Применение компьютерных моделей в обучении химии

Применение компьютерных моделей в обучении химии. Среди различных типов педагогических программных средств особенно выделяются те, в которых используются компьютерные модели. Применение компьютерных моделей позволяет не только повысить наглядность процесса обучения и интенсифицировать его, но и кардинально изменить этот процесс.

Модели могут использовать для решения различных задач. Р.Ю. Шенон выделяет пять типов моделей по функциональному назначению средства осмысления действительности, средства общения, инструменты прогнозирования, средства постановки экспериментов, средства обучения и тренажа. Последний тип моделей также называют учебными компьютерными моделями УКМ. В изучении школьного курса химии выделяют несколько основных направлений, где оправдано использование УКМ Ш наглядное представление объектов и явлений микромира Ш изучение производств химических продуктов Ш моделирование химического эксперимента и химических реакций.

Все модели, используемые в преподавании химии, можно разделить по уровню представляемых объектов на две группы модели микромира и модели макромира. Модели микромира отражают строение объектов и происходящие в них изменения на уровне их атомно-молекулярного представления. Модели макромира отражают внешние свойства моделируемых объектов и их изменение.

Модели таких объектов, как химические вещества, химические реакции и физико-химические процессы, могут быть созданы на уровне микромира, так и на уровне макромира. При изучении химии учащиеся сталкиваются с объектами микромира буквально с первых уроков, и конечно же УКМ, моделирующие такие объекты, могут стать неоценимыми помощниками, например, при изучении строения атомов, типов химической связи, строения вещества, теории электролитический диссоциации, механизмов химической реакции, стереохимических представлений и т.д. Все эти перечисленные модели реализованы в программах 1С Репетитор.

Химия, ChemLand, Химия для всех, CS Chem3D Pro, Crystal Designer, Собери молекулу, Organic Reaction Animations и др. Модели химических реакций, лабораторных работ, химических производств, химических приборов компьютерные модели макромира реализованы в следующих программах Химия для всех - 2000, ХимКласс, ChemLab, IR and NMR Simulator и др. Подобные модели используются в тех случаях, когда нет возможности по каким-либо причинам осуществить лабораторные работы в реальных условиях и нет возможности в реальности познакомиться с изучаемыми технологическими процессами.

Использование перечисленных выше программных средств на уроках химии имеют следующие достоинства Ш значительный объем материала, охватывающий раличные разделы курса школьной химии Ш улучшается наглядность подачи материала за счет цвета, звука и движения Ш наличие демонстраций тех химических опытов, которые опасны для здоровья детей например, опыты с ядовитыми веществами Ш ускорение на 10-15 темпа урока за счет усиления эмоциональной составляющей Ш учащимися проявляют интерес к предмету и легко усваивают материал повышается качество знаний учащихся.

Однако некоторые программные продукты не свободны от недостатков. Например, одним из главных недостатков программы 1С Репетитор. Химия является отсутствие диалога ученика с компьютером при усвоении им учебного материала и выполнении расчетных задач.

Это затрудняет и ограничивает использование учителем данного компьютерного продукта в учебном процессе в школе. Только органичное сотрудничество учителя информатики и учителя химии будет способствовать улучшению процесса обучения химии. На уроках информатики учащиеся изучают различные информационные технологии, представленные в пакете Microsoft Office. Например, учащиеся, изучая программу PowerPoint, могут уже сами создать презентацию мини-учебник в виде слайдов по отдельному материалу учебника химии.

А для реализации возможности обучения, тестирования и контроля знаний учащихся используется встроенный в Microsoft Office язык программирования Visual Basic for Applications VBA, который позволяет размещать на слайдах формы и элементы управления для ведения диалога интерактивные мастер-шаблоны9.