Файл қосу
Проблемалық оқыту технологиясы
ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАРЫ
<<ОРГАНИКАЛЫҚ ХИМИЯНЫ ЖӘНЕ ЖОҒАРЫ МОЛЕКУЛАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАР ХИМИЯСЫН ОҚЫТУДЫҢ ӘДІСТЕМЕЛІК АСПЕКТІЛЕРІ>>
<<6М011200>> - Химия магистратура мамандығы үшін
СЕМЕЙ
2013
Мазмұны
1
Глоссарий
2
Дәріс оқулар
3
Зертханалық сабақтар
4
Магистранттың өзіндік жұмысы
Глоссарий
* Әңгімелесу - оқутышының оқушымен диалогы
* Дәріс - оқу материалын реттеп беру
* Дидактика - білім беру, оқыту, тәрбиелеу теориясы; педагогиканың үйренушілерге білімді, машық пен дағдыны меңгерту және тәрбиелеу заңдылықтарын зерттейтін, әр кезеңде берілетін білім мазмұнының көлемі мен құрылымын айқындайтын, білім берудің әдістері мен ұйымдық формаларын жетілдіру жолдарын ғылыми негіздеумен айналысатын саласы
* Емтихан -- оқушылардың білімін тексеру тәсілдерінің бірі.
* Қалдықсыз технология - минералды шикізаттарды неғұрлым тиімді және толығырақ пайдалану мақсатымен әр түрлі процестердің жиынтығы қолданылып жарамсыз қалдық мөлшері барынша азайтатын технология
* Қорытындылау - высший уровень мыслительной деятельности
* Методология -- белгілі бір ғылымда қолданылатын әдіс-тәсілдердің жиынтығы; танымның принципін, формасы мен әдіс - тәсілін құру жөніндегі ілім
* Оқыту -- оқытушы (оқыту) мен оқушы (оқу) арасындағы екі жақты процесс.
* Оқыту әдістері - оқу-тәрбие жұмыстарының алдында тұрған міндеттерді дұрыс орындау үшін мұғалім мен оқушылардың бірлесіп жұмыс істеу үшін қолданатын тәсілдері.
* Оқыту әдістерінің басты қызметі - оқыту, ынталандыру, дамыту, тәрбиелеу, ұйымдастыру.
* Оқыту құралдары - білім алу, іскерлікті жасау көзі. Олар: көрнекі құралдар, оқулықтар, дидактикалық материалдар, техникалық оқыту құралдары, станоктар, оқу кабинеттері, зертханалар, ЭЕМ және ТВ, нақты объектілер, өндіріс, құрылыс.
* Оқыту құралдары - мұғалімге оқытуда көмектесетін аспаптар мен тұп деректер, яғни оңушылардың танымдық іс-әрекетін ұйымдастыруға көмектесетіндердің бәрі.
* Оқыту принциптері - оқыту жүйесіндегі, соның ішінде жеке пәндер бойынша негізгі дидактикалық ұстанымдар
* Өзіндік жұмыс - студенттердің күрделі іс-әрекеттерінің бір түрі немесе оқу жұмыстарының арнайы бір формасы
* Сабақ - толық фукционалдық жүйе, ол оқу процессінде оқушы мен оқытушының арақатынасының бір ортаға бағыттайды
* Сөйлеу -- адамның тілдік амалдар арқылы пікір, ой білдіру әрекеті.
* Техникалық оқыту құралдары (ТОҚ) - оқу процесінде қолданылатын әртүрлі бейнелік және дыбыстық аппараттар мен құралдар
* Химияны оқыту әдістемесі - педагогикалық ғылым, ол оқытудың заңдылықтарын қарастырып, (екі жақты процесс ретінде орын алады. оқытушы мен оқушы)
Микромодуль 1 - Жоғары оқу орнында білім беру формасы
Дәріс 1 - Жоғары оқу орнында білім беру формасы
План лекции:
1.Оқытуды ұйымдастыру формалары
2. Дәріс
3. Дәрісті өткізудегі дәстүрлі емес форма
4.Жоғарғы оқу орындарында семинарлық және практикалық сабақтар
1. ЖОО оқытуды ұйымдастыру формалары. Жоғарғы мектепте ұйымдық оқыту процесін келесі форма бойынша көрсетуге болады.
Ішкі оқыту формасы (кейде оны күндізгі деп атайды). Оқыту ереже сияқты жүзеге асады, өндірістегі үзіліс және аудиторияда сабақ өтудің негізгі акценті оқушылардың оқытушылармен және өзара қарым - қатынасымен шартты түрде байланысты. Осындай оқытудың артықшылығы <<тәлім-тәрбие берушілердің>> білім процесіне қатысушылардың барлығымен қарым - қатынасы максималды көлеміне байланысты бекітілген.
Сыртқы оқыту формасы - іштей формаға тікелей қарама - қарсы - оқушы мен оқытушы арасындағы байланыс бірден төмендейді (өздік жұмыс формасын қалыптастырады), аралық және соңғы бақылауда қатысады, оқылытын материал көлемі азайтылған. Сыртқы оқыту спецификасы кейбір білім алу түрлері (мысалы, медицинада) практикада қолданылмайды.
Іштей-сырттай (кешкі) форма - барлық параметрлер ішкі және сыртқы формалардың арасындағы кезеңдік жағдайда орын алады.
Экстернат - тек соңғы бақылауда толығымен өздік дайындалу.
Осы анықтамаға <<қашықтықтан оқыту>> ұғымын қосуға болады ( оқытушы мен студент арасындағы диалог тек электрондық почта немесе интернет арқылы жүзеге асады), сонымен қатар деректі оқыту ( хат алысу арқылы).
Ұйымдық оқыту формасына студенттердің танымдық қызметін бір уақытта үздіксіз басқаруға жатады:
* дәрістер,
* семинарлар, просеминарлар, арнайы семинарлар,
* коллоквиумдер
* зертханалық жұмыстар,
* практикумдар және арнайы практикумдар,
* өздік жұмыстар,
* студенттердің ғылыми-зерттеу жұмыстары,
* өндірістік,
* педагогикалық;
- дипломдық тәжірибе және т.б. ЖОО да осы аталған формалардың ішінде дәріс ең маңызды орын алады, ол жұмыстың күрделі түріне жатқызылады және дәрісті оқу неғұрлым білімді квалифицированды және тәжірибелі оқытушыларға беріледі (ереже бойынша, профессорларға және доценттарға).
2. Дәріс. <<дәріс>> сөзі латынның "lection" - оқу деген сөзінен шыққан. Дәріс Ежелгі Грецияда пайда болған, одан кейінгі дамуын Ежелгі Римде және орта ғасырда алған. ЖОО-қ лекция - оқытудың дидактикалық циклының басты атауы.
Оқу процесінде келесі жағдай туындайды, егер дәрістік оқыту формасы басқа ешқендай формамен орын ауыстырылмаса.
Дәріс келесі функцияны атқарады:
* информациялық (керекті мағлұматтар алады),
* стимулирлеушілік ( тақырыпқа қызығушылық туғызады),
* тәрбиелеушілік,
* дамушылық (тануға баға береді, ойлануды дамытады)
* ориентирлеушілік (мәселеде, әдебиеттерде)
* анықтаушылық (басты, негізгі ғылыми түсініктерді формирлеуге бағытталады)
* растаушылық (дәлелдеме системасындағы акцент)
Ауыстырылмайтын дәріс және берілген дисциплинадағы барлық білім көлемінің систематизация және құрылымдық функциясы.
Келесі дәріс түрлерін көрсетуге болады.
* Ортақ мақсат бойынша: оқулық, агитационды, тәрбиелеушілік, дамушылық.
* Ғылыми дәреже бойынша: академиялық және танымдылық
* Дидактикалық тапсырма бойынша: кіріспе, ағымдағы, бекітілген - айқындама, орнатылған, дәріс - консультациялық, дәріс - визуальды (қарау элементі күшейтілген)
* Материал мазмұны бойынша: бинарлы немесе дәріс - дискуссиясы (әртүрлі позиция жақтаушы екі оқытушы арасындағы диалог), мәселелі, дәріс - конференция.
3 Мәселелі дәріс көмегі арқылы 3 негізгі дидактикалық мақсатқа қол жеткізуге болады:
1.Студенттермен теориялық білімді жетілдіру.
2.Теориялық ойлау дағдыларын жетілдіру
3.Оқыту пәнінің мағынасына қызықтыру және болашақ маманды мамандыққа баулу .
Дәріс мәселесі мәселенің туындау принципіне байланысты. Осы арқылы екі бірімен бірі байланысты шарт қойылады.
* Дәріс кезінде оқу курсының жағдайын дидактикалық өңдеулер мен мәселе шешуі принциптері мен шыңдау.
* Дәрісте мәселенің құрамын қалайда шешуді шыңдау.
Диалогиылық қатынас студенттің ойлау дағдысын арттырады. Мәселелі дәрісте оқытушының сөйлеу мәнері:
* Оқытушы студенттермен байланыста болғанда заңгерге ұқсамай ақыл беруші ретінде көрсетуі қажет, ойлау дағдысын диалогиялық әдіспен жеткізіу.
* Оқытушы студент құқығын біліп қана қоймай, мәнісін біліп, қызықтыру.
* Жаңа білім тек айқын оқытушының беделі емес, түсіндіру жүйесінің айқын дәлелі екенін көрсету.
* Оқу мәселесін шешу дәріс материалын әртүрлі ойды алмай, ғылым дамуының логикасын арттырып, оның құрамын таңдау.
* Студенттермен әңгімелесу былай болады: өзіндік қабілетін дамыту үшін дайынды, іздеу процесіне қосу керек және әңгімелесу долын дамытып, жалғастыру.
* Оқытушы сұрақ қарастырып оған жауап табу, дәріс кезінде студенттерге сұрақ қойып өзіндік ізденіс жауабын алу.
Студент ойын жетілдіруге, тірі тілдесуге қатыстыру. Ол үшін дәрісте семинар жұмыстарын, дискуссия жүргізу.
Дәріс - визуализация.
Дәрістің бұл түрі принциптік көрсеткішке жатады. Дәріс - визуализация студенттерді жазу ақпаратымен ауызша ақпаратты алмастыруды оқытады. Бұл ойлауды дамытады. Әр түрлі ақпарат береді, тәжірибелік және ойлау қабілеттерін арттырады. Әрбір көрсеткіш ақпарат мәселе оқытушының шешімі осы форма арқылы ары қарай дамыту.
Екеу арасындағы дәріс.
Екеу арасындағы дәрісте студенттердің алған білімі пайдаланылады, ол оқу мәселесі мен өздік жұмысты түсінуге мүмкіндік береді, мәселелі жағдай немесе гипотезаның шешімі бойынша бірнеше жағдайлар туғызылады.
Дәріс-пресс-конференция.
Оқытушы пресс-конференциялық дәріс арқылы тыңдаушылардың аудиторияларының сұлбасын, мүмкіншіліктерін,орналасуын құрастырады.
Бұл әсіресе оқытушының бірінші курс студенттерімен кездесуде, немесе арнайы курстың бірінші күнінде,жаңа дисциплина кіргізуде жіне т.б маңызы зор. Пресс конференциялық дәрісте тақырып ортасында немесе курста тындаушылардың көнілі оқу құралының жалпы көрінісіне бағытталады.
Әңгімелесу дәрісі.
Әңгімелесу лекциясы немесе аудиториямен сойлесу кең тараған және оқу кезіндегі студенттермен салыстырғанда қарапайым болып келеді. Бұл дәріс аудиториямен оқытушы арасындағы байланысты көрсетеді. Әңгімелесу дәрісінің мақсаты студенттерді маңызды тақырыптарға байланысты сұрақтарға көңіл аударту, берілген оқу құралындағы мазмұны мен берілген тақырыбын анықтауды үйретеді.
Дискуссиялық дәріс.
Бұл әңгімелесу дәрісінен басқаша, оқытушы дәрістегі тақырыптың мазмұнын студенттерге қойылған сұраққа жауап ретінде ғана қолданбайды, оган қоса логикалық түрде ой бөлісуді еркін түрде айталатындай етіп қолданады. Дискуссия - бұл студент пен оқытушы арасындағы қатынас, ойларын еркін бөлісу,сұрақтарға байланысты көқарастарын жетік көрсету. Бұл оқу процессін жеделдетеді және ең маңыздысы оқытушының топтағы бірауызды ойларын басқара алады, кейбір студенттердің қате ойларын дұрыс еместігіне көндіре алады.
Нақты жағдайды шешетін дәріс.
Бұл дәріс дискуссия дәрісіне ұқсас, бірақ оқытушы талқыланып жатқан жағдайға байланысты сұрақтар қоймай тоқетерін ғана айтқызды. Әдетте мұндай жағдай ауызша немесе қысқа видиожазба, диафильм ретінде жүргізіледі. Сондықтан оның мазмұны өте қысқа болуы керек,бірақ толық мағұлмат беретін, талқыға салуға болатын жазбалар болуы керек.
4. Семинарлар. Қазіргі уақытта семинардың екі түрі қалыптасты:
- Семинардан кейінгі - студенттерді өздік жұмыс спецификасымен, әдебиетпен және өзі айналысатын жұмыс әдістемелігімен таныстыру.
- Жеке семинар:
а) анық жоспарға алдын ала белгіленген әңгімеге оралу;
б) студенттердің баяндамасы
Можно выделить несколько видов учебных семинаров.
Пәнаралық семинар. Сабақта берілген тақырыпты әртүрлі аспектіде қарау : политикалық, экономикалық, ғылыми-техникалық, психологиялық. Оған берілген дисциплинадағы педагогтар және профессияға сәйкес мамандар шақырылуы мүмкін. Студенттер арасында тақырыпқа хабарлама дайындауға арналған тапсырмалар. Аралықдисциплина семинары студенттердің ойлау қабілетін кеңейтеді, пәнаралық байланысты көрсетеді
Мәселелі семинар. Курс бөлімін зерттемей тұрып, алдымен оқытушы берілген тақырып бөлімі мазмұнымен байланысты мәселелер жөнінде әңгіме жүргізеді. Алдынгы кундері студенттер тапсырманы орындайды, формирлейді және мәселені түсіндіреді. Семинар уақытында топтық пікірталас шарты бойынша мәселелерді талдау жүргізіледі.
Тақырыптық. Семинардың бұл түрі студенттерді қандай да бір актуалды тақырыптағы немесе бар және маңыздырақ аспектілерге назар аудару. Семинар алдында алдымен студенттерге тақырыпқа қатысы бар немесе оны оқытушы студенттер қиналғанда, қоғамдық және еңбектік қабілеттілік байланыстарын қадағалау.
Ориентациялық. Бұл семинарлар пәні болып жаңа аспектілер саналады, ол белгілі немесе шешуге болатын бекітілген және зерттелген мәселелер, материалдарды салтанатты жариялау, көрсету және т.б. Мысалы, Қазақстан Республикасының білім жөніндегі заңы.
Жүйелік. Зерттелетін тақырыпты тікелей және жанамалық қатынасы бар әртүрлі мәселелерді терең тану арқылы жүргізеді.
Семинар сабағындағы критерий бағалары:
* Мақсаттылық;
* Жоспарлылық;
* Семинарды ұйымдастыру;
* Семинар өткізу стилі;
* <<Оқытушы-студент>> қатынасы;
* Топты басқару.
Практикалық сабақ. Жоғарғы оқу орындарында оқу процесі практикалық сабақтар бойынша қарастырылады. Олар дисциплинаны тереңдетіп оқуға негізделген. Олардың формалары әртүрлі. Бұлар біртұтас түсінік: ағылшын тілі сабағы, зертханалық жұмыс, семинар сабақтары, тәжірибелер.
Тәжірибелік сабақ құрылымы:
- оқытушының кіріспе сөзі;
- белгісіз материалдарға студенттердің жауабы;
- жоспарға ұқсас практикалық бөлім;
- оқытушының түйін сөзі;
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: оқытудың ұйымдастыру формалары, дәрістер, семинарлар, практикалық сабақтар, ұйымдастыру формалардың түрлері, артықшылыраы, кемшіліктері
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Неліктен дәрісті оқытудың ұйымдастыру формалардың негізгі түрі болып саналады?
* Жоғары оқу орында дәрістердің қандай түрлері іске асырылады?
* Практикалық сабақтарға қандай талаптар қойылады?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Зайцев О.С. Методика обучения химии: Теоретический и прикладной аспекты: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Владос, 1999. -384 с.
* Педагогика и психология высшей школы: Учебное пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2002. - 544 с.
Дәріс 2 - Студенттердің әдістемелік білімін бақылау
Дәріс жоспары:
1. Бақылау әдістері.
2. Бақылаудың міндеті және оған қойылатын талаптар.
3. Бақылау формалары.
1. Бақылау әдістері - бұл оқытушы мен студент арасындағы байланыс тәсілдері, ол студенттердің меңгерген оқу материалдары және қойылған талаптарды меңгеруімен анықталады.
Жоғарғы оқу орындарында студенттің білімділігі мен қабілеттілігін бақылау жұмысының негізгі әдістері: ауызша сұрақ, жазбаша және практикалық тексеру, стандарттық бақылау болып табылады.
Ауызша сұрау - студенттер білімін тексерудің ең тиімді әдісі. Ауызша бақылау кезінде оқытушы мен студенттің арасында тікелей байланыс орнатылады, бұл жағдайда оқытушы студенттің оқу материалдарын қандай деңгейде дайындалғанын байқауға кең мүмкіндік алады.
Жазбаша тексеру аузыша тексерумен бірге маңызыд бақылау әдісі болып табылады. Студент жұмысының біркелкілігі барлығына бірдей талап қойғыза отырып, бағалауды объективті жүргізуге әкеледі. Бұл әдісті қолдану қысқа мерзім ішінде студенттердің материалды қалай игергендігін тексеруге мүмкіндік береді.
Жазбаша тексеру бақылаудың барлық түрлерінде қолданып аудиториялық және аудиториялық емес жұмыстарда болады (үй жұмысын жасағанда)
2. Студенттердің ептілігін және білімін бағалау оқу үрдісінің маңызды элементі. Ол дұрыс ұйымдастырылуына, оқу-тәрбиелік процесстің тиімді басқаруына және маманның сапалы дайындалуына тәуелді.Оқытудың барлық формалары бойынша студенттердің материалды қалай меңгергендігі туралы толыққанды үздіксіз және обьективті ақпаратсыз, <<кері байланысты >> қалай игергендігі туралы біліп, оқу материалының меңгеру динамикасын бағалай отырып, біліміді, ептілікті талдап оқу процессін ұйымдастыруға қажетті түзетулер енгізіледі.Оқу барысында студенттердің білімін және ептілігін бағалау, тексеру, оқыту, дамыту, тәрбиелік және әдістемелік функциялары маңызды және арнайы функция тексеру фцнкциясы болып табылады. Бақылау студентті тәрбиелеп, өз жұмысына деген жауапкершілікті арттырады, оқу еңбегіне жүйелі қарауға үйретеді, күнделікті оқу ісін белсенді етіп, оқуға деген ниетті түзейді. Бақылауды дұрыс жасаған оқытушы оқушының білімімен ептілігін жетілдіруге шақырады және өзін бағалаудың объективті пікірі қалыптастырып, өзін бақылауға қажеттілікті туындатады.
Білім мен ептілікті бағалау әдістемелік функцияға ие.Оның процесі мен нәтижесі оқытушының өзінің жұмысын жетілдіруге керек. Бақылау сабақ берудің әдістемесін бағалауға, оның күшті және әлсіз жақтарын анықтап, оқытудың оптимальды жақтарын таңдауға көмек береді.
Бақылау талаптар қатарын сақтағанда қажетті және тәрбиелік тиімділік береді.
Бақылау болуы керек: жоспарлы және жүйелі түрде, яғни оқу тәрбиелік процестің жоспарымен бірге жүзеге асырылады. Оның оргнаикалық бөлігі болып табылып, оқыту бағдарламасының негізгі сұрақтарына негізделеді.
3. ЖОО-ның оқу жоспарлары мен бағдарламалары студенттің білімі мен машығының келесідей формаларын қарастырады: міндетті бақылау жұмыстары, сынақты, біліктілік сынақтары, курстық және дипломдық жобасын қорғау, семестрлік және мемлекеттік емтихандар.Қорытынды бақылауда тексеру әртүрлі формада болады, көбінесе бақылау жұмысының және ақпараттың сипатымен анықталады. Мұның бәрі тапсырманы мұқиятты таңдауға қажет етеді. Маманды дайындағанда тапсырма барлық оқу пәндерінің мақсатын көрсету керек және оқу бағдарламасының талаптарына сәйкес келу керек. Тексеру тапсырмаларының құрамын таңдағанда келесілер негіз болып табылады.
1. Оқыту материалының толық көлемділігін қамтамасыз ету.
2. Бақылау білімінің жалпыланған сипаттамасы.
3. Бақылау тапсырмаларының қолданбалылығы және өнімділігі.
4. Бақылау материалдарының мазмұнының студенттің танымдық жұмысын белсендіруге бағытталады.
Оқу орындарында келесі бақылау жұмыстарының түрлері бар:
Теориялық ол студенттердің теориялық түсініктерді олардың құбылысын, сипаттарын, ерекшеліктерін қалай меңгергендігін тексеруге мүмкінідк береді.
Тәжірбиелік жұмыстар алған білімін нақты тапсырмаларды шешуге арналады;
комплексті, теоретикалық және практиалық смпаттамалары бар, тапсырмалар.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: бақылау әдістері - ауызша және жазбаша сұрау, студенттердің білімін бақылауға қойылатын талаптар
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* ЖОО бақылаудың қандай түрлері жиі қолданылады?
* Жеке сұраудың басқа ауызша түрлімен салыстырғанда қандай артықшылары бар?
* Оқу орындарда бақылау жұмыстарының қандай түрлері қолдыналады?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Зайцев О.С. Методика обучения химии: Теоретический и прикладной аспекты: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Владос, 1999. -384 с.
* Педагогика и психология высшей школы: Учебное пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2002. - 544 с.
Дәріс 3 - Органикалық химияны оқытудың заманауи технологиялары
Дәріс жоспары:
* Оқыту технологиялары туралы түсінік, мақсаттары мен міндеттері. Оқыту технологияларының классификациясы.
* Проблемалық оқыту технологиясы. Саралап деңгейлеп оқыту технологиясы.
* Оқытудың ойын технологиясы. Ақпараттық - коммуникациялық технологиялар.
* Интеграция - жаңа педагогикалық технологияларды енгізу құралы ретінде.
* Жобалап оқыту технологиясы. Рефлексияның шығармашылық формасы - Синквейн.
1.Оқыту технологиясы - бір жағынан оқу ақпаратын өңдеуге, бейнелеуге және өлшеуге арналған әдістер мен құралдардың жиынтығы, екінші жағынан оқытушының оқыту процесіне қажетті техникалық немесе ақпараттық құралдарды пайдаланып студентке әсер ету әдістері туралы ілім.
Оқыту технологиясын жасау үлгісін мына 1-суретте келсетілген. Оқыту технологиясы:
- білімнің, ғылыми жетістіктердің, техниканың белгілі бір аймағында туындаған мәселелерді шешу бағытында ұйымдастырылған, жоспарлы күйде -20320-50355500тұрақты жүзеге асырылатын білімді, біліктілікті және дағдыларды меңгеру;
- оқыту, өздігінен білім алу және өзін өзі бақылау процестерін қажет етіп, соларды жүзеге асыратын шарттарды қалыптастыруды қамтамасыз ететін әдістер, тәсілдер, құралдар жиынтығы.
Оқыту технологиясының басты мақсаты - техникалық ресурстарды, адам ресурстарын және олардың өзара әрекеттесуін ескеріп, білім берудің үдерісін оңтайландыру.
Жалпы <<оқыту технологиясы>> мен <<педагогикалық технологияны>> тығыз баланысты алып қарастыру керек (2-сурет). Бірақ бұл екі технология тепе-тең емес. Оқыту технологиясы көпшілікті оқыту мен кәсіби дайындау жүйесін құрастыршы, ал педагогикалық технологияны білім беру кеңістігінің қағидаларын және оңтайландыру тәсілдерін анықтаушы ұғым ретінде қабылдауымызға болады.
Оқыту технологиясы - жүйелік категория, ол ғылыми білімді дидактикалық пайдалануға, оқу процесін ғылыми жолмен ұйымдастыруға және талдауға бағытталған. Мұнда оқытушылардың ізденістері және студенттердің жеке тұлға ретінде дамуында жоғары нәтижелерге жетуге бағытталуы да ескеріледі.
2. Проблемалық оқыту - ойлау операциялары логикасы талдау, қорытындылау және т.б оқушылардың ізденіс әрекетінің заңдылықтарын проблемалық ситуация, танымдық қызығушылығының, қажетсінуінің және т.басқасын ескере отырып оқу мен оқытудың бұрыннан мәлім тілдердің қолдану ережелерінің жаңа жүйесі. Бұл оқыту студент ойына, пікір қайшылықтарына дұрыс бағдар жасай отыра, жауап табу әдістерін үйретеді. Әдетте, оқытудың бұл түрі жаңа оқу материалын түсіндіру кезеңінде қолданылады. Сонымен, проблемалы оқытудың ерекшелігі: оқушыға дайын білім берілмей, одан проблемаларды ізденіс арқылы шешу талап етіледі.
Проблемалық оқытудың күшті жақтары:
- Студенттердің логикалық ойлау қабілетін арттырады;
- Оқу еңбегіне қызығушылығын арттырады;
- Оларды өздігінен саналы жұмыс істеуге үйретеді;
- Берік білімге, оқытудың жоғары нәтижесіне жеткізеді.
Проблемалық оқытудың кемшіліктері:
- Студенттердің танымдық іс-әрекетін басқаруға әлсіз ықпал ету;
- Мақсатқа жету үшін көп уақыт жұмсау.
Проблемалық оқытудың мақсаты - ғылыми таным нәтижелерін, білімдер жүйесін ғана меңгеріп қоймай, сонымен бірге бұл нәтижелерге жету жолының өзіне де, процесінде меңгеру, студенттердің таным дербестігін қалыптастырып, оның шығармашылық қабілеттерін дамыту.
Проблемалық оқыту шығармашылық жұмыстарды жүргізудің ең өнімді жолы болып табылады.Проблемалық оқытуда студенттер бейтаныс, белгілі емес мәселелерді өз беттерінше шешуге жұмсайды.
Проблемалық оқыту арқылы өнімді, тиімді нәтижеге қол жеткізу үшін мұғалім тарапынан проблеманы дәл, нақты қоя білудің де маңызы зор. Студенттер проблеманы шешуде қиындыққа кезіксе, мұғалім оларды жетелеп, әдіс-тәсілдерін ұсынады.
Проблемалық оқытудағы студенттердің шығармашылық іс-әрекетін бұлай тұжырымдауға болады:
1. Оқу материалының мазмұнын талдау, саралау.
2. Проблеманы ашу, өнім жасаушы шығармашылық еңбекке қол жеткізу.
3. Қорытынды жасау, өзіне-өзі баға беру, саралау.
Проблемалық оқыту технологиясы дұрыс іздене білгенде, ол тіл дамытуда өнімді нәтижелі қорытынды береді.
Деңгейлеп - саралап оқыту технологиясы -- оқушыларды дүниежүзілік білім жүйесінде қолданылатын рейтинг-ұпай жинау әдісіне баулу.
Деңгейлеп-саралап оқыту технологиясы:
- оқушының өз қабілетіне, болашағына сенуіне;
- оқушының ынталандыруға;
- оқушы мен оқытушының ынтымақтастық қарым-қатынас достығына;
- оқушының өз білімін өз бағалай білуіне;
- баға әділдігіне;
- білім көрсетудің әділ сайысына мүмкіндік береді.
Деңгейлеп - саралап оқытудың басты сипаты - мақсатты нәтиже. Қоғам талабы да - нәтижелі маман даярлауда болып отыр. Жаңаша оқыту студенттің жеке мүмкіндігіне қарай жұмыс істеуіне, мақсат қою, оны жоспарлау, ұйымдастыра білу, өзін-өзі бақылау, өзін-өзі бағалауға үйретеді.
Деңгейлеп-саралап оқыту технологиясында жұмыс міндетті 3 деңгейлік, қосымша шығармашылық деңгей талаптарынан тұрады. Оның басты мақсаты - сынып оқушыларын <<қабілетті>>, <<қабілетсіз>> деген жіктерге бөлуді болдырмау. Болашақта оқыту мен тәрбиелеу, әлеуметтік талап-тілектерді ескере отырып дамыту, ғылыми жетістіктер мен педагогикалық тәжірибелерді жаңартуға, мұғалімдерді ақпараттық қамтамасыз етуді, біліктілігін үздіксіз көтеруді қажет етеді.
3. Ойын - қоғам тәжірибесін қайта құруға және қабылдауға бағытталған, бір шартты жағдайдағы қызметтің түрі.Сол бойынша өзін-өзі басқарады,тәрбиелеу жетіліп қалыптасады.
Ойын түрінде оқытудың мақсаты: жеке - қызмет түрінде білімді, біліктілікті, дағдыны меңгеруді қамтамасыз етеді.
Іске асыру құралы:Оқушыларды шығармашылық қызметіне ойын әдістері арқылы қызықтыру.
Қазіргі таңда ойын - қызмет ретінде төмендегі жағдайларда қолданылады.
* Жеке технология ретінде;
* Оқу пәнінің бөлімін, тақырыбын ұғып меңгеру үшін;
* Кең көлемді технология бөлігі ретінде ;
* Сабақ ретінде ,не болмаса оның кезеңдері / кіріспе ,түсіндіру ,бекіту, жаттығу орындау,бақылау/;
* Сыныптан тыс жұмыстар технологиясы.
Ойын тәсілдері мен жағдайларын сабақ кезінде өткізу мына негізгі бағыттарда жүргізіледі:
* Дидактикалық мақсат оқушыларға ойын түрінде беріледі;
* Оқу қызметі ойын ережелеріне бағынады;
* Оқу материалы оның құралдары ретінде қолданылады, құыту қызметіне жарыс ретінде кіргізіп, дидактикалық міндеттерді ойынға айналдырады;
* Дидактикалық тапсырмаларды орындау ойын қорытындысымен байланыстырылады.
Ойындарды дене (қозғалыс), ой-өрісі (ақыл-ой), еңбек, әлеуметтік және психологиялық қызметтер түрлеріне бөлу керек.
Ойындар ерекшеліктеріне қарай мына топтарға бөлінеді:
а/ оқыту,жаттығу,бақылау және қорытындылау;
б/ таным,тәрбие,даму:
в/ еске алу,өнімділік,шығармашылық;
г/ коммуникативтік,таным әдісі,кәсіпке бағдарлау және т.б.
Ойын әдістемесі пән бойынша сюжеттік, рөлдік, іскерлік, еліктеушілік және драмалық ойындар.
Пәндер бойынша ойындар барлық оқу пәндері саласына бөлінеді.Ойын ортасы ойындартехнологиясының ерекшелігін анықтайды:затпен және затсыз ойындар үстел үстінде ,көшеде ,бөлмеде ,компьютерде ,оқу техникалық құралдармен және түрлі жүру техникасымен.
Оқытудың ақпараттық технологиясы - бұл ақпаратпен жұмыс жасау үшін арнайы тәсілдер, педагогикалық технологиялар, бағдарламалық және техникалық құралдар (кино, аудио және видеоқұралдар, компьютерлер, телекоммуникациялық желілер).
Оқытудың ақпараттық технологиясы - білімді жаңаша беру мүмкіндіктерін жасау (педагогикалық іс-әрекетті өзгерту), білімді қабылдау, білім сапасын бағалау, оқу-тәрбие үрдісінде оқушының жеке тұлғасын жан-жақты қалыптастыру үшін ақпараттық технологияның қосымшасы деп түсіну керек.
Білімді ақпараттандырудың негізгі мақсаты - <<оқушыларды ақпараттық қоғам жағдайында тұрмыстық, қоғамдық және кәсіби салалардың іс-әрекетіне толық, тиімді араластыру>> болып табылады.
Төмендегі қасиеттер білім жүйесінің өзіндік ерекшелігі болып саналады.
+ Тұтынушының қолдану сапасында;
+ Нәтижесінде әр түрлі салаларда қолданылатын, ақпараттық технологияларды жасаушы сапасында.
Бірақ компьютер мүмкіндіктерін асыра бағалауға болмайды, өйткені ақпарат беру - бұл білім мен мәдениетті беру емес, сондықтан ақпараттық технологиялар педагогтарға тек қосымша тиімді құрал ретінде қызмет атқарады.
Оқытудың ақпараттық технологиясында қолданылатын бағдарламаны қамтамасыз етуді бірнеше категорияға бөлуге болады:
· Оқытатын, бақылайтын және үйрететін жүйелер;
· Ақпарат іздеу жүйесі;
· Модельдеу бағдарламалары, микромирлер;
· Танымдық сипаттағы инструменттік құралдар;
· Әмбебап сипаттағы инструменттік құралдар;
· Коммуникацияны қамтамасыз етуге арналған инструменттік құралдар.
4. Пәнаралық байланыс негізінде кіріктіре оқыту тарихына көз жүгіртсек. Бұл идея Я.А. Коменскийден басталады. Ұлы дидакт: <<Бір-бірімен байланысы бар заттар, сол байланысы көрсетіле отырып оқытылуы қажет>>, - деген болатын. Атақты педагог пәндердің арасындағы байланысты пайдаланып кіріктіре оқыту негізінде оқыту үрдісінің біртұтастығын қалыптастыруға қол жеткізуге болатынын айтты. Осы идеяға көптеген педагогтар қосылып, оны одан әрі дамытты. Кіріктіре оқыту идеяларын В.Я. Стахарин, Н.Ф. Бунаков, В.И. Водовозов, т.б. педагог ғалымдар жалғастырып, пәндерді кіріктіре оқыту әдістемелерін ұсынды.
Этимологиялық мағынасы (<<интеграция>> - лат. untegratio) <<қалпына келтіру>>, <<толықтыруды>> білдіретін бұл ұғым педагогикада бірнеше тұрғыдан қаралады:
* кіріктіру - оқытудың жүйелік принципіне сай жақсы ойластырылған, жіті қарастырылған педагогикалық үрдіс;
* кіріктіру - мазмұндық қайталауларды болдырмау; оқу үрдісінде бағдарламадағы пәндерді логикалық негізделген бірізділік принципіне қарай құрастыру және түрлі пәндерді оқытуда <<шекаралық білімді>> үйлестіру арқылы қол жеткізуге болады;
* кіріктірудің маңызы, кіріктірілетін пәннің оқу жоспарына сәйкес оқушылар сапалы білім ала отырып, өздерінің танымдық қабілеттерін дамытады, табиғаттың біртұтас ғылыми бейнесі жөнінде түсінік қалыптастырады, алған білімдерін болашақта тиімді пайдалануға, оны дамытуға қажетті білік-дағдыларды бойына сіңіреді.
Түрлі пәндерді кіріктіру материалдық дүние мен оны кешенді танып білу мүмкіндіктерінің жалпы әдіснамалық бірлігі принципіне негізделеді. Сондықтан да жаратылыстану пәндерін, соның ішінде, биология мен химия пәндерін ақпараттандыру негізінде кіріктіре отырып оқыту табиғат, қоғам, болмысты, олардың өзара диалектикалық байланысын тұтас қабылдап, оқушылардың жүйелі ойлау қабілетін дамытуға септігін тигізеді.
Сөйтіп, пәнаралық байланыстардың әртүрлі нысандары болуы мүмкін. Теорияда мұндай байланыстардың нысандарын: 1) құрамына, 2) әсер ету бағытына және 3) байланыстарды түзетін элементтердің өзара әрекеттесу тәсіліне қарай ажыратады. Алғашқы нысан оқу материалының мазмұнымен, қалыптастырылатын білік-дағдылармен әрі ойлау операцияларымен, әдістерімен және ұйымдастырушылық нысандармен анықталатындықтан, мұнда а) мазмұндық, ә) операциялық, б) әдістемелік және в) ұйымдастырушылық пәнаралық байланыс типтерін анықтауға болады.
Екінші нысанда байланыс тараптарын шартты түрде латын А, В, С және D әріптерімен белгілер болсақ, онда бұл нысанның келесі типтерін былайша бейнелеуге болады:
* Біржақты пәнаралық байланыс .
* Екіжақты пәнаралық байланыс ;
* Көпжақты пәнаралық байланыс .
5. Жобалап оқыту технологиясы. Жобалап оқыту технологиясының негізін салушы Карл Фрей. Ол жобалау әдісі туралы былай дейді:
- оқушылардан болсын немесе оқытушы тарапынан болсын практикалық маңызы бар бір жоба (проект) ұсынылуы тиіс.
- жобаға қатысушылар оқыту түрі, міндеттерді атқару туралы өзара келіседі;- оқушылар алған білімдерін танымдық және практикалық міндеттерді шешуге пайдаланады. Жеткіліксіз білімді әртүрлі ақпарат көздерінен өз бетінше оқып үйренеді;
- ұжымда жұмыс істеп үйренеді;
- зерттеу біліктерін (проблеманы анықтау, ақпарат жинау, бақылау, тәжірибе жүргізу, талдау, жорамал жасау, қорытындылау) меңгереді;
- оқушылардың жүйелі ойлауы дамиды.
Жобалап оқыту технологиясының объектілері нақты өмірден алынған практикалық маңызы бар жобаға енуі тиіс.
Жобалау әдісі - оқушылардың зерттеу жұмыстары әдісі болып табылады.
Жобаны орындау мынадай кезеңдерден тұрады:
І - кезең. Жобалық тапсырманы, тақырыбын құрастыру. Жобаның тақырыбын жіктеп бөліп, оларды оқушылар арасында бөлу
ІІ - кезең. Шығармашылық топтар құру, топтағы оқушылар өзара үйлесімді жұмыс істеуі үшін олармен ұйымдастыру жұмыстарын жүргізу
ІІІ - кезең. Зерттеу жұмысына материалдар дайындау. Жауап берілуі тиіс сұрақтарды тұжырымдау, командаларға тапсырмалар, қажетті әдебиеттерді таңдау.
Ү - кезең. Оқушылардың жобаны орындауы. Мұғалім оқушылар жұмысын үйлестіреді, кеңес береді, олардың іс-әрекетін көтермелеп отырады. Оқушылар іздеу, тану жұмыстарын орындайды.
Ү - кезең. Нәтижелерді шығару, нәтижелерге нақтылы жағдайға сәйкес ішінара түзетулер жасау.
ҮІ - кезең. Жұмыстар қортындысымен жұртшылықты таныстыру (презентация). Мұғалім экспертизалық жұмысты ұйымдастырады. Мысалы эксперт ретінде жоғары сынып оқушыларын немесе ата-аналарды шақыруға болады.
ҮІІ - кезең. Орындалған жұмысты талдау, бағалау (рефлексия). Мұғалім балалардың іс-әрекетін педагогикалық тұрғыда бағалайды, балалардың ынтасын ескереді.
Бұл технологияда жобаға оқушылардың қызығушылығын туғызу басты қиындық болып табылады. Сондықтан жобаның маңызын түсіндіру жұмыстарын жүргізу керек болады.
Рефлексияның шығармашылық формасы - Синквейн.
Синквейн француздың <<бес>> деген сөзінен шыққан, яғни бес жолды өлең жазу әдісі.
- Бірінші жолда- тақырып бір сөзбен беріледі (зат есім)
- Екінші жолда- тақырып екі сөзбен сипаттау (сын есім)
- Үшінші жолда- тақырыпқа қатысты қимыл атауынан үш сөз жазу. (етістік)
- Төртінші жолда- тақырып мәнін ашатын бір синоним сөз
- Бесінші жолда-4 сөзден тұратын бір сөйлем.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Бағдарламалап оқыту технологиясында пайдаланылатын дәстүрлі оқыту элементтері кездеседі?
* Проблемалық оқытудың ерекшелігі неде?
* ЖОО - да жобалау әдісі қалай қолданылады?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Зайцев О.С. Методика обучения химии: Теоретический и прикладной аспекты: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Владос, 1999. -384 с.
* Педагогика и психология высшей школы: Учебное пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2002. - 544 с.
Дәріс 4. Химияны оқыту процессінде проблемалық оқыту технологиясын қолдану
Дәріс жоспары:
* Проблемалық оқытудың шығу тарихы мен дамуы.
* Проблемалық оқытудың маңызы және оны қазіргі оқыту процесіне енгізу қажеттілігі.
+ Проблемалық оқытудың теориялық негіздері.
+ Проблемалық жағдаят түрлері және оны туғызу әдістері.
+ Проблемалық оқытудың технологиялық сызбанұсқасы.
+ Проблемалық оқытудың деңгейлері.
+ Проблемалық оқытуды ұйымдастыру әдістері.
3. Органикалық химия сабағында проблемалық оқытуды пайдалану.
1. Проблемалық оқыту теориясын В.Т. Кудрявцев, И.Я.Лернер,
М.И.Махмутов, А.М.Матюшкин, М.Н.Скаткин білікті маман жеке тұлғасының қалыптасу тұжырымдамасын Л.А.Волович, Г.И.Ибрагимов, Г.В.Мухаметзянова өз еңбектерінде жан-жақты зерттеген. Проблемалық оқыту теориясының негізін қалаушылар оқудағы ойлану қызметі тек қана жаңа білімді меңгеріп қана қоймай, сол мақсатқа жетудің жаңа тәсілдерін де үйрену деп есептейді. А.М.Матюшкиннің анықтамасы бойынша, <<оқытудағы ойланудың негізгі қызметі тек қана жаңа білім алып, жаңаша әрекет етуге мүмкіндік беретіндігінде. Адам өміріндегі барлық білім жүйесі мен іс-әрекеті оның ойлау қабілетінің нәтижесі. Адамның білімі оның ойлануының көрінісі, яғни негізгі танымдық құралы>>.
М.И.Махмутов: <<Білім мен білім алу әрекеті арасындағы өзара байланыс оқушы өзі білмейтін нәрсемен танысқанда, оны түсінуге тырысқанда пайда болатын қайшылықтардан шығу жолын іздегенде ғана тығыз болады. Өйткеніол жаңа білімді игеру барысында ізденіс жасап, әрекет етеді>>,-деп көрсетеді. Мұндай жағдайдан шығу білімді меңгерудің жолын құрастыру кезінде туындаған проблеманы шешу үшін ойлану қабілетін дамытқанда ғана іске асады. Демек, проблемалық оқыту ғана білім алушылардың шығармашылық ойлауын дамытады деген сөз
Проблемалық оқытудың теориялық негіздері. Проблемалы оқыту кезінде мұғалімнің жетекшілігімен проблемалы жағдай жасалып, оқушылар оны шешуге белсенді түрде қатысады, осы іс-әрекеттің нәтижесінде оқушылар кәсіби білімді, дағды мен біліктерді меңгеріп, ойлау қабілеттерін дамытады.
Проблемалы оқыту ынталандырудың ерекше проблемалы түріне негізделеді, сондықтан материалдық дидактикалық мазмұнының тиісті дәрежеде, яғни проблемалы жағдайдың тізбегі ретінде берілуін талап етеді.
Ғылыми білім логикасының түп-төркіні проблемалы жағдайлардың логикасы болып табылады. Проблемалы жағдайлар мазмұнның белгісіздігіне қарай, проблемалықтың деңгейіне қарай, ақпарат сәйкессіздігінің түріне қарай, басқа да әдістемелік ерекшеліктеріне қарай әртүрлі болуы мүмкін. Проблемалы оқыту технологиясы - бұл проблемалы жағдайларды, оқушылардың белсенді танымдық қызметін ұйымдастыруға негізделген технология. Педагогикалық проблемалы жағдай белсенділікті оятатын әрекеттердің, таным обьектісінің жаңалығын, маңыздылығын, сұлулығын және басқа да ерекшеліктерін айқындайтын мұғалім сұрақтарының негізінде туындайды. Психологиялық - проблемалық жағдай жасаудың өзіндік жеке ерекшеліктері бар. Тым қиын не тым жеңіл танымдық міндет оқушылардың ойында проблемалық жағдай туғызбайды.
Проблемалы жағдайларды оқу үрдісінің барлық, яғни жаңа тақырыпты түсіндіру кезінде, жаңа сабақты бекіту, тексеру кезеңдерінде ойластыруға болады. Мұғалім проблемалы жағдай (ситуация) туғызып, оның шешімін іздеуге оқушыларды бағыттайды. Сөйтіп, бала өз оқуының субьектісіне айналады, соның нәтижесінде бала жаңа білім игеріп, әрекет әдістерін меңгереді.
Проблемалық жаңдаятты шешу әдістері:
* Зерттеушілік: индуктивті (жекеден жалпыға) және дедуктивті (жалпыдан жалқыға) зерттеулер
* Жобалау.
Проблемалық жағдаятты шешу құралдары:
* Эксперимент;
* Ақпаратпен жұмыс;
* Бақылау;
* Модельдеу.
Оқушылардың жұмыс формалары:
* әңгімелесу (эвристикалық, дикуссия, диспут және т.б.)
* проблемалық дәріс;
* экскурсия;
* зерттеушілік сипаттағы зертханалық тәжірибені шешу;
* топтағы теориялық жұмыс;
* тарихи құжаттармен, мәтіндермен, мәліметтермен жұмыс.
Проблемалық оқытудың технологиялық сызбанұсқасы келесідей: оқытушы проблемалық жағдаят тудырып, оқушыларды оның шешімін табуға бағыттап,мәліметтерді іздестіруге, ұсынылған гипотезалардың дұрыстығын тексеруге және алынған білімдерін практикада қолдануға мүмкіндік туғызады.
Педагогтар мен оқушылардың қызметіне байланысты проблемалық оқыту әртүрлі деңгейлі болуы мүмкін (кестеде).
Деңгей
Мұғалімде сақталатын звено саны
Оқушыға берілетін звено саны
Мұғалімнің іс - әрекеті
Оқушының іс - әрекеті
0
3
0
Жағдаят туғызады, оны шешеді
Жағдаятты шешімін есте сақтайды
1
2
1
Жағдаят туғызады, оны жинақтайды
Жағдаятты шешеді
2
1
2
Жағдаят туғызады
Жағдаят туғызады, оны шешеді
3
0
3
Ұйымдастырады, бақылайды және жетекшілік етеді
Жағдаятты түсінеді, жинақтайды және шешеді
Проблемалық оқытуды ұйымдастырудың ең тиімді үш тәсілі:
* проблемалық мазмұндама;
* ізденушілік (эвристикалық) әңгімелесу;
* оқушылардың өзіндік ізденушілік және зерттеушілік қызметтері.
Проблемалық оқытудың түрлері:
1 Теориялық ізденіс немесе ғылыми-шығармашылық (ғылыми-зерттеу). Оқушының жаңа теорема, заң, ереже т.б. ойлап шығарудағы ізденісі және өз болжамын жасау. Оқу проблемаларының теориялық шешімін табу қарастырылады.
2 Тәжірибелік ізденіс немесе тәжірибелік-шығармашылық. Оқушы меңгерген теориялық білімін жаңа жағдайда, өмірде қолдан білуі қажет. Проблемалық оқытудың бұл түрінде оқушы оқу проблемаларының тәжірибелік шешімін іздестіреді.
3 Шығармашылық ізденіс. Оқушы үйреніп білген білім қорын одан әрі дамытып, шығармашылықпен жұмыс істеу дағдыларын жетілдіру қажет. Шығармашылық жұмыстарға көркем зерттеу жұмыстары, ғылыми жобалар, шығарма жазу, әңгіме құрастыру, сурет салу, ән шығару, жоба құрастыру, слайд жасау, т.б. жатады.
Проблемалық оқыту түрлері студенттердің шығармашылық белсенділіктерін жетілдіреді, пәнге деген қызығушылықтарын арттырады, пәннен терең білімділіктерін дамытады. Студенттің ғылыми тұрғыдан ойлау дағдылары қалыптасады. Көтерілген мәселе бойынша көпшілік ақпарат құралдары мәліметтерімен, кітапханада, қосымша әдебиеттермен, энциклопедиялық сөздіктермен, т.б. жұмыс істей отырып білім қорларын молайтады. Қозғалған мәселе бойынша бір-бірімен ой бөлісуге, өз көзқарастарын білдіреді, оны дәлелдейді. Проблемалық жағдайларды шеше отырып, оқушылардың өз беттерінше саралау, түсіну, игеру, талдау, баға беруі болып табылады.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Проблемалық оқыту негізінде қандай принциптер жатыр?
* Проблемалық оқытудың қандай деңгейлері бар?
* Проблемалық оқытудың басты ерекшеліктері неде?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Чернобельская Г.М. Методика обучения химии. - М.: Владос, 2000. -336с.
* Цветков Л.А. Преподавание органической химии в средней школе. - М.: Просвещение, 1984. - 312с.
* Грабовый А.К. Технологизация обучения во взаимосвязи с химическим экспериментом // Химия в школе. - 2006. - № 1. - с. 64-65
5 дәріс - Органикалық химия және ЖМҚ химиясын жоба әдісімен оқыту
Дәріс жоспары:
* Жоба әдісі туралы ұғым.
* Орташа мектептегі жоба әдісі
* Жоғары оқу орындарындағы жоба технологиялары
1. Жобалар әдісінің оқыту мақсаттарының ауқымы: <<оқушылардың танымдық, шығармашылық дағдыларын, өз білімдерін өз бетімен құрастыра білу икемділігін, ақпараттық кеңістікте жөн таба білу іскерлігін дамыту, сын тұрғыдан ойлауын дамыту>>. Жобалар әдісінің мәні - белгілі бір білім жиынтығына ие болуды болжайтын және жобалау іс-әрекеті арқылы шешімін табуды алдын-ала ескеретін мәселелерге деген оқушылардың қызығушылығын ынталандыру, алған білімдерін тәжірибе жүзінде қолдана білу икемділігін, рефлекторлық ойлауды (сыни тұрғыдан ойлауды) дамыту. Мәселе ойдың мақсатын белгілейді, ал мақсат ойлаудың үрдісін бақылайды.
Рефлекторлы ойлау мәні - фактілерді әрдайым іздеу, олардың талдауы, олардың анықтығы туралы ойлану, жаңаны тану үшін, күмәннан шығу жолдарын табу үшін, фактілерді логикалық тұрғызу, дәлелденген пікірлерге негізделген сенімділікті қалыптастыру.
2. Оқу процесінде жобалау әдісің ұйымдастыру
Жобалау әдісінің нәтижелерін бірнеше әдістермен енгізуге болады:
- сабақ кезінде;
- сабақтан тыс.
Жобаны орындаудың алгоритмі
1. Мәселені анықтау (зерртеудің тақырыбын анықтау, мақсатын анықтау).
2. Мәселені талқылау және оны шешу тәсілдерін іздеу.
3. Мәселенің шешуі .
4. Нәтижелерді өңдеу.
5. Жобаны қорғау.
6. Нәтижелерді бағалау.
Жобалау әдісінің негізгі критерийлері
1. Қызықты мәселенің бар болуы.
2. Жобаның практикалық, теориялық және оқулық маңыздылыққа ие болуы;
3. Оқушылардың өзіндік жұмысының болуы.
3. Жобалар әдісі біріншіден - қандай бір мәселені шешуді, екіншіден - нәтижеге қол жеткізуді болжайды.
Жобалар әдісі - қандай да бір түрде безендірілген, нақты, айтарлықтай тәжірибелік нәтижемен аяқталуы тиіс мәселені толық өңдеу арқылы дидактикалық мақсаттарға жетудің тәсілі. Жобалар әдісінің негізіне <<жоба>> ұғымының мәні, оның қандай да бір тәжірибелік немесе теориялық мәнді мәселені шешу арқылы алуға болатын нәтижеге деген прагматикалық бағыты салынған. Бұл нәтижені нақты тәжірибелік іс-әрекетте көруге, түсінуге, қолдануға болады. Мәсенің шешімі бір жағынан, жиынтықтарды, әр түрлі әдістерді, оқыту құралдарын қолдануды алдын ала ескерсе, ал екінші жағынан, ғылымның әр түрлі салаларынан, техникадан, технологиядан, шығармашылық салалардан білімді қолдану икемінің, білімнің интегралдануының қажеттілігін болжайды. Орындалған жобалардың нәтижелері <<көрнекі>> болуы тиіс, яғни егер, ол теориялық мәселе болса, онда оның нақты нәтижесі, егер тәжірибелік болса - қолдануға дайын нақты нәтиженің болуы.
Жобалап оқыту түзу болып табымайды, және бұл жерде тек нәтиже ғана емес, көп шамада үрдістің өзі құнды.
Жобалармен жұмыс істеу студенттерге дәстүрлі оқу әдісімен қол жеткізе алмайтын білім алуға мүмкіндік бере отырып, жоғары білім беру жүйесінде ерекше орын алады. Бұлай болуы мүмкін, өйткені студенттер өздері өз таңдауларын жасайды және өздері талаптанады. Бұл көзқарастан жақсы жобаның:
- тәжірибелік құндылықтары болуы;
- студенттердің өзіндік зерттеулерін жүргізуінің болжауы болуы ;
- онымен жұмыс істеу үрдісінде де, және оның аяқталуында да бірдей мөлшерде болжаусыз болуы;
- оны орындау жылдамдығы мен жұмыс бағытында оралымды болуы;
- өзекті мәселелерді шешу мүмкіндігінің болжауы болуы;
- студентке өз қабілетіне сәйкес білім алу мүмкіндігін беруі;
- кең спектрлі тапсырмаларды шешуде студенттің қабілеттерінің ашылуына көмегі болуы;
- студенттер арасындағы өзара әрекеттерін реттеуге жағдай жасалуы тиіс.
Жобалар әдісінің мәртебесі (басқа әдістермен және технологиялармен салыстырғанда):
Жобалар әдісін педагогикалық технологиялар ретінде айтатын болсақ, онда бұл технология зерттеушілік, ізденістік және мәселелі әдістердің жиынтығы, өзінің мәнісіне қарай шығармашылық болып табылады. Жобалар әдістері - тек шынайы білім шоғырына ғана емес, оны қолдануға және жаңа білім алуға (кейде өз бетімен білім алу арқылы) бағытталған педагогикалық технология.
Жобалар әдісі білім беру жүйесінің толық өңделген және құрылымдалған компоненті болып табылады. Жобалар әдісінің танымалдығы нақты мәселелерді шешу үшін, онда теориялық білімдер мен олардың тәжірибеде қолданылуының үйлесу мүмкіндігімен қамтамасыз етіледі.
Жобалардың түрлері:
Жобаларды түрлерге бөлудің негізі болып келесі белгілер табылады:
- Жобада басты іс-әрекет: зерттеу, іздеу, шығармашылық, рольдік, қолданбалы (тәжірибелік бағытталған), таныстырулық бағытталған және т.б. (зерттеу жобасы, ойын, таныстырулық бағытталған, шығармашылық);
- Жобаның пәндік - мазмұндық ауқымы: моно жоба (білімнің бір саласында); пәнаралық жоба;
- Жобаны үйлестіру сипаты: бір беттілік (бұлжымайтын, иілгіш), жасырын (анық емес, телекоммуникациялық жобаларға тән, жобаға қатысушыны имитациялау);
- байланыстың сипаты: бір ЖОО, факультет, қала, аймақ, елдің және әр түрлі елдер арасындағы қатысушылар үшін;
- жобаға қатысушылардың саны;
- жобаның ұзақтығы.
Жобамен жұмыс жасаудың кезеңдері (сипаттаудың мүмкін нұсқалары):
I нұсқа. Жобалар әдісінде жобамен жұмыс жасаудың келесі кезеңдері анықталады: іздеу, конструкторлық, технологиялық, қорытынды.
Іздеу кезеңі:
- Мәселені іздеу және талдау.
- Жоба тақырыбын таңдау.
- Кезеңдер бойынша жобалау іс-әрекетін жоспарлау.
- Жоба тақырыбы бойынша ақпаратты жинақтау, зерделеу, өңдеу.
Конструкторлық кезеңі:
- Жоба тапсырмасының оңтайлы шешімін іздеу.
- Дизайн талаптарын ескере отырып, құрылым нұсқаларын зерттеу.
- Дайындау технологиясын таңдау.
- Экономикалық баға беру.
- Экологиялық сараптама жасау.
- Конструкторлық және технологиялық құжаттарды құрастыру.
Технологиялық кезең:
-Жобаны тәжірибеде жүзеге асырудың жоспарын құру, қажет материалдарды, құралдарды және құрылғыларды таңдау.
- Жоспарланған технологиялық операцияларды орындау.
- Сапаға ағымдық бақылау жасау.
- Қажет болған жағдайда құрылымға және технологияға өзгерістер енгізу.
Қорытынды кезең:
- Жобаның орындалуының сапалық бағасы.
- Жобаның орындалуындағы нәтижелерді талдау.
- Жобалаудың нәтижелерін қолданудағы мүмкіндіктерді зерделеу (көрме, сату, жобалар банкіне қосу, жариялау).
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Жоба әдісіне қандай талаптар қолданылады?
* Мектептегі және жоғары оқу орындарындағы жоба әдістерінің айырмашылығы неде?
* Жоба әдісінің этаптары қандай?
Ұсынылған әдебиеттер:
1. Лазарев В.С. Новое понимание метода проектов в образовании // Педагогика, 2011, №10, С. 3-11.
2. Жилин Д.М. Проектное обучение в химии: обзор западного опыта. / Инновационные процессы в химическом образовании. Материалы IV всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Челябинск, 2012. С. 109-118.
3.Зерщикова Т. А. О способах реализации метода проектов в вузе. Проблемы и перспективы развития образования: материалы междунар. заоч. науч. конф. (г. Пермь, апрель 2011 г.).Т. II. -- Пермь: Меркурий, 2011. -- С. 79-82.
6 дәріс - Кейс әдісімен органикалық химияны оқыту
Дәріс жоспары:
* Сase-study әдісінің жалпы сипаттамасы
* Кейс-стади әдісінің категориялық аппараты
* Кейс құрылысы және оны құрастыру принциптері
* Метод сase-study оқу технологиясы ретінде
1. Кейс әдісі нақты жағдайлар тұрғысынан академиялық теорияларды көрсетуге мүмкіндік береді. Ол студенттерді пәнді оқуға, білімді терең меңгеруге, ақпаратты өңдеуге және талдауға, әр түрлі жағдайларды саралауға мүмкіндік береді.
CASE-терді құрудың келесі негізгі сатылары белгіленген: мақсаттарды анықтау, әр түрлі жағдайларға критерилерді тағайындау, қажет ақпарат көздерін белгілеу, CASE - тегі алғашқы материалдарды дайындау, сараптама жасау, oны қолдану бойынша әдістемелік материалдар дайындау. Оқу процесіндегі кейстермен жұмыс жасау технологиясы келесі сатылардан тұрады:
1) кейс материалдарын зерттеушілердің жеке өзіндік жұмысы (мәселені сәйкестендіру, негізгі баламаларды тұжырымдау, ұсынылған әрекетті немесе шешімді ұсыну);
2) негізгі мәселені енгізуге және оны шешуге байланысты шағын топтармен жұмыс.
3) жалпы дискуссиядағы (оқу тобы шегінде) шағын топтардың тұсаукесерлері және тәжірибе нәтижелері.
CASE STUDY әдісі келесі дағдыларды дамытады:
1. Аналитикалық дағдылар. Оларға келесілерді жатқызуға болады: деректердің мәліметтерден айыру шеберлігі, маңызды және маңызды емес ақпараттарды айыра білу, талдау, елестету және оларға қол жеткізу, жіберіп алған ақпаратарды тауып, оларды қалпына келтіру шеберлігі және т.б. Нақты және логикалық ойлау қабілеті. Бұл әсіресе, ақпарат сапасы төмен болған жағдайда өте маңызды.
2. Тәжірибелік дағдылар. Кейсте көрсетілген нақты жағдайларымен салыстырғанда мәселенің күрделілігі төмен деңгейі экономикалық теорияларда, әдістер мен принциптерде қолданылатын тәжірибе дағдыларын жүйелеуге мүмкіндік береді.
3. Шығармашылық дағдылар. Ережеге сай жалғыз CASE-пен мәселе шешілмейді. Мұнда, логикалық жолмен шешілмейтін, альтернативті шешу генерациясының шығармашылық дағдылары өте маңызды.
4. Коммуникативті дағдылар. Олардың ішінен төмендегілерді атап айтуға болады: дискуссияны жүргізу шеберлігі, қоршаған адамдардың көзін жеткізу. Көрнекі материалды және басқа медиа заттарды қолдану - топтарғабірлесу, өз көзқарасын қорғау, оппоненттердің көзін жеткізу, қысқа да нұсқа есеп дайындау.
5. Әлеуметтік дағдылар. Талқылау барысында CASE-те нақты әлеуметтік дағдылар қалыптасады: адамдардың өзін - өзі бағалау тәртібі, тыңдай білу, дискуссияны қолдау немесе қарама - қарсы көзқарасты дәлелдеу, яғни, өзін өзі ұстау және т.б.
6. Өзіндік саралау. Пікірталас кезінде келіспеушілік басқалардың және өзінің пікірін жете түсінуге және талдауға септігін тигізеді. Туындаған моральдық және этикалық мәселелер оларды шешудің әлеуметтік дағдыларынқалыптастыруды талап етеді.
Кейс әдісін қолдану тек оқытумен ғана шектелмейді, бұл әдіс зерттеу әдісі ретінде де белсенді қолданылады. Сонымен қатар, оқудағы оқу, білім және ізденіс мазмұнын біріктіру арқылы oқытушының кәсіптік құзыреттілігін жоғарылатудың нақты тәсілдерінің бірі. Бұл әдістің тиімділігі, ол басқа оқу әдістерімен оңай байланысуы мүмкін.
2. Кейс-стади әдісінің категориялық аппараты:
Әдістің категориялық аппаратын құру оны қолдану тиімділігін бірталай арттыруға көмектеседі, сонымен қатар оқу процесіндегі технолизациялау әдісі үшін, жаңа мүмкіндіктер ашады. Кейс-әдісте қолданылатын негізгі ұғымдар <<жағдай>> және <<анализ>>, сонымен қоса олардан туатын - <<жағдайды талдау>> ұғымдары болып табылады.
Кестеде кейс - әдісін қолдану кезіндегі әр түрлі анализ түрлері көрсетілген.
Аналитикалық қызметтің көптүрлілігі Оларға сипаттама Негізгі түрлері
Проблемалық анализ Проблемаларды атап көрсету, проблемалық өріс қалыптастыру, олардың квалификациясы 1. Жағдайдың проблемалық мазмұнын талдау.
2. Жағдайдың проблемалық шарттарын талдау.
3. Жағдайдың проблемалық нәтижесін талдау.
Жүйелі анализ Құрылымымен және функцияларымен сипатталатын кейбір жүйелер сияқты объектіні жүйелік жол жағынан қарастыру. 1. Дескриптивті анализ, яғни бар құрылымдар негізінде, функция қалыптасады.
2. Конструктивті анализ яғни, берілген функциялар негізінде құрылым құрылады.
Праксеологиялық анализ Қызметтік процесстерді оптимизациялау көзқарысына байланысты қарастыру. 1. Қызметті оптимизациялау жолдарын талдау.
2. Қызметті алгоритимизациялау және үлгілеу.
Прогностикалық анализ Жағдайдың болашақ дамуына қатысты болжауды қалыптастыру. 1. Жүйенің болашақ күйі берілсе және болашаққа жетудің мүмкіндіктері анықталған болса нормативті прогностикалық талдау.
2. Трендттік модельдер құру арқылы болашақтың жағдайы анықталатын ізденісті прогностикалық талдау.
3. Оқытуды ұйымдастыру әдістері жүйесіндегі кейс әдісі:
Кейс әдісінің маңызды ерекшелігі, оның басқа әр түрлі оқыту әдістерімен тиімді үйлесуі болып табылады. Кестеде кейспен жұмысты ұйымдастыруда әр түрлі әдістермен үйлесу мүмкіндіктері берілген.
Кейс-әдісімен үйлескен әдіс Оның кейс - әдістегі ролінің сипаты
Үлгілеу Жағдайдың үлгісін құру
Жүйелі талдау Жүйелік ұсыныс және жағдайды талдау
Ойша тәжірибе Жағдай туралы білімді ойша түрлендіру арқылы алу тәсілі.
Сипаттау әдістері Жағдайдың сипатын құру
Проблемалық әдіс Жағдайдың негізінде жатқан түйінді мәселені ұсыну.
Жіктеу әдісі Жағдайды құрастыратын қасиеттер, тараптардың реттелген тізімін құру.
Ойын әдістері Жағдай кейіпкерлерінің жүріс-тұрысының нұсқаларын ұсыну.
<<Миға шабуыл>> Жағдайға қатысты ойларды генерациялау.
Пікірталас Түйінді мәселе және оны шешу жолдары жайлы көзқарастармен алмасу.
Кестеден көрініп тұрғандай, білім беру үрдісін ұйымдастырудың әр түрлі әдістері кейс - әдіспен сәтті үйлесуі мүмкін.
Кейстердің бастаулары:
Кейс оқытушы қызметінің бейнелік нәтижесі болып табылады. Интеллектуалды азық ретінде оның өзінің бастаулары бар. Кейстердің бастауы - өмір деген тезис біреуге күмән келтіруі мүмкін емес. Қоғамдық өмір өзінің әртүрлілігімен кейстің сюжетінің, түйінді мәселесінің және деректік базасының бастауы болады.
Білім келесі бастау болып табылады. Ол кейс - әдіске үйлескен басқа оқыту мен тәрбие әдістерінің мақсаттары мен міндеттерін анықтайды.
Ғылым - бұл бейнелік кешен ретіндегі кейстің үшінші бастауы. Ол аналитикалық іс-әрекетпен және жүйелік жақындасумен, сонымен қатар, кейске және оны талдау үрдісіне үйлестірілген көптеген басқа ғылыми әдістермен, екі негізгі әдістемелерді ұсынады.
Кейстің негізгі детерминация бастауларының ара қатынасы әр түрлі болуы мүмкін. Кейстерді құраудың шынайы тәжірибесінде әдетте бастаулардың біреуі басым болуы байқалады. Осылай қарастыру негізгі бастауларының әсер ету дәрежесіне қарай кейстерді топтауға негіз болуы мүмкін. Бұл жерде даусыз шынайы өмір жағдайларын бейнелейтін, тәжірибелік кейстерді, негізгі міндеті оқыту болып табылатын оқыту кейстерін, зерттеулік іс-әрекетті іске асыруға бағытталған ғылыми-зерттеулік кейстерді ерекшелеуге болады.
Кейстің құрылымы:
Кейстердің көптүрлілігіне қарамастан олардың барлығының типтік құрылымы болады.
Ережеге сәйкес кейс келесілерден тұрады:
- Жағдайлар - кездейсоқ жағдай, түйінді мәселе, шынайы өмірден оқиға.
- Жағдайдың контексті - хронологиялық, тарихи, орын контексті. әрекеттердің немесе жағдайға қатысушылардың ерекшеліктері.
- Автор ұсынған жағдайға түсініктеме беру.
- Кейспен жұмыс істеуге арналған сұрақтар мен тапсырмалар.
- Қосымшалар.
Кейсті құрастыру сатысы:
Білім мақсаттары жүйесінде кейстің орнын анықтау.
Кейс тақырыбына тікелей қатысы бар институциалды жүйені іздеу.
- Жағдай моделін құру немесе таңдау.
- Сипаттауды құру.
- Қосымша ақпараттарды жинау.
- Ақырғы мәтінді даярлау.
- Кейстің тұсаукесері, талқылауды ұйымдастыру.
Кейспен жұмыс істеуді ұйымдастыру:
Нұсқалары өте көп, бұл оқытушының шығармашылығы үшін мүмкіндік. Біз жұмыс ұйымдастыруға болатын, максималды жалпыланған сабақ үлгісін ұсынамыз.
Сабақты ұйымдастыру сатылары:
Бірлескен іс-әрекетке жұмылу сатысы:
Бұл сатының негізгі міндеті: бірлескен іс-әрекетке дәлелдеме құру, талқылауға қатысушылардың бастамаларының айқындалуы.
Бұл сатыда келесі жұмыс нұсқалары болуы мүмкін:
- Кейс-стади мәтіні студенттерге өз бетімен зерделеу және сұрақтарға жауап дайындау үшін сабақ басталғанға дейін таратылып берілуі мүмкін.
- Сабақ басында тыңдаушылардың кейс-стади материалдарын білуі және талқылауға қызығушылығы анықталады.
- Кейс-стади негізінде жатқан басты мәселе анықталады, және ол курстың сәйкес бөлімімен үйлестіріледі.
Біріккен іс-әрекетті ұйымдастыру сатысы:
Бұл сатының негізгі міндеті: - мәселелені шешуге арналған іс-әрекетті ұйымдастыру. Іс-әрекет кішігірім топтарға біріктірілуі және жеке болуы мүмкін. Тыңдаушылар оқытушы берген қандай да бір анықталған уақыт көлемінде сұраққа ұжымдық жауап дайындау үшін уақытша кішігірім топтарға бөлінеді. Әрбір кішігірім топтарда (басқа топтардан тәуелсіз) жауаптарды салыстырулар, оларды өңдеу, тұсаукесер үшін рәсімделетін жеке бір көзқарасты өндіру жұмыстары жүреді. Әрбір топта шешімді жеткізетін <<спикер>> таңдалады немесе тағайындалады. Егер кейс сауатты құрылған болса, онда топтардың шешімдері сәйкес келмеуі керек. Спикерлер топтардың шешімін таныстырады және сұрақтарға жауап береді. Оқытушы жалпы дисскусияны ұйымдастырады және бағыттайды.
Талдау және біріккен іс-әрекеттің рефлексиясы сатысы:
Бұл сатының негізгі міндеті: - кейспен жұмыстың нәтижелерімен білімдік және оқытулық нәтижелерін айқындау. Сонымен қатар, бұл сатыда сабақтың ұйымдастырылуының тиімділігі талданады, біріккен іс-әрекетті ұйымдастырудың түйінді мәселелері анықталады, ары қарай жұмыс жасау үшін міндеттер қойылады. Оқытушы әрекеттері келесідей болуы мүмкін: оқытушы кейс-стадиді талқылау үрдісін және барлық топтардың жұмысын талдай отырып пікірталасты аяқтайды, оқиғаның шынайы дамуына қысқаша түсініктеме береді, қорытынды шығарады.
Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции: типы и жанры кейсов, способы их представления, структура кейса, принципы построения кейса, метод сase-study как образовательная технология
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Кейс типтерін атаңыздар
* Кейсті құрастыру принциптері неде?
* Кейс сабағының қатысушылары қалай бағаланады?
Ұсынылған әдебиеттері:
* Зайцев О.С. Методика обучения химии: Теоретический и прикладной аспекты: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Владос, 1999. -384 с.
* Педагогика и психология высшей школы: Учебное пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2002. - 544 с.
7 дәріс - Жоғары оқу орнында модульдік оқытудың теориясы мен практикасы
Дәріс жоспары:
1. Модульдік оқытудың мақсаттары, міндеттері және принциптері
2. Органикалық химия курсын модульдік оқыту
1. Модульдік технология дегеніміз-білім алушының ішкі мүмкіншілігіне, қабілетіне қарай өз бетімен ізденуіне, әрекет етуіне лайықталған дидактикалық құрылым, адамның өзін-өзі дамуының амалы, жолы. Оның ерекшеліктері:
* Оқу материалын іріблокты ұйымдастыру. Әрбір блокта оны оқу және тапсырмалары бойынша ұсыныстар болады;
* оқушылардың өзіндік жұмысы;
* студенттерді оқыту кезінде бағдарламалар және алгоритмдер көмегімен басқару;
* педагогтың методикалық жүйесінің ашықтығы;
Модулдік оқытудың негізі:
* Арнайы ұйымдастырлған бағдарламаның бар болуы;
* Дидактикалық мақсаттарды реализациялау үшін ақпарат банкінің және методикалық басқарудың бар болуы;
2. Органикалық химия курсының оқу бағдардламасы 16 модульдан турады (8 - бірінші семестрде және 8 - екіншіде). Оларға 16 модульдік бағдарлама сәйкес келеді. Оқу жұмысының барлық түрлеріне 2 апта арналған.
Әрбір модульдік бағдарламаның технологиялық схемасы тұрады:
1. Өзіндік жұмыстан (жеке тапсырмаларды орындау).
2. Дәрістерге қатысу.
3. семинарлық сабақтарға қатысу.
4. Лабораториялық практикум.
5. Модульдың оқу бағдарламасының теориялық материалды өзіндік оқу және жеке тапсырмаларын орындау.
6. Оқытушының жеке консультациясы.
7. Өзін өзі бақылау.
8. ағымдық тексеріс
Рейтингі құрастырудың механизмі. Органикалық химияны оқуда студенттің максималды балы 1000. Рейтингті құрастыру кезінде максималды үлесті (61.5%) ағымдық тестілеу (КТ), семинарлық сабақтар (КС) және зертханалық практикум (КЭ) құрайды:
Қорытындылау және соңғы бақылаудың үлесі 38.5%. Сонымен қатар "приздік фонд" - дәрістік бақылау, ол жалпы рейтингке кірмейді, бірақ оның үлесі өте жоғары (9.5%).
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Модульдік оқытуға қандай талаптар қойылады?
* Студенттердің рейтингі қалай құрастырылады?
* Модульдік оқытудың технологиялық схемасына не кіреді?
Ұсынылған әдебиеттер:
1. Гареев В.М., Куликов И., Дурко Е.М. Принципы модульного обучения // Вестник высшей школы. - 1987. - № 8. - С. 30 - 33.
2. Юцявичене П.А. Теория и практика модульного обучения. - Каунас: Швисса, 1989. - 271с.
3. Варенова Л.И., Куклин В.Ж., Наводнов В.Г. Рейтинговая интенсивная технология модульного обучения. - Центр разработки информационных технологий и методик. - МарПИ, 1993. - 67с.
4. Зиновьева В.А. Усвоение и контроль знаний // Высшее образование в России. 1993. № 3 - С. 154 - 158.
8 дәріс - Органикалық химия курсында химиялық тәжірибенің ролі мен міндеттері
Дәріс жоспары:
* Химиялық эксперименттің функциялары
* Химиялық эксперименттің түрлері
* Органикалық химияны оқытуда эксперименттердің мақсаттары
* Органикалық химиядан демонстрациялық эксперименттің әдістемесі
1. Функции химического эксперимента. Химиялық экспериментте жалпы компоненттер:
1) барлық оқушылардың бір уақытта қабылдауға негізделген химиялық объектілерді зерттеу;
2) эксперименттің мақсаттарын және міндеттерін құрастыру;
3) оқушылардың экспериментальды қызметы;
4) химиялық эксперименттің техникасын игеру.
Химиялық эксперименттің маңызды функциялары: оқу, тәрбие, (рухани, эстетикалық, экономикалық) және даму. Химиялық эксперименттің тағы функциялары - ақпараттық, эвристикалық, критериальды, қорытындылау және әлеуметтік.
1. Ақпараттық функция химиялық эксперимент білімнің алғашқы көрінісі ретінде қызмет етеді.
2. Эвристикалық функция енгізілген фактілерді ғана емес, сонымен қатар кейбір эмпирикалық ұғымдардың, қорытындылардың және тәуелдіктерінің құрастыру негізі болып табылады.
3. Зерттеуші функция заттардың анализі және синтезі бойынша практикалық дағдылардың дамуымен, яғни ғылымыи зерттеу жұмыстарының қарапайым әдістерін игерумен байланысты.
4. Қорытындылау функция эмпирикалық қорытындыладың типтерін құрастыруға негізделген.
5. Әлеуметтік функция ғылыми білімде химиялық эксперименттің дидактикалық ролімен анықталады. Химиялық эксперименттің барлық функциялары бір бірімен байланысқан және бір бірін толықтырады.
2. Химиялық эксперимент оқытудың арнайы әдістеріне жатады.
Химиялық эксперименттің келесі типтерін ажыратады:
:: демонстрациялық эксперимент;
:: зертханалық тәжірибиелер;
:: зертханалық жұмыстар;
:: практикалық жұмыстар;
:: экспериментальдік (зертханалық) практикум;
Демонстрациялық эксперимент - бұл оқытушымен жүргізілетін химиялық эксперимент.
Демонстрациялық эксперимент кезінде келесі талаптар қойылады:
1) барлық студенттерге жақсы көріну керек;
2) көрнекілік;
3) мінсіз орындалу техникасы;
4) студенттердің және оқытушының қауыпсіздігі;
5) эксперимент әдістемесінің оптималдігі;
6) сенімділік;
7) бейнелілік;
8) сезімпаздық;
9) сендірерлік;
10) өткіншілік;
11) рәсімділеудің эстетикалығы;
12) орындау техникасының қарапайымдылығы;
13) түсіну үшін қолжетімділік;
14) экспериментті алдын ала дайындау;
15) эксперимент әдістемесін репетициялау.
Зертханалық тәжірибе - оқытушының басқаруымен студенттермен орындалатын эксперимент. Зертханалық тәжірибелер химиялық объектінің жеке қасиеттерін зерттеу үшін көмектеседі.
Зертханалық жұмыстар зертханалық тәжірибиелердің жиынтығы болып табылады және химиялық объектілердің және процестердің барлық қасиеттерін зерттеуге мүмкіндік береді. Зертханалық жұмыстарда оқытушының тапсырмасы бойынша студенттер приборларды, инструменттерді және қондырғыларды қолданып орындайды. Уақыт бойынша олар 5 - 10 тан 40 - 50 мин дейін созылады.
Практикалық жұмыстар студенттердің эксперименталды оқу қызметінің бірі болып табылады. Практикалық сабақтар оқушылардың өзіндік жұмыстарының жоғары дәрежесімен ерекшеленеді және олардың білімдерінің жоғарлауына себеп болады.
3. Органикалық химияда органикалық косылыстардың әртүрлі кластары зерттеледі. Осы заттардың таңдауы анықталады: а) ғылым негіздерін игеру үшін маңыздылығымен; б) адамзат және халық шаруашылығының маңыздылығымен.
Сондықтан ЖОО химия курсында келесі класстар анықталады: көмірсутектер, спирттер, альдегидтер, қышқылдар, күрделі эфирлер, көмірсулар, нитро- және аминоқосылыстар, белоктар, полифункциональды қосылыстар - бояғыштар, гетероциклды қосылыстар, алкалоидтер және т.б.
Бірінші мақсаты бұл зерттелетін заттарды көрнекті таныстыру.
Эксперименттің екінші мақсаты заттардың барлық химиялық қасиеттерін көрнекті көрсету.
Эксперименттің үшінші мақсаты -- оқытушыға органикалық химиядағы даму идеясын студенттерге көрсетуге көмектесу: заттардың генетикалық байланысын, органикалық қосылыстардың класаралық өтулерді, қарапайым заттардан күрделі заттардың синтезін және т.б.
Эксперименттің төртінші мақсаты -- заттардың химиялық қасиеттерінің олардың құрылысына байланысты тәуелдігін көрсету.
Эксперименттің бесінші мақсаты студенттердің политехникалық оқытуға әрекет ету.
Химиялық эксперименттің алтыншы мақсаты студенттерді практикалық дағырлармен қамтамасыз ету.
4. методикалық қорытындылар:
1. Органикалық химияның эксперименті оқушылардың ойлану қабілетінің дамуына және шығармашылық зейіндердің тәрбиесіне ықпал етеді. Эксперимент білімнің көзі болып табылады, ол студенттердің ойлану қызметін арттырады, олардың байқау қабілеттерін дамытады және де фактілерді салыстырып оларды анализдеуге үйретеді, сонымен қатар гипотезаларды құрастырып, оларды тексеру жолдарын табуға, дұрыс тұжырымға және қорытындыларға келуге мәжбірлейді.
2. Органикалық химиядан тәжірибелер ұзақтығына байланысты үлкен әдістемелік ұқыпты талап етеді. Тәжірибелердің 60% астам ұзақ болады - 10 минуттан 1 сағ дейін және кейбір кезде одан да ұзақ болады.
3. органикалық химиядан көпшілік тәжірибелер процестедің және алынған заттардың көрнекілігі аз болғандықтан женіледі.
4. Органикалық химияда реакциялар үшін олардың өту жағдайлары маңызды болып табылады.
5. органикалық химияны оқу кезінде сабақта айтылып кеткен барлық құбылыстарды көрсетуге мүмкіндік жоқ және де қажеті жоқ.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Химиялық эксперимент қандай функцияларды атқарады?
* Дәрістік және демонстрациялық эксперименттің айырмашылығы неде?
* Эксперименттің қандай түрлері жиі қолданылады?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Космодемьянская С.С., Гильманшина С.И. Методика обучения химии: учебное пособие. - Казань: ТГГПУ, 2011. С. 75-80
* Иванова М.А. Химический демонстрационный эксперимент. - М.:Высшая школа, 2009. - 248с.
* Чернобельская Г.М. Методика обучения химии в средней школе. - М.: Влдадос, 2000. С. 81-90.
Микромодуль 2 - Жоғары оқу орнында органикалық химияны оқыту әдістемесінің ерекшеліктері
9 дәріс - Жоғары оқу орнында органикалық химияны оқытудың әдістемелік ерекшеліктері
Дәріс жоспары:
1. ЖОО органикалық химияны оқудын ерекшеліктері
2. Органикалық химияның бөлімдерінің құрылысы және мазмұны
1. Бүгінгі таңда білімдердің фундаментализациясы үш негізгі бағытта жүреді: а) оқудың мазмұның өзгерту; б) бұл мазмұнды келешек мамандардың профессиональды мақсаттарына адаптациялау; в) жалпы теориялық пәндерді мамандандыру.
Химиялық пәннің курсы фундаментальды болып саналу үшін ол ерекше қасиеттерге ие болуы тиіс. Біріншіден оқытудың логикасына және әдістемесіне ие болуы қажет. Ол мектептегі курсан ерекшелену керек, сонымен қатар ол мектепте берілген білімдерге сүйену қажет.
Органикалық химия курсы университеттер техникалық, жаратылыстану және химиялық факультеттерде жүреді.
Жоғары мектептегі органикалық химия курсын төрт бөлікке бөлуге болады: органикалық химия негіздері (органикалық қосылыстардың номенклатурасы, органикалық қосылыстардың кеністік құрылысы, органикалық қосылыстардағы электрондық эффектілер, органикалық қосылыстардың қышқылдығы және негіздігі), органикалық реакциялардың механизмдері (радикальды, электрофильды, нуклеофильды), жоғары молекулалық қосылыстардың ерекшеліктері, органикалық химияның профильды бөлігі (әртүрлі мамандықтар үшін әртүрлі).
Пән спецификасының кейбір ерекшеліктері:
1. Органикалық химияның мазмұны қосылыстардың көп саңын зерттеуіне негізделген.
2. Органикалық химияны білу үшін А.М. Бутлеровтың құрылыс теориясын білу қажет.
3. Органикалық химияны білу үшін органикалық қосылыстардың электрондық құрылысын, олардың номенклатурасын және заттар арасындағы байланыстарды білу қажет.
4. Органикалық химия курсы зерттелетін заттардың құрылыстарының күрделенуіне негізделген.
2. ЖОО органикалық химияны оқытуы келесі нормативті құжаттарға негізделген:
- ҚР <<Жоғары оқудан кейінгі білім. Магистратура. Жалпы ережелер>> мемлекеттік жалпы міндетті стандарт 23.08. 2012ж. № 1080;
- <<Органикалық химия>> пәнінің типтік оқу бағдарламасы;
- СТУ 042-ГУ-4-2013 Университет страндарты <<Пәннің оқу-әдістемелік кешендерін құрастыру және рәсімдеуге қойылатын жалпы талаптар>>;
- ДП 042-1.01-2013 Құжатталған процедура <<Пәннің оқу-әдістемелік кешендерінің құрылымы және мазмұны>>.
Основной задачей курса <<Органическая химия>> является изучение общих законов и закономерностей, связывающих строение и свойства органических соединений, путей их синтеза и применения в народном хозяйстве. Органическая химия широко пользуется разнообразными современными теоретическими представлениями, квантово-химическими, термодинамическими расчетами и инструментальными методами для объяснения и предсказания реакционной способности органических соединений. Теоретическими основами ОХ являются теория строения органических соединений и теория реакционной способности, дополненные стереохимическими, электронными и квантово-химическими представлениями, знаниями о механизмах органических реакций.
Пәннің міндеттері - нақты практикалық міндеттерді шешу мақсатында студентердің теориялық дайындықтарының негізін қамтамасыз ету;
- студентердің ғылыми түйсіктерін қалыптастыру, айталық, органикалық қосылыстардың құрылымы мен реакция жүру ағы логикалық байланысты сол қосылыстар және оларды алу жолдары арқылы түсіндіру;
- қосылыстарды синтездеу барысында немесе және идентификацияланғанда студенттерді практикалық машықтануға баулу;
- алған білімін күнделікті өмірде, өндірісте, табиғатты қорғау мәселерін шешкенде қолдана білуге үйрету
Студенттер пәнді оқу нәтижесінде: органикалық молекулалардың құрылысы (химиялық, электрондық, кеністік), реакциялардың әртүрлі типтерінің негізгі заңдылықтары мен механизмдері, органикалық қосылыстардың негізгі кластарын алу әдістері және олардың қасиеттерінің құрылысына тәуелділігі.
Оқып білудің нәтижесінде студент мыналарды:
* А.М.Бутлеровтың органикалық қосылыстардың құрылыс теориясының негізгі қағидаларын, изомерия және гомология ұғымдарын, атомдар арасындағы жай және еселік байланыстарды, көмірсутектік радикал, органикалық қосылыстардың маңызды функционалдық топтарын, заттардың белгілі бір органикалық қосылыс кластарының өкіліне жататындығын білу;
* заттардың маңызды физикалық және химиялық қасиеттерін олардың құрылысына байланысты тәуелділігін (және керісінше) болжау;
* заттардың химиялық формулаларын халықаралық, тривиальді (тарихи) номенклатура бойынша атау, заттардың химиялық формулалары бойынша сандық және сапалық құрамын және белгілі класс өкіліне жататынын анықтау, сандық және тәжірибелік есептерді шешу. Өз іс-әрекетінің мүмкін болатын салдарына саналылықпен және жауапкершілікпен қарау.
* оқып үйренген көмірсутектерді, олардың оттекті және азотты қосылыстарының химиялық құрылысын, қасиеттерін, табиғатта кездесуін және практикалық маңызын білу;
* органикалық заттардың қасиеттерін және олардың генетикалық байланысын, алыну жолдарының химиялық реакция теңдеулерін құрастыру;
* органикалық заттардың қатысатын негізгі реакция типтерін (орынбасу, қосылу, изомерлену), мономер, полимер, құрылымдық буын, полимерлену дәрежесі, полимерлердің сызықтық және кеңістіктік құрылымын білу;
* органикалық заттардың құрылымдық формулаларын құрастыру және оларды халықаралық және тривиальді номенклатура бойынша атау;
* органикалық заттардың көптүрлілігінің себептерін, органикалық және бейорганикалық қосылыстардың өзара байланысын, заттардың құрамы, құрылысы, қасиеттері және практика жүзінде қолданылуы арасындағы себеп-салдар байланысын түсіндіру;
* органикалық заттармен қарапайым тәжірибелер жүргізу, қосылыстарды және полимерлерді белгілері бойынша танып білу;
* химиялық формулалар және теңдеулер бойынша органикалық заттардың қатысуымен жүретін реакцияларға есептер шығару;
* қоршаған ортаның ластануының адам организміне және басқа тірі ағзаларға әсерін бағалау;
* химиялық ақпараттарды түрлі ақпарат көздерінен (ғылыми-көпшілік басылым, компьютерлік деректер көзі, ғаламтор ресурстарынан) өз бетінше іздеу тиіс.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Химия курсындағы органикалық химияның орны.
* Органикалық химияның маңызы.
* Органикалық химияның мазмұны және құрылысы.
* Органикалық химия аймағында түлектердің біліміне қойылатын талаптар.
Ұсынылған әдебиеттер:
1. В.Ф. Травень. Органическая химия. - М.: Академкнига, 2008. Т.1. 727с.
2. В.Ф. Травень. Органическая химия. - М.: Академкнига, 2008. Т.2. 582с.
3. В.Л. Белобородов, С.Э. Зурабян, А.П. Лузин, Н.А. Тюкавкина. Органическая химия. - М.: Дрофа, 2009. - Кн.2: 592 с.
4. Робертс Дж., Кассерио. Основы органической химии. В 2 т. - М.: Мир, 1978.
5. Терней А. современная органическая химия. В 2 т. - М.: Мир, 1981.
10 дәріс - Органикалық химияны жүйелік-құрылымдық жағдай негізінде оқыту
Дәріс жоспары:
* Органикалық химия курсының жүйесі
* А.М. Бутлеровтың құрылыс теориясың оқытудың ерекшеліктері
* Особенности изучения понятий <<изомерии>> и <<гомологии>>
* Обобщение в курсе органической химии
1. Қазіргі уақытта органикалық химияны оқыту құрылыс теориясына негізделген. Ол үш теорияны ұсынады: бутлеровтың химиялық құрылыс теориясына және де оны толықтайтын электрондық теория мен кеністік құрылыс теориясына.
Органикалық химияның барлық түсініктері құрылыс теориясына негізделіп бес топтқа бөлінеді: химиялық құрылыс, электрондық теория, стереохимия, жоғары молекулалық қосылыстар химиясы, химиялық реакциялардың заңдылықтары.
2. Основная идея теории А.М. Бутлерова сформулирована им в 1861 г. в статье <<О химическом строении вещества>>. Он писал: <<Исходя из мысли, что каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует здесь определенным количеством принадлежащей ему химической силы (сродства), я называю химическим строением распределение действия этой силы, вследствие которого химические атомы, посредственно или непосредственно влияя друг на друга, соединяются в химическую частицу>>.
Бутлеров указывал, что для определения химического строения вещества могут быть использованы все виды реакций: соединения (синтеза), разложения (анализа), двойного обмена (замещения). Бутлеров справедливо считал, что определение строения возможно только в том случае, если строение остатков молекул, непосредственно не затрагиваемых реакцией, будет неизменно.
Из положения теории строения о зависимости химических свойств соединения от его строения вытекают взгляды А.М. Бутлерова на значение структурных формул. Он считал, что для каждого соединения возможна лишь одна структурная формула, причем в будущем, когда будет полностью выяснена зависимость свойств от строения, формула соединения должна выражать все его свойства.
Поставленная Бутлеровым проблема взаимного влияния атомов была развита его учеником В.В. Марковниковым, который посвятил ей свою диссертацию <<Материалы по вопросу о взаимном влиянии атомов в химических соединениях>> (1869).
Марковников высказал ряд положений, чрезвычайно важных для дальнейшего развития органической химии как в теоретическом, так и в практическом отношении. Таково <<правило Марковникова>> о порядке присоединения галогеноводородов и хлорноватистой кислоты к несимметричным алкенам, положения о большей легкости замещения атома водорода при третичном углеродном атоме по сравнению с атомами водорода у вторичного и первичного углеродных атомов и замещения атома водорода при вторичном углеродном атоме по сравнению с водородным атомом у первичного углеродного атома. Эти закономерности были подтверждены Марковниковым экспериментальным путем.
Основные положения и следствия теории строения Бутлерова могут быть кратко сформулированы следующим образом.
* В молекулах соединений существует определенный порядок связи атомов, который и носит название строения.
* Химические свойства соединения определяются составом и строением его молекул.
* Различное строение при одном и том же составе и молекулярной массе вещества обусловливает явление изомерии.
* Так как при отдельных реакциях изменяются не все, а только некоторые части молекул, то, изучая продукты химических превращений соединения, можно установить его строение.
* Химический характер (т. е. реакционная способность) атомов, входящих в молекулу, меняется в зависимости от того, с какими атомами они связаны в данной молекуле.
2. Важность и значимость понятий гомологии и изомерии определяется их обобщающим характером для каждой группы органических веществ. Эти понятия, как и установление генетических связей, способствуют целостности курса органической химии.
Несмотря на принципиальные различия этих двух понятий, студенты нередко их путают. Поэтому их изучение должно осуществляться индуктивным путем, на конкретных примерах. Сначала рассматривается структурная изомерия, а затем на конкретных примерах -- гомология.
С позиций дидактики по характеру использования понятий можно различить понятия опорные, развивающиеся, ознакомительные. Основные понятия -- развивающиеся, а опорные способствуют их формированию. Для развивающегося понятия изомерии опорными понятиями служат понятия о качественном и количественном составе веществ, аллотропии и химическом строении. Поэтому это понятие может быть изучено в самом начале курса. Гомология рассматривается позже, в процессе ознакомления с предельными углеводородами.
Отмечаются три этапа формирования понятий гомологии и изомерии:
1. Выделение существенных признаков каждого понятия и его определение.
* Выявление различия между гомологами и изомерами.
* Изучение разных форм изомерии и изомерии между веществами разных классов.
Изучение изомерии и гомологии осуществляется в такой последовательности. Сначала сообщается факт, что имеются вещества с одинаковым количественным и качественным составом, но различающиеся по свойствам (бутан, изобутан). Поиск причин этого явления привел к предположению, что различие может объясняться разным строением молекул веществ. Эти вещества были названы изомерами.
После того как студенты поняли, что гомологи отличаются друг от друга лишь длиной углеродной цепи, им помогают установить связь между этими понятиями -- показывают, что углеводороды с четырехчленной и более углеродной цепью могут иметь разные варианты строения, т. е. изомеры. Далее сопоставляют существенные признаки понятий <<изомер>> и <<гомолог>> и делают вывод о сходстве и различии между ними.
3. В процессе обучения органической химии по разделам систематически проводятся обобщения: по понятию изомерии, по взаимному влиянию атомов в молекуле, по разновидностям ковалентной химической связи, так как от класса к классу органических соединений этот материал обогащается фактами, расширяется и углубляется. Установление генетической связи между классами органических веществ имеет очень важное мировоззренческое значение.
<<Обобщение знаний по курсу органической химии>> приводит в систему сведения об органических веществах. Оно включает вопросы о химическом, электронном, пространственном строении и видах изомерии, анализ свойств органических веществ разных классов на основе строения, выявление генетической связи между органическими веществами и, наконец, обобщение сведений о промышленности органического синтеза, нефтехимии.
Сначала прослеживают развитие положений теории химического строения А.М. Бутлерова с учетом теории пространственного и электронного строения органических веществ. К обобщению студенты повторяют материал о природе химической связи, основных положениях бутлеровской теории, порядке образования углеродных цепей, видах изомерии. Сведения о видах изомерии приводятся в систему. При анализе разных видов изомерии необходимо подчеркивать практическое значение изомеров.
Заключительное обобщение, которое проводится в конце после завершения курса органической химии, решает задачи в основном мировоззренческого характера. Химические знания, полученные на предыдущих ступенях обучения, переосмысливаются на философском уровне. На этой основе устанавливаются внутрипредметные и межпредметные связи, знания приобретают значительно большую широту. Перед студентами раскрываются перспективы развития химической науки и техники, обосновывается их место в системе народного хозяйства страны. При заключительном обобщении осуществляется подготовка студентов к выпускному экзамену.
Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции: система курса органической химии, особенности изучения теории строения А.М. Бутлерова, особенности изучения понятий <<изомерии>> и <<гомологии>>, обобщение в курсе органической химии
Вопросы для самоконтроля:
* Обоснуйте отбор содержания и построение курса органической хими
* Какие опорные знания нужны для полноценного усвоения курса органической химии?
* Раскройте значение понятий <<гомология>> и <<изомерия>> при изучении органической химии
Рекомендуемая литература:
1. В.Ф. Травень. Органическая химия. - М.: Академкнига, 2008. Т.1. 727с.
2. В.Ф. Травень. Органическая химия. - М.: Академкнига, 2008. Т.2. 582с.
3. В.Л. Белобородов, С.Э. Зурабян, А.П. Лузин, Н.А. Тюкавкина. Органическая химия. - М.: Дрофа, 2009. - Кн.2: 592 с.
4. Робертс Дж., Кассерио. Основы органической химии. В 2 т. - М.: Мир, 1978.
5. Терней А. современная органическая химия. В 2 т. - М.: Мир, 1981.
Лекция 11 - Методические аспекты преподавания раздела <<Кислородосодержащие соединения>>
План лекции:
* Методические особенности преподавания темы <<Спирты. Фенолы>>
* Методические особенности преподавания темы <<Альдегиды. Кетоны>>
* Методические особенности преподавания темы <<Карбоновые кислоты>>
1. В начале занятия необходимо напомнить, что к кислородсодержащим органическим соединениям относятся спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, эфиры простые и сложные. Подробнее остановиться на спиртах. Дать определение, привести классификацию спиртов в зависимости от числа гидроксильных групп (одно-, двух-, многоатомные), типа углеродной цепи (насыщенные, ненасыщенные, ароматические), типа атома углерода, с которым связана гидроксильная группа (первичные, вторичные, третичные).
Отметить, что для предельных одноатомных спиртов характерны следующие виды изомерии:
* изомерия углеродного скелета;
* изомерия положения гидроксильной группы.
На конкретных примерах рассмотреть особенности номенклатуры спиртов.
Рассмотреть строение метанола. Показать распределение электронной плотности внутри молекулы. Оценить полярность связи О - Н в молекуле спирта и, для сравнения, в молекуле воды. Сравнить подвижность протона в данных соединениях. Отметить снижение поляризации связи О - Н в молекуле спирта за счет донорных свойств алкильной группы (+I), и, как следствие, уменьшение подвижности протона. Обратить внимание на роль углеводородных радикалов в проявлении спиртами кислотных свойств (кислотные свойства убывают в ряду спиртов: первичные, вторичные, третичные).
Строение - ОН группы обуславливает ассоциацию молекул спирта за счет водородных связей:
что приводит к некоторым особенностям в физических свойствах (повышенную температуру кипения, хорошую растворимость первых представителей ряда спиртов в воде, уменьшение объема при разбавлении водой).
При рассмотрении химических свойств отметить, что для предельных одноатомных спиртов характерны реакции:
* по месту О - Н связи;
* по месту С - О связи;
* по С - Н связям в алкильной группе.
Привести реакции спиртов с разрывом О - Н связи (образование алкоголятов при взаимодействии со щелочными металлами, гидридами или амидами щелочных металлов). Познакомить с реакцией этерификации.
Рассмотреть реакции, идущие по месту С - О связи. Привести реакции замещения гидроксильной группы на галоген при взаимодействии с галогенводородами и с галогенидами фосфора. При этом следует отметить, что по реакционной способности галогеноводороды располагаются в ряд: HF < HCl < HBr < HI, а реакционная способность спиртов увеличивается от первичных к третичным.
Далее следует остановиться на реакциях дегидратации. При этом отметить, что различают внутримолекулярную и межмолекулярную дегидратацию. Внутримолекулярная дегидратация идет при участии водоотнимающих средств (Н2SO4, Н3PO4, COOH - COOH, Al2O3, KНSO4, CuSO4, ZnCl2) и приводит к образованию алкенов. Процесс подчиняется правилу Зайцева (атом Н отщепляется от наименее гидрогенизированного атома С, соседнего с атомом С, несущим - ОН группу).
Показать отличия межмолекулярной дегидратации от внутримолекулярной. Процесс идет с участием тех же катализаторов, но при меньшей температуре и приводит к образованию простых эфиров.
По С - Н связям в алкильной группе идут реакции галогенирования, окисления. В случае галогенирования активны С - Н связи окисленного атома углерода.
При окислении в результате каталитического дегидрирования или под действием окислителей из первичных спиртов образуются альдегиды и карбоновые кислоты, из вторичных спиртов - кетоны. Третичные спирты окисляются в жестких условиях с расщеплением углеродного скелета.
Рассмотреть способы получения предельных одноатомных спиртов. Отметить области практического применения наиболее важных представителей.
При рассмотрении строения многоатомных спиртов необходимо отметить, что среди соединений, содержащих несколько гидроксильных групп, устойчивы те, которые у каждого атома С содержат только по одной группе - ОН.
Показать влияние водородной связи на температуру кипения многоатомных спиртов, а также на растворимость в воде.
Сравнить реакционную способность многоатомных и одноатомных спиртов. Отметить, что многоатомные спирты могут вступать в соответствующие реакции одной или несколькими гидроксильными группами и проявляют более выраженные кислотные свойства, чем одноатомные спирты. В отличие от одноатомных спиртов многоатомные легко вступают в реакции не только со щелочными металлами, но и с оксидами и гидроксидами некоторых других металлов. При взаимодействии со спиртами, кислотами, как органическими, так и минеральными, многоатомные спирты образуют простые и сложные эфиры (полные и неполные).
Для многоатомных спиртов, также как и для одноатомных, характерны реакции замещения - ОН группы на галоген, при этом могут замещаться как одна, так и все гидроксогруппы, причем последняя замещается значительно труднее.
Рассмотреть реакции дегидратации внутри- и межмолекулярной. Так, внутримолекулярная дегидратация этиленгликоля приводит к образованию уксусного альдегида, а в случае межмолекулярной дегидратации образуются простые эфиры линейного (полиэтиленгликоль) и циклического строения (диоксан).
На примере этиленгликоля показать многообразие продуктов окисления этиленгликоля.
Рассмотреть области практического применения основных представителей многоатомных спиртов.
При рассмотрении ароматических спиртов привести примеры одно-, двух- и многоатомных фенолов. На их примере разобрать особенности изомерии и номенклатуры.
На примере фенола показать особенности строения ароматических спиртов, уделив особое внимание электронным эффектам, возникающим между бензольным кольцом и гидроксильной группой. Следует отметить, что - ОН группа оказывает отрицательный индуктивный эффект ( - I) на ароматическое кольцо, и в то же время положительный мезомерный (+М) за счет неподеленной пары электронов атома О (PI - р сопряжение). При этом неподеленная электронная пара смещается в сторону бензольного кольца, что приводит к уменьшению электронной плотности на атоме кислорода и, как следствие, к увеличению полярности связи О - Н и значительной подвижности протона. Поэтому кислотные свойства у фенолов выражены сильнее, чем у предельных спиртов. Следует обратить внимание, что еще большему усилению кислотных свойств будет способствовать введение в бензольное кольцо электроноакцепторных заместителей, например, галогенов или нитрогруппы. Привести примеры таких соединений.
Необходимо отметить, что ярко выраженные кислотные свойства фенолов проявляются в их способности образовывать феноляты даже при действии растворов щелочей, тогда как для предельного спирта необходимо использовать щелочной металл. Данная реакция обратима, поскольку образующиеся феноляты легко подвергаются гидролизу.
В отличие от предельных одноатомных спиртов фенолы труднее образуют простые и сложные эфиры. Так, например простые эфиры нельзя получить межмолекулярной дегидратацией, для их получения используют алкилирование фенолятов. Фенолы не взаимодействуют с карбоновыми кислотами, а сложные эфиры могут быть получены действием ангидридов или галогенангидридов кислот на феноляты.
Привести примеры соответствующих реакций.
В отличие от предельных одноатомных спиртов - ОН группа в фенолах замещается на галоген с большим трудом. Для проведения этой реакции недостаточно действия галогеноводородов, поэтому используют галогениды фосфора.
Необходимо отметить, что наличие в молекуле фенолов бензольного кольца обуславливает возможность реакции электрофильного замещения. При этом с фенолами реакции идут легче, чем с бензолом.
Привести уравнения соответствующих реакций. Обратить внимание на то, что взаимодействие с бромной водой является качественной реакцией на фенолы.
Характерной реакцией для фенола является его способность вступать в реакцию поликонденсации с формальдегидом с образованием фенолформальдегидных смол.
Привести реакции окисления фенола в различных условиях.
Охарактеризовать способы получения ароматических спиртов.
Рассмотреть области практического применения основных представителей многоатомных спиртов.
2. В начале занятия необходимо дать определение карбонильным соединениям, привести общие формулы альдегидов и кетонов.
Привести примеры насыщенных и ненасыщенных, алифатических, ароматических альдегидов и кетонов. Указать типы изомерии.
Разобрать правила номенклатуры альдегидов и кетонов.
Более подробно следует остановиться на строении карбонильной группы и ее реакционной способности. Для этого показать распределение электронной плотности внутри молекулы:
указать на сильную поляризованность связи С=О. Привести к выводу, что наличие кратной связи между атомами С и О, а также наличие значительного положительного заряда на атоме углерода обуславливают склонность карбонильных соединений к реакциям нуклеофильного присоединения. При этом электронодонорные заместители, связанные с атомом С карбонильной группы, уменьшают σ+ и тем самым снижают активность в реакциях данного типа, а электроноакцепторные - повышают. С этой точки зрения объяснить более высокую активность альдегидов по сравнению с кетонами.
Отметить электроноакцепторное влияние карбонильной группы на связанные с ней углеводородные радикалы и вытекающую из этого способность к реакциям с участием соседних с карбонильной группой атомов углерода.
Рассмотреть реакции гидрирования, реакции нуклеофильного присоединения к альдегидам и кетонам синильной кислоты, гидросульфита натрия, реактивов Гриньяра, спиртов. Привести механизмы данных реакций.
Отметить, что присоединение гидросульфита натрия используется для выделения и очистки альдегидов и кетонов, а также для их качественного определения.
Для реакции присоединения спиртов привести механизмы кислотного и основного катализа. Отметить, что в противоположность образованию полуацеталей образование ацеталей катализируется только кислотами.
Рассмотреть реакции конденсации с азотистыми основаниями. При этом отметить, что в роли азотистых оснований могут выступать как неорганические соединения: аммиак Н - NH2 (образуются имины), гидразин H2N - NH2 (образуются гидразоны), гидроксиламин H2N - OH (образуются оксимы), так и органические R - NH2 (образуются имины). Привести уравнения соответствующих реакций.
Далее следует остановиться на альдольно-кротоновой конденсации. Указав на подвижность α-водородных атомов альдегидов и кетонов, привести механизмы конденсации при участии в качестве катализаторов основания и кислоты.
Привести примеры реакции полимеризации альдегидов. Отметить возможность образования как линейных, так и циклических полимеров.
Рассмотреть реакцию замещения α-водородных атомов в алкильном радикале на галоген.
Указать отличия альдегидов и кетонов по отношению к действию окислителей. Так, альдегиды легко окисляются не только при действии окислителей, но и просто при хранении под влиянием кислорода воздуха. Кетоны же окисляются гораздо труднее альдегидов. Под влиянием сильных окислителей реакция идет с разрывом С - С связей соседних с карбонильной групп. Привести реакции окисления альдегидов комплексными соединениями меди и серебра. При этом отметить, что реакция серебряного зеркала является качественной на альдегидную карбонильную группу.
Охарактеризовать способы получения альдегидов и кетонов.
Рассмотреть области практического применения основных представителей карбонильных соединений.
3. В начале занятия необходимо дать определение карбоновым кислотам, указать общую формулу. Привести классификацию карбоновых кислот в зависимости от строения углеводородного радикала (насыщенные, ненасыщенные, ароматические), от числа карбоксильных групп (одноосновные, двухосновные и т.д.). Рассмотрение строения карбоновых кислот следует начать с карбоксильной группы, которую можно рассматривать как сочетание карбонильной и гидроксильной групп. Можно было бы предположить наличие свойств, обусловленных этими функциональными группами и характерных для спиртов и карбонильных соединений. Однако карбонильная и гидроксильная группа расположены настолько близко, что в значительной степени изменяют свойства друг друга. Так, под влиянием карбонильной группы увеличивается поляризация связи О - Н. А положительный заряд на атоме углерода в карбоксильной группе уменьшается за счет положительного мезомерного эффекта (PI-р сопряжения) атома кислорода гидроксильной группы, имеющего неподеленную электронную пару. Смещение электронной плотности с атома кислорода за счет мезомерного эффекта объясняет и большую поляризацию связи О - Н. Таким образом, происходит смещение электронной плотности по всей карбоксильной группе:
Строением карбоксильной группы и, в частности, поляризацией связи О - Н обусловлены кислотные свойства карбоновых кислот. Привести схему диссоциации кислоты. Следует отметить, что на легкость отщепления протона, т.е. на проявление кислотных свойств, существенное влияние оказывает природа углеводородного радикала, связанного с карбоксильной группой. Так, например, алкильные радикалы, обладающие электронодонорными свойствами, уменьшают силу кислот, и в гомологическом ряду предельных одноосновных карбоновых кислот наиболее сильной является муравьиная кислота. Сила кислот увеличивается, если углеводородный радикал содержит электроноакцепторные заместители, например, галогены. Сама карбоксильная группа оказывает заметное влияние на связанный с ней углеводородный радикал. Так, в случае предельных кислот это выражается в активировании PI-положения, а в случае ароматических кислот карбоксильная группа приводит к дезактивации бензольного кольца.
Далее необходимо рассмотреть физические свойства кислот и влияние строения карбоксильной группы на их проявление. Так, хорошая растворимость в воде низших кислот обусловлена образованием водородной связи между молекулами кислоты и воды. Необходимо также отметить, что карбоновые кислоты за счет ассоциации молекул существуют в виде циклических димеров. Такая ассоциация возможна за счет прочных водородных связей, и она определяет высокие температуры плавления и кипения кислот.
Для карбоновых кислот характерны реакции:
замещения атома Н гидроксильной группы;
замещения гидроксила. Реакции по карбонильному атому С;
реакции по α-углеродному атому;
декарбоксилирование.
Привести уравнения реакций замещения атома водорода на металл при взаимодействии с металлами, основными оксидами, основаниями, солями.
Подробнее следует остановиться на реакциях замещения гидроксила, поскольку они приводят к образованию различных производных карбоновых кислот. Рассмотреть реакции: замещения гидроксила на галоген при действии галогенидов фосфора с образованием галогенангидридов; замещения - ОН группы на NH2-группу при нагревании сухих аммонийных солей с образованием амидов; межмолекулярной дегидратации с образованием ангидридов кислот; этерификации - образования сложных эфиров. Особое внимание уделить механизму реакции этерификации.
В качестве примера реакций замещения при α-углеродном атоме привести реакцию галогенирования (бромирования или хлорирования), в ходе которой образуются α-галогенкарбоновые кислоты.
Рассмотреть реакции декарбоксилирования. Отметить, что легкость отщепления СО2 зависит от природы кислоты. Так, некоторые кислоты декарбоксилируются при нагревании, для других необходимо сплавление их натриевых солей со щелочью. Кроме того, используется электролиз натриевых или калиевых солей карбоновых кислот (электролиз по Кольбе).
Познакомить студентов с дикарбоновыми кислотами и ненасыщенными карбоновыми кислотами, гидроксикарбоновыми кислотами. Рассмотреть особенности номенклатуры, строения, физических и химических свойств на примерах отдельных представителей. Сравнить реакционную способность с предельными одноосновными карбоновыми кислотами.
Охарактеризовать способы получения карбоновых кислот.
Рассмотреть области практического применения основных представителей карбоновых кислот.
Вопросы для самоконтроля:
* Какие формы обучения более предпочтительны при рассмотрении раздела <<Кислородсодержащие соединения>>?
* Как классифицируются карбоновые кислоты?
* Каковы особенности декарбоксилирования?
Рекомендуемая литература:
1. В.Ф. Травень. Органическая химия. - М.: Академкнига, 2008. Т.1. 727с.
2. В.Ф. Травень. Органическая химия. - М.: Академкнига, 2008. Т.2. 582с.
3. В.Л. Белобородов, С.Э. Зурабян, А.П. Лузин, Н.А. Тюкавкина. Органическая химия. - М.: Дрофа, 2009. - Кн.2: 592 с.
4. Робертс Дж., Кассерио. Основы органической химии. В 2 т. - М.: Мир, 1978.
5. Терней А. современная органическая химия. В 2 т. - М.: Мир, 1981.
Лекция 12 - Методические аспекты преподавания раздела <<Углеводы>>
План лекции:
* Методические особенности преподавания темы <<Моносахариды>>
* Методические особенности преподавания темы <<Дисахариды>>
* Методические особенности преподавания темы <<Полисахариды>>
1. В начале занятия необходимо дать определение углеводам. Привести классификацию углеводов:
Далее следует рассмотреть моносахариды. Привести формулы глюкозы и фруктозы. Сравнить их состав, строение. Указать структуры цепных и циклических (полуацетальных) форм глюкозы и фруктозы. Привести схемы их циклизации, предварительно напомнив механизм реакции взаимодействия альдегида со спиртом. Отметить, что циклическая форма глюкозы образуется при переходе атома водорода гидроксильной группы, связанной с пятым (С5) или четвертым (С4) углеродным атомом, а циклическая форма фруктозы - с шестым (С6) или пятым (С5) атомом углерода.
Следует отметить, что при формировании циклической формы углеводов появляется гидроксильная группа, не существовавшая ранее. Эту гидроксильную группу называют полуацеталъным или гликозидным гидроксилом. Пятичленные циклические формы моноз называют фуранозными, а шестичленные циклические формы - пиранозными. Для изображения изомеров моноз в цепной форме используют проекционные формулы Э. Фишера: циклическую форму моносахаридов удобнее изображать в виде <<перспективных>> формул Хеуорса.
Показать, что циклические формы глюкозы различаются взаимным расположением гликозидного гидроксила относительно цикла. Дать определение α- и β-формам (аномерам).
Более подробно следует остановиться на оптической изомерии моноз. Показать, что молекула моносахарида содержит несколько асимметрических томов углерода. Число возможных оптических изомеров соответствует N=2n, где n - число асимметрических томов углерода. Отметить, что циклическая форма углевода увеличивает число стереоизомеров в 2 раза, т.к. в циклической форме появляется еще один асимметрический атом углерода, входивший ранее в состав карбонильной группы. Обратить внимание на то, что отнесение оптически активного вещества к D- или L-ряду не связано с направлением вращения, а определяется положением гидроксильной группы у одного из асимметрических атомов углерода.
Для моноз в циклической форме возможна конформационная изомерия, связанная с расположением в пространстве атомов углерода шестичленного цикла.
Описать физические свойства моносахаридов.
Охарактеризовать реакционную способность моноз. Моносахариды проявляют свойства спиртов, карбонильных соединений, циклических полуацеталей. Привести реакции, протекающие по карбонильной группе (восстановления, присоединения синильной кислоты, окисления). Отметить, что восстанавливаются монозы до сахарных спиртов, а в случае присоединения синильной кислоты образуются полиоксинитрилы. Особое внимание уделить реакциям окисления. Так, для моносахаридов характерны реакции <<серебряного зеркала>>, т.е. моносахариды являются восстанавливающими сахарами.
Привести реакции, протекающие по гидроксильным группам (алкилирования, ацилирования, образования алкоголятов). Обратить внимание на то, что при алкилировании йодистым метилом замещение атомов водорода на метил происходит во всех гидроксильных группах, а при алкилировании метанолом простой эфир образуется только за счет гликозидного гидраксила.
Следует рассмотреть и специфическое свойство моносахаридов - брожение, под которым понимают разложение моносахаридов под действием ферментов микроорганизмов. Привести реакции спиртового, молочнокислого, маслянокислого, лимоннокислого брожения.
2. Приступить к изучению дисахаридов (олигосахаридов) с рассмотрения их строения. Отметить, что олигосахариды состоят из остатков моносахаридов (2 - 10), связанных между собой гликозидными связями, на образование которых затрачиваются 2 гидроксильные группы. При этом возможны два случая: обе молекулы предоставляют для образования связи гликозидный гидроксил (гликозид-гликозидная связь); одна молекула предоставляет гликозидный гидроксил, а другая молекула - любой другой гидроксил (гликозид-гликозная связь). В случае гликозид-гликозной связи в молекуле дисахарида сохраняется один полуацетальный гидроксил, и дисахарид способен из циклической формы перейти в таутомерную ей цепную форму, которая обладает восстанавливающими свойствами. Такие дисахариды называются восстанавливающими. Если же на образование связи затрачены оба гликозидных гидроксила, то дисахарид не способен из циклической формы перейти в цепную, и такие дисахариды называются невосстанавливающими.
При рассмотрении химических свойств необходимо отметить: реакционную способность невосстанавливающих дисахаридов определяют гидроксильные группы, а восстанавливающих - альдегидная или кетонная группа и гидроксильные группы. При взаимодействии с растворами минеральных кислот, при действии ферментов дисахариды легко гидролизуются с образованием моносахаридов.
Привести примеры наиболее распространенных дисахаридов (сахароза, лактоза, мальтоза, целлобиоза). Отметить особенности их строения и реакционной способности.
3. При изучении полисахаридов рассмотреть состав, строение и свойства крахмала и целлюлозы.
Крахмал представляет собой смесь полисахаридов двух типов: растворимой в воде амилозы (20 - 30 %) и нерастворимого амилопектина (70 - 80 %). Молекулы амилозы имеют линейное строение, а молекулы амилопектина разветвлены. Следует отметить, что остатки α-D-глюкозы в их молекулах связанны гликозид-гликозными связями.
Крахмал является невосстанавливающим углеводом. Крахмал легко гидролизуется при нагревании в присутствии минеральных кислот или при действии фермента амилазы. Образующиеся при этом промежуточные продукты имеют различную длину цепей (декстрины). Конечным продуктом гидролиза является α-D-глюкоза.
Целлюлоза представляет собой полисахарид, состоящий из остатков β-D-глюкозы. В отличие от крахмала, макромолекулярные цепи целлюлозы имеют только линейное строение. Целлюлоза труднее подвергается гидролизу. Она хорошо растворяется в концентрированном растворе хлорида цинка и в аммиачном растворе гидроксида меди, растворе щелочи. Целлюлоза способна образовывать простые и сложные эфиры.
Описать процесс образования вискозного и ацетатного волокна.
Вопросы для самоконтроля:
* Что является продуктом гидролиза крахмала?
* Как классифицируются дисахариды?
* Где находят практическое применение полисахариды?
Рекомендуемая литература:
1. В.Ф. Травень. Органическая химия. - М.: Академкнига, 2008. Т.1. 727с.
2. В.Ф. Травень. Органическая химия. - М.: Академкнига, 2008. Т.2. 582с.
3. В.Л. Белобородов, С.Э. Зурабян, А.П. Лузин, Н.А. Тюкавкина. Органическая химия. - М.: Дрофа, 2009. - Кн.2: 592 с.
4. Робертс Дж., Кассерио. Основы органической химии. В 2 т. - М.: Мир, 1978.
5. Терней А. современная органическая химия. В 2 т. - М.: Мир, 1981.
Лекция 13 - Курс химии высокомолекулярных соединений в вузе
План лекции:
* Дидактика курса <<Химия ВМС>>
* Проблемное обучение в курсе <<Химия ВМС>>
* Методические аспекты преподавания курса <<Химия ВМС>>
1. Курс <<Высокомолекулярные соединения>> входит в число учебных дисциплин, включенных в учебный план направления 5В011200-Химия. Общие требования к образованности специалиста приведены в Государственном образовательном стандарте (ГОС). Наиболее эффективным способом достижения целей развития мышления (продуктивного и теоретического) является организация обучения на основе принципов развивающего обучения. С другой стороны, модульно-рейтинговая технология (МРТ) обучения характеризуется четкой организацией всех этапов обучения: от технологии постановки и достижения целей до технологии оценки результатов обучения. Принципы этих двух подходов дополняют друг друга, поэтому организация развивающего обучения по курсу <<Высокомолекулярные соединения>> в форме модульно-рейтинговой технологии является эффективным средством развития химического мышления студентов.
Цель обучения напрямую связана с формированием у студентов особой умственной деятельности, направленной на выяснение условий и законов происхождения тех теоретических обобщений и понятий, которые являются специфическими для данной области знаний.
Категории <<анализ>>, <<синтез>> и <<оценка>> характеризуют учебные результаты на более высоком интеллектуальном уровне, чем понимание и применение, поскольку требуют осознания учебного материала, его внутренней структуры. При решении творческих задач по курсу студенты должны осознанно предлагать решение творческой задачи. Для этого они должны уметь:
:: сравнить возможности разных методов получения полимеров с заданными строением и свойствами;
:: делать прогноз свойств и структуры полимера при получении его тем или иным способом или при химической модификации;
:: предложить наиболее оптимальный вариант или единственно возможное решение и оценить его значение при решении творческой задачи.
Умение анализировать предполагает умение разбить учебный материал на составляющие так, чтобы проявилась его структура (вычленить части целого, всеобщего, выявить взаимосвязи между ними, понять принцип организации всеобщего, целого). Категория <<синтез>> обозначает умение комбинировать элементы, чтобы получить целое, обладающее новизной. Для решения творческой задачи необходимо, кроме того, уметь понимать ход собственных
индуктивно-дедуктивных рассуждений, ход умственной деятельности, чтобы
они были логичными и соответствовали заданной цели. Поэтому на каждом
этапе анализа и синтеза необходимо уметь оценивать значение тех или иных
исходных данных, полученных отношений, структуры, результатов. Только в
этом случае решение учебных и научных проблем и задач будет обладать строгой логичностью и понятностью, будет иметь научную значимость. Например, при изучении курса <<Высокомолекулярные соединения>> студенты должны уметь не только предложить способ получения полимера с заданными свойствами и строением, но и оценить значение этого способа и общей проблемы синтеза полимеров для практического целей, для решения общей проблемы получения новых полимерных материалов.
2. Анализ содержания учебных программ и учебников по курсу <<Высокомолекулярные соединения>> позволяет заметить, что в содержание курса авторы стремятся включить все стороны науки о полимерах: получение исходных мономеров, закономерности полимеризации и поликонденсации, синтез и применение олигомеров, физико-химические, механические и электрические свойства полимеров, растворы высокомолекулярных соединений, методы исследования полимеров и оценки их свойств и т.д. Это диктуется тем обстоятельством, что в университетах курс <<Высокомолекулярные соединения>> является единственным общим курсом, специально посвященным полимерам. Это объясняется объективными причинами в самой науке. Дело в том, что полимеры как объект научных исследований, их физические, механические, химические свойства изучаются в нескольких научных направлениях. Сведения о них можно обнаружить в физике, материаловедении, органической химии, биохимии, физической химии и т.д. Единой науки о полимерах не существует. Вот поэтому почти все учебники страдают общим недостатком: в них научная информация включается в плохо систематизированном необобщенном виде. В результате объем учебного материала приобретает огромные размеры, и студенты не в состоянии усвоить его, тем более что расположение материала часто дается не в своей специфической системе, а виде изолированного описания научных достижений, законов и понятий. Кроме этого, почти всегда трудно определить принципы, по которым следует строить процесс обучения с использованием этих учебников. Студенты не осознают научных проблем и основных закономерностей, системности понятий и законов, лежащих в основе их решения. В результате обучение приобретает информационный характер, игнорируются задачи ГОСО о развитии химического мышления, формировании естественнонаучного сознания.
В начале курса <<Высокомолекулярные соединения>> необходимо показать, как основная проблема химии <<Получение веществ с заданными свойствами>> находит отражение в данной области химической науки. Если выделять основной вопрос, который бы определял основную проблему науки о полимерах, то он будет формулироваться следующим образом: <<Как зависит от метода получения полимера его структура и свойства ?>>. Или в другой редакции: <<Как получить полимер с заданным строением и заданными свойствами?>>. Основная проблема науки о полимерах почти не приводится в традиционных учебниках по полимерам, ее решение в виде понятий, законов, теорий размыто по многих разделам.
Учебный материал имеет то же самое объективное содержание, что и результаты научных исследований в данной области, поэтому способ изложения учебного материала начинается с этой уже найденной, исторически и логически исходной формы мысленного воспроизведения конкретности, с логического выведения ее частных проявлений. Раскрытие этой формы позволяет сразу в <<чистом>> виде прослеживать развитие изучаемого материала, его частные особенности.
Весь курс <<Высокомолекулярные соединения>> логически делится на две части: в первой части рассматривается зависимость физических и механических свойств полимеров от описанных факторов, во второй - соответственно химические свойства полимеров, а также химические свойства тех органических соединений, которые выступают в качестве мономеров при получении полимеров. Эти две теоретические абстракции описывают отношения между свойствами и факторами, от которых они зависят: физические и механические свойства полимеров находятся в зависимости от состава, структуры и характера внешних условий; химические свойства полимеров, а также мономеров, находятся в зависимости от состава, структуры и характера внешних условий.
3. Основные цели подготовки: приобретение профессиональных знаний и умений в области химической науки, технологии и образования; формирование и развитие химического мышления будущих специалистов.
Основная задача изучения дисциплины: теоретическая и практическая подготовка студентов в области в области синтеза, химической модификации полимеров различных классов.
В рамках курса <<Высокомолекулярные соединения>> студенты должны знать:
:: научный объект (полимерное состояние вещества, особенности строения и свойств полимеров);
:: предмет науки (методы получения полимеров с заданными строением и свойствами, благодаря которым они находят применение);
:: основные теоретические обобщения науки, решающие научные задачи: установление зависимости между строением и свойствами полимеров, между свойствами и возможностями применения;
:: основные теоретические понятия науки, язык науки, с помощью которого оформляется решение научных задач;
:: конкретные научные сведения (свойства наиболее важных полимеров, благодаря которым они находят применение в разных областях человеческой деятельности, их строение и методы получения). студенты должны уметь:
* применять основы фундаментальных знаний для решения практических задач синтеза полимеров различными методами;
* использовать практические навыки по применению современных экспериментальных методов для изучения структуры макромолекул, молекулярно-массовых характеристики физико-механических свойств полимеров;
* применять теоретические знания и практические навыки для решения прикладных задач по технологии производства и переработке полимеров.
Переход от выделенных содержательных абстракций к их частным проявлениям - это главное в построении всего курса <<Высокомолекулярные соединения>>. Путем восхождения от абстрактного к конкретному могут быть выделены содержательные абстракции второго уровня. Они лежат в основе конструирования структуры курса и обеспечивают внутрипредметные связи между основными разделами курса. Такими содержательными абстракциями являются следующие обобщения.
:: Особенности строения макромолекул и надмолекулярных структур являются причинами особых свойств полимеров и позволяют рассматривать полимерное состояние как особое состояние вещества (модуль 1).
:: Особенности свойств растворов полимеров (набухание и другие) обусловлены особенностями строения и свойств макромолекул, и параметры, характеризующие эти свойства, являются количественными характеристиками структуры макромолекул (молекулярная масса, гибкость, конформация, размеры) (модуль 1 - модуль 2).
:: Физико-механические свойства полимеров (деформация, прочность) обусловлены структурой полимеров (модуль 1 - модуль 3).
:: Структура полимеров определяется методом получения и связанными с ним параметрами: реакционной способностью мономера, зависящей от его структуры; внешних условий: природы катализатора, растворителя, температуры и других условий (модуль 1 - модуль 4).
:: Химические свойства полимеров определяются структурой макромолекул и полимеров и находятся в основе методов химической модификации полимеров (модуль 1 - модуль 5). Центральным элементом этих содержательных обобщений являются теоретические представления о составе макромолекул и структуре полимеров, поскольку в основе всех описанных обобщений находится отношение какого-либо свойства полимера с его составом и структурой. Отношение <<свойство - структура>> является фундаментальным теоретическим обобщением всех естественных наук: физические и химические свойства полимеров находятся в зависимости от состава макромолекул и структуры полимера. Поэтому формирование выделенных абстракций базируется на теоретических понятиях и обобщениях, описывающих структуру полимеров.
Каждая выделенная абстракция связана с несколькими научными проблемами, решаемыми в рамках науки о полимерах. Эти научные проблемы в учебном предмете принимают форму модульных учебных проблем (см. табл.).
Таким образом, в структуру курса <<Высокомолекулярные соединения>> входят 5 модулей, логически взаимосвязанных друг с другом. Все модули объединяет комплексная интегрирующая познавательная цель: возможность получения полимеров с заданными свойствами. Эта цель достигается через структуру и содержательные абстракции каждого модуля.
Каждый модуль курса начинается со специально развернутого введения студентов в те ситуации, внутри которых возникает потребность в соответствующих понятиях теоретического характера. Каждый модуль имеет категориальный аппарат, который можно представить в виде структурно-логических схем (категориальных сеток). В практике учебной деятельности структурно-логические схемы преимущественно используются в объяснительно-иллюстративных целях и представляют собой информацию об объекте познания. Однако они должны использоваться как средство усвоения понятий, включая в себя не только предметное содержание понятия, но и способ его выведения, познания путем движения от общего к частному.
Вопросы для самоконтроля:
* Каковы особенности изучения курса <<Химия ВМС>> в вузах и средней школе?
* Чем определяется структура полимеров?
* Перечислите основные цели и задачи изучения химии ВМС
Рекомендуемая литература:
1. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения: Учебник для ун-тов. 3-е изд., перераб. и доп. М.:Высш. шк., 1981. 656 с.
2. Андреев И.А. Физика и химия полимеров: Модуль 1. Структура полимеров: Учеб. пособие / Уд Г У. Ижевск, 2003. 185 с.
3. Андреев И.А. Физика и химия полимеров: Модуль 2. Свойства растворов полимеров: Учеб. пособие / УдГУ. Ижевск, 2004. 101 с.
4. Андреев И.А. Физика и химия полимеров: Модуль 3. Физико-механические свойства полимеров: Учеб. пособие / УдГУ. Ижевск, 2004. 127 с.
5. Андреев И.А. Физика и химия полимеров: Модуль 4. Методы получения полимеров: Учеб. пособие / УдГУ. Ижевск, 2004. 148 с.
Лекция 14 - Методические аспекты преподавания раздела <<Способы получения полимеров - полимеризация, поликонденсация>>
План лекции:
* Методические особенности преподавания темы <<Моносахариды>>
* Методические особенности преподавания темы <<Дисахариды>>
1. Занятие рекомендуется начинать с классификации основных методов получения полимеров. Дать полной определение полимеризации. Рассмотреть термодинамику полимеризации. Рассмотреть понятие о полимеризационно-деполимеризационном равновесии. Изучить классификацию цепных полимеризационных процессов.
Рассмотреть радикальную полимеризацию. Представить стадии полимеризации. Инициирование радикальной полимеризации. Типы инициаторов. Реакции роста, обрыва и передачи цепи. Объяснить студентам кинетику радикальной полимеризации при малых степенях превращения. Рассмотреть понятие о квазистационарном состоянии. Более подробно остановиться на молекулярной массе и молекулярно-массовом распределении полимеров, образующихся при радикальной полимеризации.
Привести способы проведения полимеризации: в массе, в растворе, в суспензии и в эмульсии.
Рассмотреть катионную полимеризацию. Охарактеризовать мономеры, способные вступать в катионную полимеризацию. Привести катализаторы и сокатализаторы полимеризации. Объяснить рост и ограничение роста цепей при катионной полимеризации, а также влияние природы растворителя.
Показать различие катионной и анионной полимеризации. Охарактеризовать мономеры, способные вступать в анионную полимеризацию. Привести катализаторы анионной полимеризации. Рассмотреть инициирование, рост и ограничение роста цепей при анионной полимеризации. Дать понятие "живым цепям".
Объяснить координационно-ионную полимеризацию в присутствии гомогенных и гетерогенных катализаторов типа Циглера-Натта. Привести принципы синтеза стереорегулярных полимеров.
Рассмотреть особенности сополимеризации. Указать реакционную способность мономеров и радикалов. Разобрать со студентами радикальную сополимеризацию. Привести уравнение состава сополимеров. Объяснить относительные реакционные способности мономеров и радикалов. Показать проблему сополимеризации при глубоких степенях превращения.
2. Рассмотреть второй способ получения полимеров - поликонденсацию. Изучить типы реакций поликонденсации. Показать основные различия полимеризационных и поликонденсационных процессов. Разобрать термодинамику поликонденсации и поликонденсационное равновесие. Изучить молекулярная массу и молекулярно-массовое распределение при поликонденсации. Показать способы проведения поликонденсации. Проведение поликонденсации в расплаве, в растворе и на границе раздела фаз.
Вопросы для самоконтроля:
* Каковы методические особенности изучения способов получения полимеров?
* Каковы стадии полимеризации?
* Как классифицируются поликонденсация?
Рекомендуемая литература:
1. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения: Учебник для ун-тов. 3-е изд., перераб. и доп. М.:Высш. шк., 1981. 656 с.
2. Андреев И.А. Физика и химия полимеров: Модуль 1. Структура полимеров: Учеб. пособие / Уд Г У. Ижевск, 2003. 185 с.
3. Андреев И.А. Физика и химия полимеров: Модуль 2. Свойства растворов полимеров: Учеб. пособие / УдГУ. Ижевск, 2004. 101 с.
4. Андреев И.А. Физика и химия полимеров: Модуль 3. Физико-механические свойства полимеров: Учеб. пособие / УдГУ. Ижевск, 2004. 127 с.
5. Андреев И.А. Физика и химия полимеров: Модуль 4. Методы получения полимеров: Учеб. пособие / УдГУ. Ижевск, 2004. 148 с.
Лекция 15 - Современный подход к разработке малоотходных и безотходных технологии
План лекции:
1.Определение безотходной и малоотходной технологий. Количественная оценка безотходности производств
2. Принципы создания малоотходной и безотходной технологии при производстве органических веществ и высокомолекулярных соединений
1. Концепция современного химического производства базируется на малоотходных (в идеале безотходных) технологиях, обеспечивающих эффективное использование материальных и энергетических ресурсов при отвечающих государственным стандартам ПДВ (предельно-допустимых выбросов) и ПДС (предельно-допустимых сбросов) вредных веществ в окружающую среду (либо при полном отсутствии выбросов). При разработке МОП и БОП возникает комплекс технических проблем и ряд организационных вопросов. Так, к числу технических проблем относятся:
* разработка принципиально новых МОП и БОП;
* совершенствование существующих технологических процессов (оба эти направления имеют целью получение химических продуктов высокого качества, сокращение стадий процессов, использование малотоксичного исходного сырья);
* регенерация исходных соединений (мономеров, растворителей и т. д.);
* утилизация отходов
* очистка стоков и водооборотных систем и т. п. (для осуществления БОП и МОП должна использоваться такая техника контактирования фаз, которая обеспечивает оптимальные условия их осуществления);
* необходимая температурная последовательность по длине рабочей зоны;
* интенсивный тепло- и массообмен;
* максимально возможная селективность;
* минимальные потери энергии;
* внедрение непрерывных процессов и т. д.
В основу критериев, ограничивающих вредное воздействие производства на окружающую среду, положены существующие ПДК загрязняющих веществ. На их основе рассчитываются научно-технические показатели воздействия производства на окружающую среду, к которым в первую очередь относятся нормативы:
* предельно-допустимые выбросы (ПДВ) в атмосферу;
* предельно-допустимые сбросы (ПДС) в водоемы.
Эти показатели измеряются для каждого источника организованного выброса или сброса.
Второй по значимости количественной оценкой безотходности производства является степень использования в технологических процессах сырья и материалов. Например, в химической промышленности введен коэффициент безотходности (КБ), который характеризует полноту использования в производстве материальных и энергетических ресурсов, а также интенсивность воздействия этого производства на окружающую среду:
Гдеf - коэффициент, определяемый эмпирическим путем;
Км - коэффициент полноты использования материальных ресурсов;
Кэ - коэффициент полноты использования энергетических ресурсов;
КА - коэффициент соответствия экологическим требованиям.
К малоотходным относятся производства, характеризующиеся ве - личиной Км, равной не менее 0,8-0,9 (в зависимости от мощности предприятия), а к безотходным - не менее 0,90-0,98 (также в зависимости от мощности производства).
Экологическая проблема создания безотходных технологий имеет по крайней мере четыре аспекта:
* экологический
* ресурсный аспект,
* технологический и технический,
* экономический и организационный.
2. Принцип системности
Принцип системности, базируется на анализе, заключающемся в том, что химическое производство рассматривается как замкнутая сис - тема, взаимодействующая с окружающей средой.
Принцип цикличности материальных потоков
Принцип рециркуляции
Одним из общих принципов, лежащих в основе создания безотход - ных производств, является цикличность материального потока, т. е. воз - врата части его обратно в процесс. Эго способствует интенсификации ХТП, т. к. наиболее полно используются исходные продукты и энергия, улучшаются условия ведения процессов.
Принцип комплексного использования сырьевых ресурсов
Комплексное использование природных ресурсов - это удовлетво - рение потребностей общества в определенных видах природных ресур - сов, основанное на экономически и экологически оправданном исполь - зовании всех их полезных свойств, а также на максимально полной пе - реработке и всестороннем вовлечении природных ресурсов в хозяйст - венный оборот с ростом перспектив развития различных отраслей про - мышленности, природоохранных норм и требований, интересов на - стоящего и будущих поколений людей.
Принцип экологической безопасности.
К важнейшему принципу, который лежит в основе БОП, необходи - мо отнести требование экологической безопасности. Обеспечение эко - логической безопасности означает необходимость:
а) охраны редких и исчезающих видов растений и животных с це - лью обеспечения биологического разнообразия. Именно сокращение максимального биологического разнообразия является основным гаран - том поддержания стабильных условий существования жизни на Земле;
б) рационального расходования природных ресурсов, в том числе комплексного использования добываемых минеральных ресурсов.
в) решения энергетической проблемы, в первую очередь на базе повышения эффективности использования энергии;
г) решения проблемы сбора, хранения, ликвидации и утилизации бытовых и производственных отходов;
д) создания энерго- и ресурсосберегающих технологий и техниче - ских средств;
е) организации охраняемых территорий - заповедников, нацио - нальных парков и т. д., которые могут являться эталоном нетронутой природы;
ж) обеспечения радиационной безопасности;
з) рекультивации земель;
и) создания и внедрения экологически чистых и щадящих природу технологий.
Принцип рациональной организации БОП
Наиболее прогрессивной формой организации промышленного производства является комбинирование нескольких производств на основе комплексного использования одного и того же сырья.
Предельная эффективность ХТП - это эффективность процесса, в котором при принятой совокупности условий его достигаются макси - мально возможные (предельные) значения конверсии сырья и селектив - ности, основанные на данной конкретной химической схеме превраще - ния исходного сырья.
Принцип комбинирования и межотраслевого кооперирования производств
Комбинированное производство - это комплекс взаимосвязанных технологических процессов для производства одного или нескольких продуктов.
Вопросы для самоконтроля:
* Перечислите принципы создания безотходных технологий
* Что показывает коэффициент безотходности
* Перечислите основные проблемы при создании безотходных технологий
Рекомендуемая литература:
* Сутягин В.М., Бондалетов В.Г., Кукурина О.С. Принципы разработки малоотходных и безотходных технологий. - Томск: Изд-во Томского политех. Университета, 2009. -184с.
* Харлампович Г Д., Кудряшова Р.И. Безотходные технологические процессы в хи - мической промышленности. - М.: Химия, 1978.- 280 с.
* Громов Б.В., Зайцев В A., Ласкорин Б.Н. Безотходное промышленное производст - во. Итоги науки и техники.- М.: ВИНИТИ, 1981.-Т.9.-218с.
* Звягинцев Г.Г1. Промышленная экология и технология утилизации отходов. - Харьков: Высш. шк., изд-во Харьковского ун-та, 1986. - 144 с.
Семинарские занятия
Семинарское занятие 1,2 - Организационные формы обучения в вузе
Семинарское занятие 3,4 - Методы и формы контроля знаний студентов
Семинарское занятие 5,6 - Проблемное обучение в процессе преподавания химии
Семинарское занятие 7,8 - Использование технологии проблемного обучения в процессе преподавания химии
Семинарское занятие 9, 10 - Проектный метод обучения при изучении органической химии и химии ВМС
Семинарское занятие 11, 12 - Кейс метод в обучении органической химии
Семинарское занятие 13, 14 - Модульное обучение в вузе
Семинарское занятие 15, 16 - Химический эксперимент
Семинарское занятие 17, 18 - Методические аспекты преподавания раздела <<Углеводороды>>
Семинарское занятие 19, 20 - Методические аспекты преподавания раздела <<Кислородосодержащие соединения>>
Семинарское занятие 21, 22 - Методические аспекты преподавания раздела <<Биологически активные соединения>>
Семинарское занятие 23, 24 - Методические аспекты преподавания раздела <<Азотсодержащие соединения>>
Семинарское занятие 25, 26 - Методические аспекты преподавания раздела <<Полимераналогичные превращения>>
Семинарское занятие 27, 28 - Методические аспекты преподавания раздела <<Растворы полимеров>>
Семинарское занятие 29, 30 - Методические аспекты преподавания раздела <<Физические и фазовые состояния полимеров>>
Самостоятельная работа магистрантов
1. Многоуровневая система образования
2. Высшее химическое образование в странах Запада (по выбору)
3. Анализ содержания программы <<Органическая химия>> для бакалавриата
4. Анализ содержания программы <<химия ВМС>> для бакалавриата
5. Разработка контрольных заданий для студентов для курса <<Органическая химия>>
6. Разработка контрольных заданий для студентов для курса <<Химия ВМС>>
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz