Актуальные проблемы химического и биологического образования

В качестве словарного приложения к учебным пособиям по химии предложены два учебных словаря химических терминов: «Краткий русско-англо-китайский учебный словарь химических терминов» [5] и «Толковый словарь по химии для школьника, абитуриента, студента» [6]. Последний словарь, представляющий собой издание энциклопедического типа, составлен по алфавитному принципу и содержит основные термины, используемые в наиболее полных современных учебниках химии для средних и высших учебных заведений. Каждая словарная статья снабжена исчерпывающим адаптированным толкованием, а где это необходимо, для полной ясности и понимания учащимися сопровождается иллюстративным материалом в виде рисунка, таблицы, химической формулы. Как показал опыт, особенно актуальны словари, включающие в себя перевод русских терминов не только на родной язык студента, но и на язык-посредник, который важен также для преподавателя, работающего со студентами разных стран, обучающимися в одной учебной группе. В качестве примера рассмотрим словарь к курсам органической и неорганической химии для изучающих химию китайских студентов, число которых из года в год остается стабильно высоким. Конструктивно этот словарь представляет собой учебную тетрадь, содержащую 1400 слов и словосочетаний, являющихся базой курсов неорганической и органической химии, изучаемых иностранными студентами по программе предвузовской подготовки. Слова и словосочетания в словаре размещены в алфавитном порядке. Ниже в качестве примера приводится краткий фрагмент из словаря, в котором расположение слов и словосочетаний представлено в виде таблицы: в ее первом столбце приводятся слова и словосочетания на русском языке, во втором – на китайском и в третьем – на английском (рис. 1).

Рис. 1. Фрагмент из словаря к курсам органической и неорганической химии для китайских студентов

Одним из достоинств данного словаря является расставленное ударение во всех русскоязычных терминах, что ориентирует внимание студентов на правильность произношения русских химических терминов в их устной речи, в частности при пересказе содержания той или иной темы химического пособия и при устном ответе на вопросы преподавателя. Наша практика работы с таким словарем, который в настоящее время входит в состав учебных пособий по химии, показала повышение успеваемости студентов и более активное, эффективное и ускоренное изучение курсов органической и неорганической химии в нашем вузе. Следует особо отметить среди предметных словарей для иностранных студентов также и «Краткий русско-англо-вьетнамо-французский словарь биологических терминов» [7], созданный нами для студентов, изучающих биологию (раздел «Анатомия и физиология человека»). Словарь содержит 350 слов и словосочетаний на русском языке с переводом их на три языка: английский, вьетнамский и французский. Словарь состоит из двух разделов: в первом разделе слова и словосочетания представлены в порядке их появления в тексте пособия, во втором – строго по алфавиту. Ниже приводится краткие фрагменты из первого и второго разделов (рис. 2, 3).

Тема № 1. Ткани организма человека

Рис. 2. Фрагмент первого раздела словаря, термины расположены в порядке появления в тексте пособия (тема № 1)

Рис. 3. Фрагмент второго раздела словаря на первую и вторую буквы русского алфавита

Все предметные словари могут быть использованы как на занятиях по конкретному предмету, так и при самостоятельной работе студентов.

Список литературы

1. Гаршин А.П. Общая и неорганическая химия в схемах, рисунках, таблицах, химических реакциях. 2-е изд. СПб.: Питер, 2015.

2. Гаршин А.П. Органическая химия в рисунках, таблицах, схемах: учеб. пособие. СПб.: Профессия, 2016.

3. Гаршин А.П. Органическая химия в рисунках, таблицах, схемах. 3-е изд., испр. и доп. М.: Юрайт, 2017.

4. Капустян А.И., Табенская Т.В. Химия для студентов-иностранцев подготовительных факультетов вузов. М.: Высшая школа, 1990.

5. Гаршин А.П., Ченьхун У. Краткий русско-англо-китайский учебный словарь химических терминов. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014.

6. Гаршин А.П. Толковый словарь по химии для школьника, абитуриента, студента. СПб.: ДЕАН, 2004.

7. Гаршин А.П. Краткий русско-англо-вьетнамо-французский словарь биологических терминов (раздел «Анатомия и физиология человека». СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011.

8. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика, 1989.

9. Шапоринский С.А. Структура научного знания и обучения // Советская педагогика. 1984. № 1.

Химические аспекты подготовки бакалавров-гуманитариев на занятиях по основам пожаро- и взрывобезопасности

Т.Б. Голубева, В.В. Рагозин

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия

С 2014 г. в Институте физической культуры, спорта и молодежной политики Уральского федерального университета ведется подготовка по направлению прикладного бакалавриата 43.03.01 «Сервис», образовательная программа «Спортивно-оздоровительный сервис».

По предложению работодателей в учебные планы подготовки введены модули дисциплин, связанные с аспектами безопасности предприятий индустрии спорта и оздоровления, в частности с пожаро- и взрывобезопасностью. Изучение этих дисциплин профессионалами сервиса в свете резонансных трагедий в пермском клубе «Хромая лошадь» (2009), кемеровском торгово-развлекательном центра «Зимняя вишня» (2018) и многочисленных менее известных чрезвычайных ситуациях, несомненно, востребовано. Однако освоение знаний, касающихся технических аспектов безопасности, формирования соответствующих умений и навыков у гуманитариев затруднено в связи с отсутствием в учебных планах общетехнических модулей, в частности, дисциплины «Химия».

В этих условиях возникает реальная опасность «механического» заучивания студентами учебного материала с последующим забыванием его сразу же после зачета, что недопустимо, так как дисциплина формирует компетенции в области безопасности у будущих профессионалов в сфере работы с людьми, в том числе массовыми скоплениями людей.

Следует отметить, что в системе дополнительного профессионального образования на сегодняшний день существует общепринятая технология обучения пожарной безопасности в рамках подготовки к сдаче пожарно-технического минимума. Она неплохо показывает себя при работе с уже практикующими специалистами, в основном руководящим составом. Однако, на наш взгляд, с целью формирования глубинного понимания обоснованности требований пожарной безопасности у не имеющих производственного опыта бакалавров-гуманитариев необходима лекция, посвященная теории горения.

С учетом особенности аудитории она должна быть: во-первых, доступной для понимания технически неподготовленной аудитории; во-вторых, максимально наглядной.

Для наглядности нами используются схемы и фотографии, вынесенные на презентацию; видеофрагменты; раздаточный материал (образцы изделий, конструкционных материалов, указателей и др.); экскурсии на пожарно-техническую выставку. Так, с 2014 г. в Екатеринбурге ежегодно проводится специализированная выставка технологий, товаров и услуг «Stop Fire». Экскурсанты могут ознакомиться с действующими системами пожаротушения, современными первичными средствами пожаротушения и индивидуальной защиты, посмотреть показательные выступления и зрелищные программы [3].

Следует отметить, что весь иллюстративный материал, предложенный к рассмотрению в аудитории, продуман в плане оптимального сочетания иллюстрации с методическим обеспечением. При этом было замечено, что обращение к школьным химическим знаниям студентов малоэффективно, так как ко времени преподавания дисциплины (второму-третьему курсу) этот неиспользуемый в образовательном процессе вуза материал большинством обучающихся забывается. Вместе с тем доступно преподнесенный теоретический материал очень важен. Известный отечественный медик и педагог Н.И. Пирогов по этому поводу писал: «…слово [здесь – объяснение явлений] еще может заменить наглядность, но одна наглядность никогда не заменит слова. Наглядное одно, само по себе, хотя и может глубоко врезаться в память ребенка, но останется чем-то отрывочным и несвязным, тогда как впечатление, произведенное словом, будет более цельное и связное» [1]. Поэтому при подготовке лекции мы использовали методики объяснения материала замечательных авторов Ю.Н. Ершова, В.А. Попкова, А.С. Берлянда, Ю.Н. Кукушкина, Б.В. Некрасова, Г.П. Хомченко, Л.А. Цветкова и др.

Возвращаясь к содержанию лекции, выделим вопросы, подлежащие обсуждению:

• пожар как неконтролируемый окислительно-восстановительный процесс; кислород как окислитель; пламя; образование в процессе горения угарного газа и его действие на организм человека, первая помощь пострадавшему;

• закономерности протекания химических реакций – механизм процесса горения и взрыва, тепловые эффекты процессов горения, экзотермические и эндотермические реакции на примере самовозгорания (горючие и легковоспламеняющиеся жидкости) и термического разложения; зависимость скорости химических реакций от природы реагирующих веществ, концентраций окислителя и восстановителя, давления газов, температуры, скорости перемешивания, степени измельчения восстановителя. Так, обучающихся информируют о взрывоопасности тонко измельченных веществ: алюминиевой пудры, муки, сахарной пудры и др.;

• опасные факторы пожара, в том числе повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения при пониженной концентрации кислорода. Студентам напоминают о большой роли материалов на основе полимеров в жизни современного человека и их применении на предприятиях спортивно-оздоровительного сервиса. Вместе с тем привлекается внимание к таким свойствам полимеров, как низкая устойчивость к высоким температурам, большое тепловое расширение по сравнению с металлами, горючесть некоторых пластмасс с выделением токсичных веществ. Рассматривается образование в процессе горения полимеров (поролона, пенопласта, полистирола, пенополистирола, поливинилхлорида, пенополиуретана, полиамидных волокон и др.) токсических продуктов. Помимо угарного газа это циановодород, фосген, акролеин, стирол, дым как парогазоаэрозольный комплекс и др.;

• способы прекращения горения.

Следует отметить, что при чтении дальнейшего лекционного курса также встречаются химические аспекты в разделах:

• первые признаки пожара,

• обращение с промасленной ветошью и опилками;

• строительные материалы негорючие, слабогорючие (к ним относятся часто применяемые гипсокартон, арболит, фибролит) и горючие (линолеум, ламинат, некоторые кровельные материалы, монтажная пена, гидроизоляция на основе полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, тиокола, полиамида), антипирены как ингибиторы горения;

• огнетушащие вещества, огнетушители;

• порядок содержания территории, помещений, эвакуационных путей и выходов;

• порядок и нормы хранения пожаро- и взрывоопасных веществ, в том числе пиротехнических изделий;

• современные требования к оборудованию мест для курения (действуют с 14.10.2015) [2]. Кстати, они лишают курильщика «ореола романтики» и поэтому мы рекомендуем учителям средней школы ознакомить подростков с внешним видом этих небольших сооружений, широко представленных в сети интернет;

• организация безопасной праздничной иллюминации;

• запрет выжигать скопившиеся в воздуховодах предприятий общественного питания жировые отложения.

К практическим занятиям студенты готовят и защищают рефераты по пожаро- и взрывобезопасности, касающиеся их будущей профессиональной деятельности, к примеру организации праздников. Темы рефератов могут быть связаны с химическими аспектами. Например, «Фейерверки и меры пожарной безопасности при их проведении», «Петарды: устройство, области применения, профилактика несчастных случаев», «Анализ резонансных случаев пожаров при проведении праздников Хэллоуина». По последней теме отметим, что атрибутика Хэллоуина включает использование открытого огня в закрытых помещениях с большим скоплением нетрезвых людей, что приводит к ежегодной череде несчастных случаев в странах, где этот «праздник» имеет место быть.

Как показали трехлетние наблюдения и результаты промежуточной аттестации в форме тестирования, обучающиеся в дальнейшем осознанно воспринимают требования пожаро- и взрывобезопасности, отлично запоминают их и используют при выполнении отчетов по производственным практикам, в курсовом/дипломном проектировании. Таким образом, знания по пожаро- и взрывобезопасности, преподанные в сочетании с достаточной теоретической подготовкой, стимулируют познавательную и творческую активность бакалавров, что в целом необходимо для формирования личности будущего выпускника вуза.

Список литературы

1. Пирогов Н.И. Избр. пед. соч. М.: Изд-во АПН РСФСР, 1952. С. 604.

2. Приказ Минрегиона и Минздрава России от 31.07.2013 № 321 «Требования к выделению и оснащению специальных мест на открытом воздухе и изолированных помещений для курения табака». URL: http://www.garant.ru/news/486865/ (дата обращения 02.03.3019).

3. Stop Fire 18: События в городе Екатеринбурге [Электронный ресурс] // Eventr. URL: https://www.eventr.ru/event/yekaterinburg_stop-fire-18_172692/ (дата обращения: 02.03.3019).

Использование приемов технологии «Развитие критического мышления через чтение и письмо» для формирования навыков смыслового чтения на уроках химии и биологии

Н.В. Горбенко

Нижегородский институт развития образования, Нижний Новгород, Россия

Для повышения у российских школьников читательской грамотности ФГОС основного общего образования предусматривает формирование навыка смыслового чтения.

Предполагается, что в 5–9 классах учащиеся должны овладеть «чтением как средством осуществления своих дальнейших жизненных планов: продолжения образования и самообразования, осознанного планирования своего актуального и перспективного круга чтения, в том числе досугового, подготовки к трудовой и социальной деятельности» [1].

Эти задачи направлены на достижение обучающимися метапредметных результатов и должны решаться средствами всех учебных предметов, и химии и биологии в том числе.

Наиболее эффективной технологией для реализации этих задач является технология развития критического мышления через чтение и письмо. Все ее приемы направлены на работу с текстами и различными способами представления информации. Использование этих приемов на предметном химическом и биологическом содержании позволяет сделать каждый урок метапредметным.

Прием «Концептуальная таблица» особенно полезен, когда предполагается сравнение объектов, процессов или явлений по трем и более критериям.

В курсе изучения химии заполнение таких таблиц уместно при сравнении свойств элементов и образованных ими простых веществ металлов и неметаллов, оснований и кислот, классов органических соединений и отдельных их представителей и т.д. На уроках биологии такие таблицы уместны при изучении отдельных организмов или явлений, таксонов царств живого. Например, класс двудольных и однодольных растений, процессы митоза и мейоза, мужские и женские гаметы.

При знакомстве с явлением аллотропии на примере аллотропных видоизменений кислорода в качестве самостоятельной работы обучающимся может быть предложено заполнение концептуальной таблицы с использованием текста параграфа учебника.

При первом знакомстве с правилами заполнения таких таблиц учитель сам прописывает все линии сравнения. В последующем, по мере овладения обучающимися умениями работать с таблицами, они самостоятельно выявляют элементы сравнения объектов, процессов и явлений.

Прием «Сводная таблица» помогает систематизировать информацию, проводить параллели между явлениями, событиями или фактами.

Целесообразно использование этого приема как элемента домашнего задания при организации повторения учебного материала по завершении темы. Заполнение сводной таблицы позволяет качественно подготовить выполнение домашней работы. Задание подобного типа может быть предложено обучающимся на обобщающем уроке.

Например, после изучения темы «Углеводороды», типов кристаллических решеток, типа Простейшие или Хордовые при подготовке к обобщающему уроку, контрольной работе или контрольному тестированию школьники самостоятельно составляют сводную таблицу и заполняют ее, используя материалы параграфов учебника.

Прием «Синквейн». Это способ творческой рефлексии, который позволяет в художественной форме оценить изученные понятие, процесс или явление. В данном случае информация не только более активно воспринимается, но и систематизируется, и оценивается [2].

Учащиеся могут составлять синквейн на уроке или дома. Во внеурочной деятельности в рамках проведения предметной недели может быть объявлен конкурс синквейнов по определенной теме.

Синквейн – это инструмент для синтеза и обобщения сложной информации, средство оценки словарного запаса учащихся, средство творческого самовыражения.

Прием «Лови ошибку». В вариантах итоговой аттестации по биологии присутствуют задания провокационного характера, направленные на исправление ошибок в тексте. По химии отсутствует банк подобных заданий. Учитель заранее готовит текст, содержащий ошибочную информацию, и предлагает обучающимся выявить и по возможности исправить допущенные ошибки.

Прием «Верные и неверные утверждения». Задания подобного типа можно использовать на этапе проверки домашнего задания, насколько внимательно обучающиеся изучили текст параграфа учебника. В данном случае оно будет выступать в качестве письменного фронтального опроса и может носить чисто репродуктивный характер.

Утверждения можно вынести на слайд, а можно предложить восприятие на слух. Ответы учащихся могут быть оформлены в графической форме для удобства и быстроты проверки учителем. Школьники называют эту форму химическим или биологическим диктантом.

Утверждения подобного рода часто встречаются в заданиях ЕГЭ и ОГЭ. На первый взгляд школьникам они кажутся предельно простыми, не требуют сложных решений и математических расчетов. Как правило, обучающиеся не уделяют им должного внимания. Поэтому использование данного приема на уроках химии и биологии способствует подготовке школьников к успешному прохождению итоговой аттестации по предмету.

Прием «Кластер» (англ. cluster – гроздь) – это способ графической организации материала, позволяющий сделать наглядным те мыслительные процессы, которые происходят при погружении в тот или иной текст [2].

Использование этого приема идеально подходит для организации работы с содержанием, в котором представлены элементы классификации объектов, процессов, явлений. Конспект параграфа учебника или его части может быть представлен в виде кластера. В качестве примера для составления кластера можно использовать следующие темы: «Белки», «Классификация кислот», «Строение клетки».

Прием «Фишбоун» – «Рыбья кость». Этот прием удобно использовать при изучении применения веществ человеком. При заполнении предлагаемого шаблона (рис. 1) обучающиеся должны установить причинно-следственные связи между свойствами веществ и областями их использования.

Рис. 1. Шаблон для приема «Рыбья кость»

В курсе изучения биологии этот прием применим при изучении темы «Анализаторы». В качестве домашнего задания при работе с параграфом учебника обучающиеся устанавливают взаимосвязь между строением отдельных частей зрительного или слухового анализатора и выполняемыми функциями.

Список литературы

1. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. URL: http://standart.68edu.ru/

2. Заир-Бек С.И., Муштавинская И.В. Развитие критического мышления на уроке: пособие для учителей общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 2011.

Самостоятельная деятельность педагога как средство разработки компетентностно-ориентированных заданий

Н.В. Горбенко

Нижегородский институт развития образования, Нижний Новгород, Россия

При реализации ФГОС учителя-предметники столкнулись с рядом проблем, которые были выявлены в результате анкетирования в рамках курсов повышения квалификации учителей естественнонаучного цикла.

Требования ФГОС предполагают использование в учебно-воспитательном процессе на всех ступенях обучения компетентностно-ориентированных заданий (ситуационных задач, контекстных заданий, ситуационных проектов). Эти задания носят универсальный характер и направлены на формирование всех видов образовательных результатов. Педагоги столкнулись с проблемой недостаточного оснащения процесса обучения дидактическими материалами, направленными на достижение обучающимися метапредметных результатов, и рекомендациями по их применению. Учителю самостоятельно приходится разрабатывать задания подобного типа, что требует определенного уровня квалификации. Перед учителем поставлены задачи освоения новых профессиональных компетенций и овладения умениями по разработке и эффективному использованию метапредметных заданий в преподавании естественных дисциплин.

Сотрудники кафедры естественнонаучного образования Нижегородского института развития образования на протяжении последних лет ведут направленную работу по разработке практических занятий для учителей естественнонаучного цикла в рамках модульных курсов, направленных на организацию самостоятельной работы по освоению методик создания и использования компетентностно-ориентированных заданий при обучении химии и биологии.

Эти проблемы находят свое решение в рамках преподавания модулей «Проектирование учебного занятия по предметам естественнонаучного цикла в условиях реализации ФГОС», «Современные педагогические технологии в образовательной области “Естествознание”», «Компетентностный подход в современном естественнонаучном образовании», «Проектно-исследовательская деятельность в естественнонаучном образовании», «Формирование, диагностика и оценка УУД на предметном содержании в основной школе».

Самостоятельная деятельность педагога – это совокупность методов, форм и средств обучения, предполагающая самостоятельное осуществление педагогом организации своего обучения и направленная на достижение задач самообразования, что в конечном итоге будет способствовать обеспечению качества обучения, необходимого для формирования элементов педагогической компетентности, связанной с достижением обучающимися различных видов образовательных результатов [1].

В данном контексте самостоятельная деятельность педагога выступает в основном в качестве средства обучения, нацеленного на формирование профессиональных компетентностей педагогов, направленных на достижение обучающимися метапредметных результатов.

В качестве примера – практическое занятие «Методика составления ситуационных задач». Слушателям предлагается самостоятельно:

1) выбрать интересный факт, научно-популярный текст, схему или рисунок, связанные с изучаемыми веществами или явлениями, имеющие прикладное значение;

2) используя материалы лекционных занятий, конструктор ситуационных задач Л.С. Илюшина и предложенную методику, составить к выбранному информационному полю вопросы разного уровня, расчетные задачи, задания оценочного характера;

3) при наличии затруднений с выбором информационного поля слушателям предлагаются готовые раздаточные материалы, заранее подобранные преподавателем модуля.