Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
А.М. Стихова.САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ХИМИИ НА ОСНОВЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ИНТЕГРАТИВНОГО И ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ПОДХОДОВ
Рассматривается самостоятельная работа с позиции концепции взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов к обучению химии в вузе. Представлена система оценивания самостоятельной работы студентов на примере проектной и курсовой работы. Компьютерная программа «Assessment of student’s coursework», предназначенная для оценивания курсовых работ по общей и неорганической химии, позволяет унифицировать критерии проверки курсовых работ студентов и рационализировать работу преподавателя.
Самостоятельная работа считается основой вузовского обучения, и от того, в какой степени владеют ее технологией студенты, зависит успешность усвоения учебных дисциплин. В то же время, уровень самостоятельной работы снижается, и, как следствие, у студентов даже старших курсов возникают сложности при написании итоговой аттестационной работы. В теории и практике обучения, самостоятельной работе уделяется достаточно внимания, однако, вопросы эффективной организации самостоятельной работы, в том числе при обучении химии в вузе, остаются актуальными. Если рассматривать самостоятельную работу с позиции взаимосвязи интегративного и дифференцированного
подходов, расширяются представления о самостоятельной работе и дается толчок к дальнейшему развитию ее теории.
Взаимосвязь интегративного и дифференцированного подходов – это взаимопроникновение двух противоположных процессов – интеграции и дифференциации, выступающее в качестве источника развития и проявляющееся в процессе обучения как сочетание уникальности, многообразия, многоуровневости с универсальностью, единообразием и целостностью. В предлагаемой концепции самостоятельная работа рассматривается только как деятельность студента, роль же преподавателя, адекватно этой деятельности, заключена в создании мотивационного тренинга самостоятельной работы студентов. Мотивационный тренинг включает разработку дидактических материалов, проведение мониторинга, выбор параметров и шкалы оценивания, контроль и оценивание результатов самостоятельной работы, организацию самоконтроля. При условии понимания самостоятельной деятельности как универсальной, интегративной компетенции, самостоятельная работа становится функцией процесса, где особое внимание уделяется способам и механизмам достижения ее результатов. Не менее важным является и мотивирующий фактор, в том числе фактор индивидуального, дифференцированного контроля за самостоятельной работой, включение результатов контроля в показатели успеваемости студентов [1].
В системе подготовки инженеров-экологов в вузе, курс общей и неорганической химии относится к разряду профессионально значимых и получает дальнейшее развитие в химических и инженерно-экологических дисциплинах. Методическая система обучения общей и неорганической химии, созданная на основе самостоятельной работы, есть практическая реализация концепции взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов.
Рассмотрение проблемы взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов на примере химических дисциплин представляет особый интерес. Это связано с высокой степенью диалектичности химического содержания. Для подтверждения диалектичности химического содержания были выделены парные понятия (парность как признак интеграции, а противоположность-признак дифференциации) и в качестве объекта взаимосвязи интеграции и дифференциации рассмотрена тема «Окислительно-восстановительные процессы» на примере математического моделирования множеств. Интеграция и дифференциация, представленные в разработанной методической системе, как единство многообразного, создают благоприятные условия для формирования потребностей в приобретении знаний и формировании профессиональных компетенций.
В ключевых элементах, составляющих методическую систему, можно выделить три основные линии: «Ориентация на инженерно-экологический компонент», «Ориентация на самостоятельную работу» и «Ориентация на развитие качеств личности студента» и проследить их развитие, начиная с цели, и заканчивая оцениванием и контролем. При этом самостоятельная работа лежит в основе, как профессиональной ориентации, так и развития личности студента, которые, в свою очередь, обуславливают совершенствование самостоятельной работы. На пересечении первых двух линий находятся элементы методической системы, которые одновременно ориентируют как на самостоятельную работу, так и на профессиональный, инженерно-экологический профиль обучения. Например, содержание, которое представлено инженерно-экологическим компонентом в форме самостоятельной работы как дополнения к лекции; дидактические средства обучения – учебно-методические пособия для организации самостоятельной работы, включающие, в том числе, систему тематических задач с инженерно-экологическим компонентом.
Находятся элементы методической системы, которые одновременно способствуют ориентации, как на самостоятельную работу, так и на развитие качеств личности студента. Например, дидактические средства обучения – компьютерные программы «Электронный самоконтроль» и «Assessment of student’s coursework», а также ЗУМО (элементы Знаний Умений и Мыслительных Операций) тематических тестов, определяющих уровень дифференциации тестовых заданий, как по общей химии, так и по неорганической химии; формы обучения – курсовая и проектная работы с позиции взаимосвязи процессов интеграции и дифференциации. Это доказывает, что в соответствии с концепцией взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов в обучении, все три линии проявляются одна в другой и одна через другую при условии определяющей роли самостоятельной работы. Преемственность линий и их наложение дает основу для их усиления и последующего развития каждой из них [2].
Как следствие, эффективность системы обучения, показатели ее результативности, включая развитие способности установления связей между химическими и инженерно-экологическими дисциплинами, развитие интереса и способностей к индивидуальным научным исследованиям, повышение уровня самостоятельности и активности при выполнении проектной и курсовой работы, развитие нового качества знаний – единства интеграции и дифференциации химического теоретического и экспериментального материала, повышение уровня мотивации к самообразованию в системе взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов в обучении и др. Это, в свою очередь, приводит к формированию и развитию профессионально-ориентированных компетенций.
Так как от уровня самостоятельной работы, не в меньшей степени, чем от уровня предметных знаний зависит успешность обучения студентов, необходимо проводить мониторинг самостоятельной работы и, опираясь, на полученные результаты, организовывать обучение студентов на основе специально разработанной для этой цели системы. Разработана интегративно-дифференцированная система оценивания самостоятельной работы, которая включает параметры и шкалу оценивания каждого параметра, и, самостоятельной работы в целом. Данную систему оценивания можно считать универсальной и с некоторыми корректировками использовать для определения уровня самостоятельной работы на примере реферата, проектной и курсовой работы по дисциплине «Общая и неорганическая химия» в вузе. Каждому из трех видов самостоятельной работы присваивался уровень и соответствующая этому уровню шкала значений коэффициента самостоятельной работы (Kс).
Так, реферат был отнесен к самостоятельным работам низкого уровня (Kс ? 1) с диапазоном значений 0,33; 0,67; 1; проектная работа – к самостоятельным работам среднего уровня (1 < Kc ? 2), с диапазоном значений 1,33; 1,67; 2; курсовая работа, соответственно, к самостоятельным работам высокого уровня (2 < Kc ? 3) с диапазоном значений 2,33; 2,67; 3.
Концептуально, все три вида самостоятельной работы связаны между собой содержанием («Химический элемент и окружающая среда»), при этом реферативная и проектная работы, должны были входить, как часть, в курсовую работу. Рамки экспериментального исследования позволили ставить разные цели и задачи при переходе от самостоятельной работы одного уровня к другому, более высокому уровню. Так, реферативная работа проводилась с целью мониторинга первоначального уровня самостоятельной работы студентов и выполнялась в условиях отсутствия детализации требований; студенты не были ознакомлены с критериями ее оценивания.
Анализ реферативных работ студентов свидетельствовал о достаточно низком уровне значений всех без исключения параметров, независимо от уровня их общеобразовательной подготовки и профессиональной специализации. Затем студенты выполняли самостоятельные работы с нарастающим уровнем сложности. Связь химических знаний с проблемой защиты окружающей среды для будущих специалистов инженерно-экологического профиля как нельзя лучше может быть рассмотрена на примере промышленного производства. Это и определило тематику
проектной работы «Промышленное производство (на примере химического элемента и его соединений)». Проектная работа, в свою очередь, связана с курсовой работой и является ее частью, так как отражает проблемы на примере соединений конкретного химического элемента [3].
Проектная и курсовая работы, несмотря на общность тематики, значительно отличаются по форме и объему. Если защита проектной работы проходит только в виде электронной презентации, то защите курсовой работы предшествует написание ее текста. Курсовая работа более продолжительна по времени и включает экспериментальную часть – определение содержания присутствующей в природной или сточной воде соответствующей формы исследуемого элемента. Чтобы повысить степень самостоятельности выполнения проектной и курсовой работы, было создано учебно-методическое пособие для студентов. Создано учебно-методическое пособие по организации проектной и курсовой работы студентов с учетом интегративно-дифференцированного подхода, в котором рассматриваются вопросы их содержания и порядка выполнения, а также требования к оформлению и критерии оценивания.
В пособии представлены методики выполнения экспериментальной части курсовой работы. Учебно-методическое пособие составлено таким образом, чтобы уровень самостоятельной работы повышался при переходе от проектной работы к курсовой работе. С учетом интегративно-дифференцированного подхода, в учебно-методическом пособии дан перечень параметров проектной и курсовой работы, приведены критерии оценивания каждого параметра, диапазон уровня параметров и шкала оценивания. Система оценивания уровня самостоятельной работы включает постоянные (Кп) и изменяемые (Ки) параметры, соотношение коэффициентов значимости (Кз) которых составляет 0,33 и 0,67 долей единицы соответственно. К постоянным параметрам относятся: временной фактор (?, Кз = 0,055), степень значимости контроля над деятельностью студентов (?, Кз = 0,055), степень дифференцированности самостоятельной работы (?, Кз = 0,11), степень сложности самостоятельной деятельности (?, Кз = 0,11). Приведенные значения коэффициентов значимости (0,055 или 0,11) были получены при умножении суммарного коэффициента значимости для постоянных параметров (0,33) на долю каждого параметра. Степень дифференцированности самостоятельной работы определяется числом элементов Дифференцированности Самостоятельной Работы (ДСР) студентов и повышается с увеличением их числа.
Постоянные параметры задаются преподавателем в процессе разработки самостоятельной работы определенного типа. Изменяемые параметры, в свою очередь, непосредственно зависят от индивидуальных особенностей студентов, в том числе, сформированных навыков самостоятельной работы. К ним относятся: уровень использованных источников информации (?, Кз = 0,16), степень раскрытия темы (?, Кз = 0,17), подведение итогов самостоятельной работы (?, Кз = 0,17), степень самостоятельности выполнения работы (?, Кз = 0,17). Приведенные значения коэффициентов значимости (0,16 или 0,17) были получены при умножении суммарного коэффициента значимости для изменяемых параметров (0,67) на долю каждого параметра. В свою очередь, сумма констант постоянных (Кп) и изменяемых (Ки) параметров, представляет собой коэффициент самостоятельности выполнения работы студентами (Кс): Кс = Кп + Ки. Константы изменяемых параметров, с учетом диапазонов их значений (приведены в квадратных скобках для проекта и курсовой работы) рассчитывались по следующим формулам:
Ки (рефер.раб.) = 0,16?[0,33; 0,67; 1] + 0,17?[0,33; 0,67; 1] +
+ 0,17?[0,33; 0,67; 1] + 0,17?[0,33; 0,67; 1];
Ки (проект.раб.) = 0,16?[1,33; 1,67; 2] + 0,17?[1,33; 1,67; 2] +
+ 0,17?[1,33; 1,67; 2] + 0,17?[1,33; 1,67; 2];
Ки (курс.раб.) = 0,16?[2,33; 2,67; 3] + 0,17?[2,33; 2,67; 3] +
+ 0,17?[2,33; 2,67; 3] + 0,17?[2,33; 2,67; 3].
Для того, чтобы оценить динамику результатов студентов при переходе от реферата через проектную к курсовой работе, были рассчитаны относительные значения (в %) константы изменяемых параметров по формуле:
Ки % = Ки/Ки (максимум)?100 %,
где Ки, % – константа изменяемых параметров в %; Ки – значение константы изменяемых параметров для реферата, проектной и курсовой работы, соответственно; Ки (максимум) – максимальные значения констант изменяемых параметров, соответственно. Ки (реферат) максимум = 0,67; Ки (проект) максимум = 1,34; Ки (курсовая работа) максимум = 2,0. Результаты оценивания реферативных, проектных и курсовых работ студентов по отдельным параметрам, значения констант изменяемых параметров, показывают положительную корреляцию между уровнем самостоятельной работы студентов и разработанными условиями ее организации. Линия значений константы изменяемых параметров в курсовой работе практически для каждого студента приближается к 100 % и выравнивается, что говорит о подтягивании результатов «слабых», отстающих к более «сильным» [2].
Для повышения эффективности самостоятельной работы студентов в аспекте взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов, создана компьютерная программа «Assessment of student’s coursework». Данная программа предназначена для оценивания курсовых работ по дисциплине «Общая и неорганическая химия» инженерно-экологического профиля. Основная задача разработанной компьютерной программы – унифицировать критерии проверки курсовых работ студентов, а также рационализировать работу преподавателя. Программа «Course Work» автоматизирует рутинную работу по подсчету коэффициентов и применению их к итоговой формуле подсчета результатов. Компьютерная программа «Assessment of student’s coursework», созданная для оценивания курсовой работы, реализует вычислительный алгоритм, учитывающий основные пункты и особенности написания курсовой работы.
Пользователь программы должен только указать выполненные пункты, а разработанные в программе алгоритмы вычислят итоговую оценку и процент выполнения курсовой работы. Введённые данные для всех проверяемых курсовых работ могут быть сохранены в файл. В дальнейшем эти сохранённые данные могут быть использованы повторно при внесении в них изменений и последующего сохранения в новый файл. Отдельная функция программы позволяет составить отчёт по всем параметрам каждой курсовой работы, увидеть студенту собственную работу глазами преподавателя и доработать ее с учетом замечаний до более высокого уровня. Автоматическое изменение критериев оценивания курсовой работы позволяет учитывать индивидуальные особенности студентов каждой группы [3, 4].
В соответствии с разработанной концепцией взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов к обучению общей и неорганической химии, создана система самостоятельной работы студентов. Определена роль преподавателя в организации самостоятельной работы на примере проектной и курсовой работы. Методическая система организации самостоятельной работы студентов расширяет диагностические возможности общей системы оценивания качества обучения, делает ее более объективной, и профессионально направленной – химической и инженерно-экологической.
Система также выполняет стимулирующую функцию: активизирует творческую самостоятельную деятельность на всех этапах обучения. Это достигается при условии предварительного ознакомления студентов с вводимыми параметрами и соответствующими им коэффициентами значимости. В целом, самостоятельная работа студентов в аспекте взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов способствует
самореализации студентов и повышает их мотивацию к будущей профессиональной деятельности. Компьютерная программа «Assessment of student’s coursework».способствует более качественному выполнению самостоятельной работы на примере проектной и курсовой, так как обеспечивает не только ориентиры для индивидуальной деятельности, но и возможности для более объективного самооценивания и самоконтроля. «эффективность самостоятельной работы повышается, а функции управления в значительной степени переходят от преподавателя к студенту.
ЛИТЕРАТУРА
1. Стихова, А.М. Взаимосвязь интегративного и дифференцированного подходов к организации процесса обучения химии в вузе: монография. – Новороссийск: ГМУ имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, 2012. – 212 с.
2. Стихова, А.М. Самостоятельная работа в системе взаимосвязи интегративного и дифференцированного подходов при обучении химии в вузе: монография. – Новороссийск: ГМУ имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, 2015. – 118 с.
3. Стихова, А.М. Руководство по выполнению проектной и курсовой работы по химии / А.М. Стихова, Н.М. Трудникова: учебно-методическое пособие. – Новороссийск: ГМУ имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, 2014. – 76 с.
4. Стихова, А.М. Организация самостоятельной работы студентов по химии в вузе на основе интегративно-дифференцированного подхода: Методические рекомендации для преподавателей вузов: учебно-методическое пособие. – Новороссийск: ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова, 2015. – 84 с.