Didactic units of the correspondence studying of general chemistry.pdf Проблемы заочного обучения В вузах России существуют три формы учебного процесса: очная (стационарная), заочная и дистанционная. Преобладает первая форма, которая обеспечивает приемлемое качество подготовки бакалавров и дипломированных специалистов. Вторая форма имеет проблемы и поэтому характеризуется крайне низким качеством обучения. Заочное обучение в России получило широкое развитие в 50–60-е гг. прошлого столетия. В работе [1] показана деятельность вузов Сибири по развитию высшего заочного образования в конце 50-х – начале 90-х гг. прошлого столетия, анализируются причины низкой эффективности работы этой формы обучения. Эти причины, в полной мере либо частично, сохраняются до наших дней. 1. Нехватка учебников и учебных пособий по многим дисциплинам, являвшихся в тот период единственной основой самостоятельной работы студентов. 2. Убежденность многих высококвалифицированных преподавателей в том, что физику, математику, химию невозможно изучать заочно, и их уклонение от проведения занятий. 3. Неумелая организация занятий со студентами в межсессионный период, особенно с первокурсниками. Студенты часто не знали, как правильно выстроить самостоятельную работу, их этому не всегда обучали, в результате они отставали и бросали учебу. На примере Томского политехнического университета можно констатировать, что к началу нового столетия первые две причины были, в основном, устранены. Учебная и методическая литература сейчас имеется в достаточном количестве, как в классическом «твёрдом» виде, так и в Интернете. По дисциплине «Общая и неорганическая химия», по которой обучение студентов проводит кафедра общей и неорганической химии, в институте дистанционного обучения имеются необходимые программы [2, 3] и учебные пособия [4, 5], в библиотеке университета заочники могут использовать литературу для студентов стационара [6–11], через Интернет для них доступны программы и семь пособий. Все эти учебные материалы, созданные преподавателями кафедры, имеют, по отзывам рецензентов, высокий научно-методический уровень. Профессора и доценты не отказываются от работы с заочниками, потому что на кафедре строго соблюдается принцип равенства учебной нагрузки по объёмам аудиторных занятий, численности студентов и сложности студенческого контингента. Но третья из проблем, указанных выше, остаётся нерешённой. Она является сейчас главной причиной низкого качества обучения студентов-заочников и не только не решается, а становится для студентов первого курса всё более острой. В советский период для первокурсников практиковались установочные лекции, на которых лектор объяснял значение и необходимость изучения данной дисциплины, объяснял содержание программы её изучения, давал рекомендации по использованию учебной и методической литературы, по выполнению контрольных работ, по методике самоконтроля. В отдалённых городах и райцентрах для студентов-заочников были открыты представительства, куда регулярно выезжали преподаватели для оказания консультаций студентам. Контрольные работы студенты выполняли в межсессионный период к определённому сроку, и это их в некоторой степени дисциплинировало. Не было частных фирм, которые бы продавали студентам выполненные контрольные работы, готовых решений не было в Интернете, потому что самого Интернета тогда ещё не существовало, поэтому самостоятельному выполнению контрольных работ не было альтернативы. Во время лабораторно-экзаменационных сессий читались лекции и проводились лабораторные и практические занятия в меньшем объёме, чем для студентов стационара, но достаточном для проработки не только наиболее сложного материала, но и менее сложного, что обеспечивало представление о дисциплине в целом. Но самое главное заключалось в том, государство обеспечивало студентов заочной формы определёнными льготами, демонстрировало заинтересованность общества в успешном функционировании этой формы обучения. Сейчас всё не так. Установочные лекции не читаются, представительства и консультационные пункты в отдалённых населённых пунктах закрыты. Контрольные работы отправлять на проверку в межсессионный период к определённому сроку не обязательно. Их студенты во время лабораторно-экзаменационных сессий покупают их в частных фирмах; проверка и рецензирование таких работ преподавателями проводится формально, так как проверять их по существу нет смысла. Студенты надеются изучить дисциплину на аудиторных занятиях во время лабораторно-экзаменационных сессий, но это невозможно, так как таких занятий сейчас крайне мало. Но если заочная форма образования существует, если она необходима и востребована, то её надо видоизменять и совершенствовать. В Томском политехническом университете по классической заочной форме обучаются студенты двух направлений химико-технологического профиля: «Химическая технология» (240100) и «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», профиль «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» (241000). Эти студенты на первом курсе изучают общую (первый семестр) и неорганическую (второй семестр) химию. Они отличаются от студентов общетехнических специальностей интересом к химии и пониманием, что эта дисциплина для них является главной. Но уровень их подготовки по химии крайне низок: на экзамене по расписанию положительные оценки получают только 60% студентов, при этом большинство оценок – удовлетворительно. Для остальных студентов экзамен повторяется ещё несколько раз. Причиной низких знаний студенты-химики, как и студенты общетехнических специальностей, считают отсутствие контроля и консультаций в семестре. Кроме того, все студенты, с которыми проводилось собеседование, выражают пожелание доводить до их сведения, при этом как можно раньше, перечень конкретных требований к их знаниям и умениям. Это пожелание обычно выражается фразами: объясните нам заранее, что вы от нас хотите; дайте нам заранее вопросы по химии; покажите нам заранее экзаменационные билеты и т.д. В этих пожеланиях отражается главный недостаток заочного обучения – отсутствие контроля и, следовательно, управления самостоятельной работой между сессиями. Назначение контроля Контроль является составной частью технологии обучения, её важнейшим обязательным элементом. Обучение не может быть полноценным без регулярной и объективной информации о том, как усваивается студентами материал, как они применяют полученные знания для решения практических задач. Как показал известный специалист по вопросам контроля в образовании В.С. Аванесов, при правильной организации контроля он выполняет несколько важнейших функций: диагностическую, обучающую, развивающую, воспитательную [12]. Благодаря контролю между преподавателем и студентами устанавливается обратная связь, которая позволяет оценивать динамику и действительный уровень овладения учебным материалом. Анализируя эти данные, преподаватель может вносить коррективы в организацию учебного процесса. В этом проявляется диагностическая функция контроля. В ходе выполнения контрольных заданий происходят повторение, закрепление и совершенствование приобретенных знаний путем их уточнения и дополнения. Студенты переосмысливают и обобщают пройденный материал, используют знания для решения практических задач, у них появляются умения и навыки самостоятельного приобретения знаний. Следовательно, контролю присуща обучающая функция. Процесс контроля требует от студента напряжённой умственной работы, ему необходимо перерабатывать и систематизировать имеющиеся знания, делать выводы, приводить доказательства, что эффективно содействует его развитию. Поэтому контроль выполняет развивающую функцию, и чем чаще он проводится, тем полнее она проявляется. Контроль выполняет и воспитательную функцию, так как результаты сугубо индивидуальных усилий по усвоению учебного материала становятся предметом общественного суждения. Поэтому контроль дисциплинирует студента, воспитывает у него чувство ответственности за свою работу, приучает к систематическому учебному труду. Правильно осуществляя контроль, преподаватель имеет возможность побуждать студентов к совершенствованию знаний и умений, к развитию потребности в самоконтроле. Студенты изучают предмет глубже и серьезнее, если заранее известно, что по нему будет проводиться регулярный контроль. Регулярность контроля позволяет своевременно выявлять и исправлять ошибки, недоработки, принимать меры к их устранению. Системный контроль На кафедре общей и неорганической химии Национального исследовательского Томского политехнического университета разработана и применяется научно обоснованная технология системного контроля на всех этапах изучения химии студентами стационарного (очного) обучения. Она обеспечивает пятиэтапный контроль студентов: 1) входной, 2) текущий, 3) тематический, 4) рубежный, 5) итоговый. Для каждого этапа разработаны различные формы контроля: собеседование, тестирование, самостоятельная аудиторная работа, индивидуальные задания, выступления на семинарах и конференциях. Каждый этап обучения предполагает достижение определенных целей, и с помощью контроля устанавливается степень их достижения. При разработке форм и средств контроля использовались основные категории конкретизированных учебных целей, разработанные М.В. Клариным [13]: 1) запоминание и воспроизведение (студент знает основные термины, понятия, определения, формулы, законы, принципы); 2) понимание (понимает и интерпретирует термины, понятия, определения, схемы и графики); 3) применение знаний в известной ситуации (умеет применять термины, понятия, определения, формулы, законы и принципы в знакомой ситуации); 4) применение знаний в незнакомой ситуации (использует законы и принципы в новых незнакомых ситуациях); 5) анализ (видит ошибки в логике рассуждений, корректирует неполные или избыточные постановки задач, различает факты и следствия). Применение этой системы обеспечивает приемлемый уровень знаний и высокую сохранность студентов очного обучения (стационара). Управление работой студентов-заочников в межсессионный период. В заочном обучении контроль четырёх первых этапов обучения невозможен, и это является главным недостатком заочного обучения. Понимая, что этот недостаток преодолеть невозможно, мы предлагаем альтернативную систему управления самостоятельной работой студентов заочной формы обучения в межсессионный период. Она включает: 1) перечень знаний и умений (далее: перечень), которые должен усвоить студент; 2) кодификатор экзаменационного билета, соответствующий этому перечню; 3) комплект заданий для формирования вариантов экзаменационного билета; 4) правила оценивания экзаменационных работ студентов. Разработанная система применительно к дисциплине «Химия», которую изучают по заочной системе студенты технических специальностей, опубликована ранее [14]; в этой системе перечень знаний и умений содержит 65 дидактических единиц. Студенты химико-технологических направлений и специальностей изучают дисциплину «Общая и неорганическая химия» в течение всего первого курса: в первом семестре изучается общая, во втором – неорганическая химия, и каждый семестр заканчивается экзаменом. При такой организации учебного процесса необходимы два перечня дидактических единиц изучаемого материала – по общей и по неорганической химии. Завершена разработка перечня по общей химии, который отражает основное содержание этой дисциплины согласно требованиям ФГОСа для химико-технологических направлений. Содержание материала общей химии в этом перечне разделено на 14 тем, и каждая тема отражена дидактическими единицами конкретных знаний и умений в терминах: объяснять, показывать, вычислять, устанавливать, записывать и т.д. Такие формулировки, в отличие от общих слов в рабочих программах [2, 3] требуют от студентов чётких ответов на экзаменационные вопросы. Перечень содержит 110 дидактических единиц, но из-за ограниченного объёма статьи приводим для примера его часть по двум темам: «Химическая связь и строение вещества» и «Способы выражения концентрации растворов». Химическая связь и строение вещества 1. Объяснять содержание основных характеристик химической связи (длина, энергия, валентный угол, дипольный момент) и закономерности изменения длины и энергии связи в однотипных молекулах: HF–HCl––HBr–HI, C2H6–C2H4–C2H2. 2. Объяснять образование ковалентной связи, её направленность и насыщаемость. 3. Изображать схемами метода валентных связей обменный механизм образования химической связи в молекулах H2, N2, F2, HF, H2O, H2O2, NH3, CO2, С2Н6, С2Н4, С2Н2. 4. Различать в молекулах N2 и CO2 -связь и -связь, определять в них кратность химической связи; на примере молекул C2H6–C2H4–C2H2 и H2–N2 объяснять влияние кратности связи на её энергию. 5. Объяснять наличие делокализованной химической связи в молекуле бензола. 6. Объяснять донорно-акцепторный механизм химической связи в молекуле CO и в ионе NH, определять в них степень окисления и электронную валентность элементов. 7. Иллюстрировать примерами основные типы гибридизации (sp, sp2, sp3, sp3d2); определять тип гибридизации по геометрическому строению молекулы и значению валентного угла и, наоборот, изображать геометрическое строение молекул, соответствующих определённым типам гибридизации. 8. Объяснять на примере аммиака и воды влияние несвязывающих орбиталей на строение молекул. 9. Объяснять методом молекулярных орбиталей образование и свойства двухатомных молекул и молекулярных ионов, состоящих из элементов первого и второго периодов. 10. Объяснять характеристики ковалентно-полярной связи (дипольный момент, эффективный заряд, степень ионности), приводить график зависимости степени ионности связи от разности электроотрицательностей, показывать способ определения (без расчётов) дипольного момента молекулы по дипольным моментам связей. 11. Объяснять образование ионной химической связи, как она влияет на свойства веществ и как изменяется степень ионности в рядах однотипных соединений. 12. Объяснять металлическую связь и её свойства теорией электронного газа. 13. Знать, почему и между какими молекулами образуется водородная связь и как она влияет на свойства соединений (температуру плавления и кипения, растворимость). 14. Знать, между какими молекулами имеет место ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействия и как они влияют на свойства соединений. 15. Знать агрегатные состояния вещества (твердое, жидкое, газ, плазма) и как они отличаются по виду частиц и энергии связи между ними. 16. Для твердого состояния знать признаки классификации кристаллов по виду частиц в узлах кристаллической решетки (атомные, ионные, металлические, молекулярные) и характерные физико-химические свойства веществ с тем или иным типом кристаллов. Способы выражения концентрации растворов 1. Знать названия, обозначения, определения и соответствующие им формулы шести способов выражения концентрации растворённого вещества: массовая доля, молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента, титр, моляльность и мольная доля. 2. Проводить расчеты на переход от одной концентрации к другой. 3. Проводить расчеты параметров раствора (концентрация, масса, объем, плотность), полученного методом растворения чистого вещества (твердого, жидкого, газообразного), разбавления водой данного раствора или выпариванием воды из раствора. 4. Вычислять концентрацию раствора, получаемого смешиванием двух растворов с известной концентрацией. 5. Вычислять массу вещества или объем раствора, необходимых для проведения реакции с другим раствором и массу веществ или объем раствора, полученных при проведении данной реакции. 6. Вычислять концентрацию кислоты или раствора щёлочи по результатам основно-кислотного титрования и выражению закона эквивалентов для реакций в растворах. Методика контроля студентов-заочников. Студенты химико-технологических направлений заочного обучения получают этот перечень в начале семестра вместе с программами [2, 3], и он служит для них руководством для самостоятельной работы над материалом. Вместе с перечнем студенты получают кодификатор экзаменационного билета и информацию о методике оценивания знаний и умений на экзамене. По каждой теме перечня составлено 20 заданий, поэтому общий объём комплекта составляет 280 заданий. Из них формируются варианты экзаменационного билета, в которых каждая тема представлена одним заданием, а общее число заданий – 14. В экзаменационных билетах примерно одинаковая доля трудных, средней трудности и лёгких заданий, поэтому все варианты по общей трудности практически не отличаются один от другого. В билете представлены задания, соответствующие первым трём уровням известной четырехуровневой классификации достижений обучаемых [15]: 1) узнавание, 2) воспроизведение и 3) применение знаний. Экзамен проводится в письменной форме под контролем двух преподавателей, которые пресекают попытки использования шпаргалок, взаимодействия между собой и выхода на связь с «наёмниками». По результатам письменной работы выставляется оценка, связанная с числом правильно выполненных заданий: неудовлетворительно – менее 7, удовлетворительно – 8–9, хорошо – 10–12, отлично – 13–14. Все студенты проходят процедуру защиты экзаменационных работ, а со студентами, показавшими 7 правильно выполненных заданий, проводится собеседование. Такая форма проведения экзамена благоприятна для студентов в психологическом отношении, нет причин для апелляций. Разработанный метод аттестации студентов заочного обучения является фактически средством организации их самостоятельной работы в семестре и частично нивелирует недостатки, которые характерны для этой формы обучения.

Скачать электронную версию публикации