следует стереометрия, устанавливающая в пространстве арифметическую, геометрическую и гармоническую пропорции. Замыкает этот ряд астрономия и в то же время как бы возвращает нас к началу, поскольку она, выявляя закономерности небесных движений, выражает их в точных числовых отношениях, т.е. порождает арифметику.
Практическая польза от наук, считали древние, - дело второстепенное. Самым главным, по Платону, является подготовка нашего ума к постижению высшей истины. «В науках очищается и вновь оживает некое орудие души каждого человека, которое другие занятия губят и делают слепым, а между тем сохранить его в целости более ценно, чем увидеть тысячу раз, ведь только при его помощи можно познать истину» [234]. Цель естествознания - описать, систематизировать и объяснить совокупность природных явлений и процессов [189].
Развитие естествознания шло от непосредственного созерцания природы, через расчленение знаний и анализ внутри отдельных научных дисциплин к синтезу наук, к воссозданию картин мира. С 18 века роль науки в обществе стала резко меняться. Научные открытия ускорили развитие техники и технологий, требовавших от нее, в свою очередь, новых открытий. Таким образом, наука, превратившись в производительную силу, в корне изменила жизнь человеческого общества [1, 187,188, 209, 267, 291, 318].
В современном представлении истина — правильное, адекватное отражение предметов и явлений действительности познающим субъектом, воспроизводящее их так, как они существуют вне и независимо от сознания [190].
Истина объективна по содержанию» но субъективна по форме как результат деятельности человеческого мышления. Можно говорить об относительной истине как отражающей предмет не полностью, а в объективно обусловленных пределах. Абсолютная истина полностью исчерпывает предмет познания. Всякая относительная истина содержит элемент абсолютного знания. Абсолютная истина складывается из суммы относительных истин. Истина всегда конкретна.
Принципы конструирования транспарантной формы содержания к химического образования студентов
При построении статической экранной проекции (транспаранта), как установлено в главе I, необходимо опираться на дидактические принципы. Следует иметь в виду, что сами эти принципы имеют богатое внутреннее содержание. Так в частности, принцип наглядности органично включает в себя систему информации о восприятии человеком объектов действительности. Интеграция дидактических принципов в транспарантную форму содержания химического образования есть сложный процесс. Поэтому управление процессом интеграции дидактических принципов тоже должно исходить из ряда нормативных установок. Мы определяем их как принципы конструирования транспаранта. Остановимся, учитывая их важность, на каждом из этих принципов подробно.
Статичность транспаранта понятие условное. Материалы изображения подбираются так, чтобы кадр передавал внутреннюю динамику события или объекта. Обычно это срез движения, застывшее мгновение, превращение мгновенного в постоянное. Межкадровый монтаж может быть последовательным и параллельным. Кадры монтируются за счет показа действия: действие, раскрытое в первом кадре рис. 13 (пр. I), где показаны формы электронных облаков, продолжается во втором рис. 37 (пр.1) и третьем рис. 39 (пр.1), используется в четвертом рис. 40 и 41 (пр.1), в которых электронные облака участвуют в образовании различных химических связей. Таким образом, по весьма эффективным приемам монтажа появляется оптическая иллюзия движения: слияние в одно движение зрительного ряда соседних кадров. Такой видеоряд в движении можно создать на основе комплекта демонстрационных материалов по химии по различным темам курса химии. Главным средством монтажа видеоряда яв ляется вербальная подготовка обучаемых, которая осуществляет связь от одного кадра к следующему изображению и готовит обучаемых к восприятию новых кадров. Этот монтаж передает движение, ритм, идею. Важнейшую роль в монтаже кадров имеет компетенция, эрудиция и искусство преподавателя, который выстраивает кодограммы в определенном порядке и скрепляет их словом.
Следующая особенность статической графопродукции - единичность выражения: в отличие от слова кадр дает не общее изображение, а конкретное, например, не донорно-акцепторную связь вообще, а донорно-акцепторную связь в ионе NtLj рис. 43 (пр.1), или не измерение электродных потенциалов вообще, а измерение электродных потенциалов активного металла - Zn и неактивного металла— Си относительно стандартного водородного электрода рис, 128 (пр.1). Однако следует заметить, что единичность выражения не исключает символичности изображения.
Для рационального конструирования и использования в учебном процессе эффективного дидактического средства (транспаранта) для графопроектора сформулированы следующие принципы:
-психолого-физиологической рациональности (комфортности);
-оптимальности и лаконичности;
-последовательности и соотносительности;
-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 (комфорт-ности) определяет ряд правил изготовления и предъявления визуального ди-дактического средства с такими количественными и качественными показателями, чтобы при его восприятии с экрана обучаемый не испытывал бы перена пряжения зрительного анализатора, находясь в любом месте учебной аудитории. Участие зрительного анализатора в качестве основного равнозначного, а не вспомогательного приемника информации значительно расширяет возможности познавательной деятельности, но при этом увеличивается нагрузка на органы зрения обучаемых. Поэтому необходимо создать условия для исключения неоправданной перегрузки органов зрения, для чего приходится решать целый комплекс задач.
К ним относятся, в первую очередь, освещенность доски и яркость экрана, размеры и контрастность предлагаемого графического материала, объем одновременно экспонируемый информации, скорость ее подачи и время выдержки кадра (информации) на экране.
Отображение содержания химического образования студентов в транспарантной форме по неорганической химии
Цель этого раздела диссертации, также как раздела 3.1., показать общий подход к отбору содержания образования по органической химии, а не содержание в полном объеме.
В комплект демонстрационных материалов по органической химии входят 46 транспарантов, которые охватывают содержание курса по основным разделам: предельные, непредельные и ароматические углеводороды, га-логенпроизводные, оксипроизводные углеводородов, карбонильные соединения, карбоновые кислоты, амины, аминокислоты, белки, углеводы и высокомолекулярные соединения. При изучении каждого раздела в курсе «Органическая химия» в комплекте предусмотрена следующая последовательность.
1. Номенклатура соответствующего класса органических соединений.
2. Структурная и пространственная изомерия.
3. Гибридизация атомов углерода в молекулах различных классов органических соединений на примере строения молекулы родоначальника соответствующего класса.
4. Гомологический ряд и физические свойства основных классов органических соединений.
5. Механизмы реакций, характерные для данного класса органических соединений.
Такой подход позволяет выявить тесную взаимосвязь между составом и строением вещества, его физическими и химическими свойствами. Классификация органических соединений.
На рис. 171 (пр. 1) представлены основные классы органических соединений, изучение которых предусмотрено программой высшей и средней школы. Все органические вещества представляют собой соединения углерода с водородом, кислородом, галогенами, азотом, серой и многими другими элементами. Органические соединения можно разделить на две большие груп пы - углеводороды и производные углеводородов [15, 16, 29, 101, 102, 211, 226, 247, 249, 261, 309, 322, 339].
Углеводороды - органические соединения, в состав молекул которых входят только атомы углерода и водорода, поэтому их общая формула СХНУ или R-H, где R - одновалентный радикал, образующийся при отрыве одного атома водорода от молекулы любого углеводорода.
В зависимости от строения углеродной цепи углеводороды делятся на ациклические (с открытой цепью) и циклические, в молекулах которых атомы углерода замкнуты в цикл.
Ациклические углеводороды разделяют в зависимости от кратности связей между атомами углерода на предельные (алканы) и непредельные (ал-кены, алкины и диеновые углеводороды).
В предельных (насыщенных) углеводородах - алканах - атомы углерода соединены друг с другом исключительно простыми или одинарными связями. Общая формула алканов СпНгп+2, где п - любое целое положительное число, начиная от единицы.
Непредельные (ненасыщенные) углеводороды содержат одну или несколько пар углеродных атомов, соединенных кратными (двойными или тройными) связями. Алкеиы содержат в молекуле одну двойную связь и имеют общую формулу СпН2Пі где п 2. Диеновые углеводороды содержат в молекуле две двойные связи, Алкины характеризуются наличием в молекуле одной тройной связи между двумя атомами углерода. Диеновые углеводороды и алкины являются межклассовыми изомерами и имеют общую формулу СпН2п.2. Для диеновых углеводородов п 3, для алкинов п 2.
Циклические углеводороды подразделяются на алициклические и ароматические. Из алициклических на рисЛ71 представлен класс циклоапканов, в молекулах которых нет кратных связей между атомами углерода. По атомному составу циклоалканы являются межклассовыми изомерами с алкенами и имеют общую формулу СпН2ц . В цикле может находиться не менее трех атомов углерода.
Молекулы ароматических углеводородов - арены - содержат одно или несколько бензольных колец, их состав описывается общей формулой СцНгп-б , при п б
Производные углеводородов характеризуются наличием функциональных групп. На рис. 171 функциональные группы выделены красным цветом. Атомы-заместители и функциональные группы определяют основные свойства данного класса органических соединений.
Галогенопроизводные углеводородов (R-Г) отличаются наличием одного или нескольких одинаковых или различных атомов галогенов (F, CI, В г, І) в молекуле, связанных с предельным, непредельным или ароматическим радикалом R-.
Оксипроизводные углеводородов содержат в молекуле оксигруппу ОН. Если оксигруппа связана-с алифатическим радикалом, то данное соединение относится к спиртам, если с ароматическим - к фенолам.
Карбонильные соединения характеризуются наличием в молекуле карбонильной группы (С=0) и делятся на альдегиды и кетоны, В молекулах альдегидов атом углерода карбонильной группы связан с атомом водорода и углеводородным радикалом R-CHO (исключение — формальдегид). В молекулах кето нов атом углерода карбонильной группы связан с двумя углеводородными радикалами R-CO-R.
