Методика составления и использования в учебном процессе программированных заданий по химии

Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 18 страниц
В избранное:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ТАРАЗСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им .М. Х. ДУЛАТИ

Институт Ұстаз

Кафедра Химия и биология

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Частные методики преподавания химии в школе
на тему: Методика составления и использования в учебном процессе программированных заданий по химии
Студент: Оразова Айлара Группа: ХБ-19-2 _____________
подпись
Руководитель: Айдарова А.О. ___________

подпись
Допущена к защите .20г. ____________
подпись
Работа защищена: .20г. с оценкой ____________
прописью
Члены комиссии: _____________
подпись

______________
подпись

______________
подпись

Тараз-2021

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ТАРАЗСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.Х.ДУЛАТИ
Кафедра: Кафедра Химия и биология
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу студенту Оразова Айлара гр.: ХБ-19-2
по дисциплине: Частная методика преподавания химии в школе
1.Тема: Методика составления и использования в учебном процессе программированных заданий по химии
2.Спецуказания по заданию:
3.Основные разделы расчетно-пояснительной работы
График выполнения

объем, %
срок выполнения
Введение
12

Глава 1. Методика составления в учебном процессе программированных заданий по химии
27

Глава 2. Методика использования в учебном процессе программированных задаий по химии

46

Заключение
15

4.Перечень графического материала (с указанием масштаба чертежей)

5.Оформление работы

6.Защита

Задание утверждено на заседании кафедры 20 10.2021 Протокол №3
Руководитель: ст. преподаватель Айдарова А.О ______________
подпись
Задание принял к исполнению 20 октября _______________
подпись студента

CОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
ГЛАВА 1. МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ПРОГРАММИРОВАННЫХ ЗАДАНИЙ ПО ХИМИИ
1.1. Язык визуального программирования в Национальной учебной программе ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.2. Процесс изучения химии ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ...5
1.3. Процесс обучения и гендерные различия ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
1.4. Визуальное Программирование и процесс обучения ... ... ... ... ... .6
1.5. Использование элементов программированного обучения в преподавании химии ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ПРОГРАММИРОВАННЫХ ЗАДАИЙ ПО ХИМИИ
2.1. Представление знаний и рассуждения ... ... ... ... ... ... ... ... ... .10
2.2. Методология ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
2.3. Тематическое исследование ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
2.4. Гибридная вычислительная модель ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... .14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ..16

ВВЕДЕНИЕ

С 1967 года правительство Малайзии установило соотношение участия студентов в научных и художественных предметах в соотношении 60:40 соответственно. На сегодняшний день мотив правительства по достижению 60 % зачисления в научный поток так и не был реализован [1]. Вместо этого участие студентов в научном потоке на протяжении многих лет и их успеваемость на международных экзаменах, таких как TIMSS и PISA, ухудшились. Низкая успеваемость по научным предметам напрямую повлияет на число студентов, которые в будущем займутся наукой и техникой [2]. Этот сценарий вызывает большую тревогу, поскольку быстро развивающаяся мировая экономика и развитие науки и техники требуют, чтобы студенты в 21 веке были оснащены набором навыков, которые помогут им оставаться актуальными и компетентными в технологически подкованном обществе.
Цель исследования состоит в построении и использовании системы программированных учебных заданий как средства, способствующего повышению эффективности обучения химии.
Общая гипотеза исследования. Повышению эффективности обучения химии может способствовать система программированных учебных заданий, в основе которой лежит следующая логика: от установления показателей эффективности - планирования необходимых результатов усвоения основ науки химии к созданию средств для достижения таких показателей. Сопоставление реальных достижений учащихся с планируемыми результатами даст возможность объективно оценить не только знания учащихся, но и эффективность предложенной методики.
Для достижения цели и подтверждения общей гипотезы необходимо решить следующие задачи исследования:
1) установить такие значимые показатели эффективности обучения, которые свидетельствовали бы об усвоении системы химических знаний основ науки химии ;
2) провести отбор учебного материала курса химии, усвоение которого должно формировать систему химических знаний;
3) выявить возможности программированных учебных заданий для достижения установленных показателей эффективности усвоения соответствующего учебного материала ;

ГЛАВА 1. МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ПРОГРАММИРОВАННЫХ ЗАДАНИЙ ПО ХИМИИ

1.1. Язык визуального программирования в Национальной учебной программе
В 21 веке ожидается, что люди будут не только потребителями, но и производителями. Этот сценарий объясняет необходимость знакомить детей в более раннем возрасте с компьютерными науками, поскольку они рождаются в эпоху тысячелетия, разбираются в цифровых и технологических технологиях [5].
Многие страны начинают внедрять программирование в качестве базового навыка наряду с чтением, письмом и арифметикой. Учащихся в возрасте пяти лет обучают программированию на будущее. Например, Великобритания внедрила кодирование для детей уже в возрасте пяти лет. Между тем, система образования Соединенного Королевства подчеркивает важность адаптации учебной программы для обучения детей логическому мышлению при создании и отладке программ. С другой стороны, в финской национальной учебной программе делается упор на воспитание детей, способных самостоятельно создавать технологии, понимать и создавать приложения и технологические устройства [6].
В малазийских школах кодирование предлагается учащимся 6-го курса в рамках Модуля по программированию в рамках предмета "Информация, связь и технологии" (ИКТ). В этом модуле студенты учатся использовать свое логическое и вычислительное мышление для решения поставленных перед ними задач с помощью программных приложений, таких как Scratch. Студенты учатся создавать алгоритмы и разрабатывать простые программы (Центр разработки учебных программ). Кодирование также преподается в средних школах с помощью предмета "Основы информатики", предлагаемого в младших классах средней школы, и предмета "Информатика" в старших классах средней школы. Программирование с помощью компьютера не требует высокого мастерства. Поэтому его можно легко интегрировать в учебную деятельность для улучшения логико-математического, проектного обучения, решения проблем и навыков критического мышления [6].
Программирование - это больше, чем просто кодирование, поскольку оно знакомит студентов с вычислительным мышлением, которое включает в себя решение проблем с использованием концепций информатики, таких как абстракция и декомпозиция. Даже для специалистов, не занимающихся вычислениями, вычислительное мышление применимо и полезно в их повседневной жизни [7]. В последние годы доступность бесплатных и удобных для пользователя языков программирования подогрела интерес исследователей и преподавателей к изучению того, как их можно интегрировать в учебные программы, не только для развития вычислительного мышления, но и для повышения интереса и последующего улучшения академических достижений.

1.2. Процесс изучения химии
Химия относится к числу научных дисциплин, которые считаются трудным предметом. Исследователи, которые провели предыдущие исследования по выявлению трудностей в изучении химии, пришли к выводу, что абстрактный характер химии является основной причиной, по которой большинство студентов находят ее трудной [8], [9]. Из-за своей в высшей степени концептуальной природы она требует осмысленного приобретения глубокого концептуального понимания вместо традиционного зубрежки [8].
Как упоминалось в предыдущей части этой статьи, процесс обучения или опыт, с которыми сталкиваются студенты, оказывают огромное влияние на их интерес к контенту. Косвенно это повышает их мотивацию и уровень достижений. Ссылаясь на некоторые недавние исследования [4], он подчеркивает важность мотивационных и личностных факторов, таких как мотивация достижения и страх неудачи в академических достижениях. Обучение рассматривается как активный и конструктивный процесс, направленный на достижение определенной цели. Метааналитическое исследование, проведенное [10], показало, что активное обучение способствует более высоким экзаменационным баллам среди студентов по предметам, связанным с STEM. Следовательно, учителя химии должны использовать соответствующие учебные пособия, которые улучшат общий процесс преподавания и обучения [3].

1.3. Процесс обучения и гендерные различия
Внедрение технологий в обучение студентов не является чем-то новым в мире образования. Но среди исследователей всегда интересовало, есть ли в условиях обучения с использованием компьютеров или технологий какая-либо существенная разница между разными полами в их обучении и академической успеваемости.
Например, в ходе исследования, проведенного [11] для изучения влияния компьютерного обучения на обучение и успеваемость учащихся, было сообщено, что нет существенной разницы в обучении и успеваемости мальчиков и девочек, которые подвергались воздействию CAI как индивидуально, так и в группах. Аналогичные результаты были обнаружены в более позднем исследовании, проведенном [12], в котором пол не оказывал влияния на успеваемость и обучение учащихся после совместного обучения с поддержкой компьютера и независимого обучения с помощью компьютера. С другой стороны, [13] сообщили, что между учащимися мужского и женского пола существуют значительные различия с точки зрения воспринимаемой игривости, отношения и намерения использовать технологию, когда они участвовали в смешанном обучении. Основываясь на своих выводах, исследователи рекомендовали учитывать компоненты полезности и игривости при планировании успешных сред смешанного обучения в зависимости от пола пользователя.
В то время как многочисленные предыдущие исследования были проведены для изучения влияния компьютерных уроков на отношение и успеваемость учащихся, было проведено недостаточно исследований, чтобы выяснить, могут ли какие-либо гендерные различия повлиять на процесс обучения при использовании языков программирования.

1.4. Визуальное Программирование и процесс обучения
В рамках, предложенных для интеграции вычислительного мышления в научное образование, [14] серьезно рассмотрел вопрос о разработке научной педагогики с программированием, имея в виду как преподавателей, так и студентов в качестве пользователей платформы моделирования (например, Logo, NetLogo и Scratch). В их рамках [14] подчеркивают, что педагогика программирования должна быть низкопороговой (т. Е. простой в программировании, аналогичной NetLogo и Logo), широкими стенами (т. Е. учащиеся должны уметь создавать широкий спектр артефактов, таких как анимация, игры и научные эксперименты, во многом похожие на Scratch) и высоким потолком (например, NetLogo, который поддерживает расширенное программирование и моделирование сложных явлений с использованием библиотеки примитивов интуитивного программирования).
Исследователи провели множество исследований о том, как программирование повлияет на детей когнитивно и эмоционально. В ходе исследования, посвященного изучению влияния различных инструментов обучения программированию на мотивационный уровень и уровень успеваемости учащихся, [4] выяснилось, что различные инструменты программирования обеспечивают разный уровень мотивации и успеваемости учащихся. Исследователи обнаружили, что более привлекательные инструменты, такие как Scratch и PyGame, приводят к более высоким показателям мотивации и успеваемости среди студентов по сравнению с Visual Basic Express. С другой стороны, исследование [15] показало, что помимо развития алгоритмического мышления и навыков программирования, инструменты визуального программирования также способны улучшить навыки логического математического мышления, а также академические достижения учащихся по сравнению с обычными методами обучения.
В [16] у студентов развивались навыки глубокого мышления, когда им разрешалось самостоятельно создавать игры с помощью инструмента программирования. Получая удовольствие от разработки игр, основанных на научном или математическом содержании, учащиеся получают дополнительный опыт обучения и становятся более мотивированными к изучению предметов. Эти результаты [16] заключают, что программирование может быть полезно в качестве технологического средства для активного изучения естественных наук и математики. В отдельном исследовании [17] исследователи утверждают, что визуальное программирование также доказало свою эффективность в самостоятельном обучении за счет повышения уровня понимания и уверенности учащихся.
Согласно пятилетнему исследованию, проведенному [6] для анализа преимуществ и возможностей кодирования с помощью языка визуального программирования посредством аудиторных проектов и мероприятий, было доказано, что межпредметная реализация языка визуального программирования в учебном контенте демонстрирует эффективную образовательную среду. В ходе их исследований [6] влияние языка программирования анализировалось в двух основных измерениях; первое измерение было сосредоточено на вычислительных концепциях и методах, в то время как второе измерение касалось процесса обучения. Исследователи наблюдали и анализировали активное обучение, веселье, мотивацию, удовольствие и воспринимаемую полезность студентов в качестве подшкал под измерением. Исследование показало, что язык визуального программирования продемонстрировал значительное улучшение в обоих измерениях.
В последние годы исследования по преподаванию и обучению визуальному программированию стали предметом интереса ученых по всему миру. Однако существует очень мало исследований, в которых подчеркивается интеграция программирования в педагогический контент. Основываясь на проведенном обзоре литературы, это предварительное исследование проводится для изучения восприятия процесса обучения студентами разного пола, когда они используют язык визуального программирования для создания презентации на основе контента.

1.5. Использование элементов программированного обучения в преподавании химии
Одной из главных задач в работе современного учителя является организация двустороннего процесса обучения, в котором активными участниками образовательной деятельности являются сами ученики. Поэтому учитель постоянно стремится апробировать разнообразные педагогические технологии, применяя как современные методики, так и совершенствуя уже испытанные.
Идея программированного обучения не нова. Начиная с прошлого века, многие педагоги стремились алгоритмизировать процесс получения знаний, создавать программу последовательных действий учителя и учащихся с целью достижения максимальной самостоятельности мышления ребенка. В основе технологии программированного обучения лежат знания о физиологии нервных процессов, основанных на условно-рефлекторной деятельности. Психологи доказали: если человек знает, какое действие он должен совершить в предстоящий момент времени, он затратит на выполнение этого действия гораздо меньше времени, чем человек, не представляющий своей дальнейшей работы. Последовательность мыслительных или моторных действий вначале изучается, затем закрепляется в памяти человека, формируя так называемый динамический стереотип - автоматическое выполнение следующих друг за другом операций. Такой динамический стереотип позволяет затрачивать гораздо меньше времени и усилий на выполнение задания, чем это потребовалось бы человеку, не обладающему подобным навыком.
В преподавании химии учитель постоянно опирается на создание стереотипа действий, предлагая учащимся, например, характеризовать химический элемент, составить уравнение реакции, проанализировать результат выполнения опыта, решить определенный тип задачи по конкретному плану действий. Такой алгоритм позволяет ученикам запоминать порядок выполнения этапов работы и может быть применим ими в решении подобных или нестандартных заданий.
Хорошие результаты дает применение на уроках программированных заданий обучающего или закрепляющего типа. Современные школьники не испытывают трудностей при ознакомлении с принципом такой работы, так как она построена по принципу выбора операций аналогично работе компьютера или мобильного телефона. Ценность такого способа организации самостоятельной работы школьников состоит в том, что, обладая простейшими навыками составления учебных программ, каждый учитель может выбрать материал, требуемый для работы на каждом конкретном уроке для конкретных детей, применительно к их способностям определить объем и уровень сложности заданий. Как правило, дети выполняют задания по учебной программе с большим желанием, чем задания обычного типа. Таким образом, внедрение элементов программированного обучения способствует также развитию познавательной активности учеников, стимулирует навыки работы с нестандартными заданиями, в том числе и через коллективные способы деятельности.
Для составления учебной программы можно использовать следующие приемы:
1) Учитель определяет цель работы, объем и уровень сложности учебного материала.
2) Учебный материал дробится на определенное количество учебных элементов - единиц информации.
3) К каждому учебному элементу составляются задания для самоконтроля ученика, предлагаются варианты ответов. Учебные элементы, задания и анализ их выполнения размещаются в разных номерах позиций программы (по возможности правильный и неправильный варианты ответов следует размещать далеко друг от друга). Первая позиция программы является стартовой.
4) В каждой позиции указывается вывод: правильным является ответ или неправильным. Можно вводить фразы психологической поддержки - элементы общения программы с учеником. Если в позиции содержится неверный ответ, следует указать ошибки ученика и рекомендовать ему повторное выполнение этого же или аналогичного задания с последующим возвратом в основной ход программы.
5) Последняя позиция программы является финишной и содержит проверку задания, предложенного в предпоследней по ходу программы позиции
При наличии в школе современной оргтехники подготовка требуемого количества экземпляров индивидуальных, парных или групповых заданий не вызывает трудностей. При достаточном уровне владения компьютером детям можно предлагать и электронные варианты программ.
В результате работы с учебной программой ученики имеют возможность неоднократно возвращаться к одной и той же информации, исправлять свои ошибки, самостоятельно проверять уровень своих знаний. При внедрении на уроках элементов программированного обучения рекомендуется начинать с программ, имеющих целью закрепление учебного материала. Обучающие программы можно вводить при условии доступности данной темы, если учащиеся в классе владеют навыками самостоятельного усвоения учебной информации и знакомы с методикой данной работы.
... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.