Podyplomowe Studium Rozwoju Informatyki I Pedagogiki Zdolności

Temat pracy:

Lekcje chemii wspomagane komputerem

Elżbieta Musik

Praca dyplomowa napisana pod kierunkiem Pana Prof. Andrzeja Góralskiego

Warszawa 2002 r.

2

…komputery mogą być , nośnikami znaczących idei, , zalążkami zmian kulturowych,, potrafią pomóc ludziom w tworzeniu nowych powiązań z wiedza, które przełamują tradycyjne granice oddzielające humanistykę od nauk ścisłych,, a wiedze człowieka od obu tych dyscyplin . /Seymour Papert/

3

Spis treści :

1) Zamiast wstępu……. 2) Określenie zamiaru. 3) Geneza zamierzenia. 4) Komputer w nauczaniu. a Rola Technologii Informacyjnej w edukacji. b Komputer jako narzędzie poznawcze. c Konsekwencje wprowadzenia komputerów do szkół. 5. Programy komputerowe w dydaktyce chemii. 6. Internet w dydaktyce chemii. 7. Założenia ogólne. 8. Uczestnicy. 9. Podstawy programowe-założenia programowe i cele w nauczaniu chemii w gimnazjum. 10. Organizacja zajęć. 11. Forma i tematyka zajęć. 12. Sposoby realizacji programu. 13. Przykłady lekcji twórczych. 14. Podsumowanie. 15. Bibliografia.

4

1.Zamiast wstępu…. Być twórczym,, to osiągać wartości ,mimo przeszkód , działać twórczo ,to zmieniać świat ,tak ,aby nadal istniało nowe i cenne. uczyć twórczości to dawać świadectwo ,że wartości są osiągalne .

/prof. Andrzej Góralski/ 2. Określenie zamiaru. Zgodnie z zasadą od możliwości do rzeczywistości inspiracją do napisania mojej pracy była lektura książek napisanych przez Pana Profesora Andrzeja Góralskiego, a przede wszystkim książka pt.„ Szkice do pedagogiki zdolności ". Zafascynowana treścią, chcę stworzyć lekcje chemii, aby stały się oryginalne twórcze i nie schematyczne. Pracuję w gimnazjum w charakterze nauczyciela chemii. Z obserwacji swojej wiem, że na wszystkich szczeblach kształcenia chemia jest postrzegana przez uczniów jako przedmiot trudny. Przyczyn tego stanu rzeczy można doszukiwać się wielu. Jednak najważniejszą z nich jest sposób realizacji lekcji przez nauczyciela. Celem lekcji chemii jest przede wszystkim chęć wyjaśnienia różnych zjawisk, które by otaczającego świata nie degradowały, ale przeciwnie, tam, gdzie jest potrzeba, dbały o jego ochronę. Chemia należy do przedmiotów eksperymentalnych, stąd też podstawowym środkiem dydaktycznym w nauczaniu tego przedmiotu jest doświadczenie chemiczne. Rozróżniając pokaz nauczycielski i eksperyment uczniowski, ten drugi odgrywa w procesie przyswajania i opanowania nowych treści przez ucznia najważniejszą rolę. W sytuacji metodycznej napotykamy trudności, gdyż sfera obserwacji zjawisk, które mają miejsce podczas przebiegu reakcji chemicznej jest dla naszych zmysłów ograniczona. Na przestrzeni wielu lat posługiwano się przeróżnymi modelami, które wyjaśniały przebieg zjawisk chemicznych. Niestety, bez nowoczesnych środków dydaktycznych, chemia kojarzyła się jedynie z pewnymi symbolami chemicznymi, które w odczuciu uczniów są oderwane od życia.Dopiero wprowadzenie multimediów (animacja obrazów, filmy, dźwięki) daje możliwość optymalnego wyjaśnienia zjawisk. Chciałam, aby ćwiczenia przeze mnie zaproponowane na lekcji chemii pobudziły wyobraźnię, oryginalność i stały się chęcią poszukiwań twórczych i prowadziły do własnego rozwoju uczniów. Moim założeniem jest komputerowe wspomaganie kształcenia uczniów na lekcjach chemii

5

3.Geneza zamierzenia. Podjęłam się wysiłku uatrakcyjnienia i unowocześnienia lekcji chemii przez wprowadzenie technologii informacji i komunikacji w procesie dydaktycznym. Nadeszły nowe czasy, których symbolem jest komputer. Jest on elementem wykształcenia ogólnego i powinien w tym zakresie znaleźć się również na lekcjach chemii. Obserwując moich uczniów widzę jak są zafascynowani komputerem. Chcę ich umiejętności zdobyte na lekcjach informatyki wykorzystać na lekcji chemii. Fascynacja uczniów komputerem skłoniła mnie, aby młodzieńczy zapał wykorzystać do lepszej i efektywniejszej nauki chemii za pomocą komputera. Praca z komputerem będzie polegała na nauczaniu poszukującym, projektowym, problemowym – inaczej mówiąc będzie twórcza. Wiele lat temu przekonano mnie, że chemia należy do nauk typowo eksperymentalnych. Dlatego też, gdy rozpoczynałam pracę jako nauczycielka chemii, byłam pewna, że nie wystarczy mi tylko kreda i tablica. Tak się szczęśliwie złożyło, że szkoły, w których uczyłam miały w większości wystarczający zasób odczynników i sprzętu chemicznego. Mogłam, więc wzbogacić proces dydaktyczny pokazami wykonywanymi przez uczniów i przez siebie. Uważam, że każdy chemik ma w swej naturze coś z poszukiwacza - odkrywcy. Nieodparte dążenie do poznania czegoś nowego oraz możliwość samodoskonalenia zwróciła mnie ku komputerowi. Ukończyłam kilka kursów komputerowych w OEIiZK w Warszawie. Ukończyłam kurs w Kiekrzu k/Poznania pt. „Podstawy zastosowania komputera w nauczaniu chemii”. Po ukończeniu tego kursu wiedziałam, że moja przygoda z komputerem się nie skończy. Nie miałam możliwości posiadania komputera w pracowni chemicznej, ale pozostało mi wyjście – zajęcia w pracowni komputerowej. Po rozmowie z Panią Dyrektor pozwoliła mi na przeprowadzenie niektórych lekcji chemii w pracowni informatycznej. Myślę, że pod koniec mojej pracy będę mogła więcej opowiedzieć o swoich sukcesach i porażkach. Moim marzeniem jest napisanie programu autorskiego o nazwie informatyka chemiczna, ale na razie są to tylko marzenia. Twoim prawdziwym obowiązkiem jest ocalić własne marzenia /Modigliani/

6

1. Komputer w nauczaniu. 1.Rola Technologii Informacyjnej w edukacji Nieustannie rozszerzające się zastosowania informatyki w społeczeństwie oraz zwiększenie roli komputerów w komunikacji i wymianie informacji miało wpływ na pojawienie się nowej dziedziny, technologii informacyjnej – TI, która znacznie wykracza swoim zakresem poza tradycyjnie rozumianą informatykę.

Technologia informacyjna jest zespołem środków, (czyli urządzeń, takich jak komputery wraz z urządzeniami zewnętrznymi oraz sieci komputerowe), jak również i innymi technologiami (np. telekomunikacją), które służą wszechstronnemu posługiwaniu się informacją.

Technologia informacyjna powstała wraz z rozwojem komputerów, sieci komputerowych i oprogramowania. Jako dziedzina zajmująca się wszelkimi aspektami informacji, ma ścisły związek z mediami, a zwłaszcza z multimediami, czyli klasycznymi mediami wzbogaconymi środkami i narzędziami techniki informacyjnej, w tym przede wszystkim komputerami.

Do szkół od wielu lat trafiały media, takie jak radiomagnetofon, telewizor czy magnetowid. Traktowano je głównie jako środki przekazu informacji, a uczniów jako odbiorców tych informacji. Dopiero pojawienie się komputerów spowodowało medialną rewolucję. Dzięki interakcyjnym możliwościom multimediów uczący nie tylko odbiera informację za pomocą komputera, ale również za jego pośrednictwem może wpływać na rodzaj i postać informacji. Uczeń ma także możliwość przekształcania i tworzenia nowych informacji z pomocą mediów wyposażonych w komputery. Wobec powyższego komputery i technologia informacyjna wpływają na zmianę charakteru mediów w edukacji, która odchodzi od encyklopedyzmu.

Obecnie zasoby informacji przechowywane są na płytach CD i DVD, dyskietkach czy w komputerach. Nauczanie musi oferować uczniom podstawowe wiadomości i umiejętności pozwalające im do samodzielnego dotarcia do potrzebnych informacji. Nauczyciel staje się przewodnikiem po ogromnych obszarach wiedzy, udostępnianych przez maszyny.

Rola, jaką odgrywa TI w nauczaniu, nie może być porównywana z rolą innych technologii – o jej odrębności przesądza znaczenie komputerów, których przeznaczeniem jest zwiększenie możliwości ludzkiego umysłu. Metody i środki komputerowe stały się pomocą intelektualną człowieka, czyli pomocą w jego działaniu umysłowym.

Komputery w szkołach stwarzają nowe możliwości niemal dla wszystkich przedmiotów nauczania. Istnieje wiele zagadnień, których wyjaśnienie staje się prostsze przy użyciu komputera. Na przykład w przedmiotach humanistycznych i przyrodniczych wprowadzenie komputerów do nauczania zwiększa możliwości prezentacji i wspomaga nauczanie werbalne. Poruszanie się wśród olbrzymich zasobów informacji jest praktycznie niemożliwe bez pomocy baz informacyjnych obsługiwanych za pomocą komputerów.

Ważną rolę pełni również TI w innych działaniach szkoły, niż nauczanie. Komputery są powszechnie używanym narzędziem pracy administracji lub biblioteki szkolnej. Bardzo dobrze, gdyby były one przyłączone do rozległej sieci komputerowej o dostępie na cały świat ( np. do sieci Internet). Przyłączenie to może być wykorzystywane we wszystkich sferach działalności szkoły: w nauczaniu, w zajęciach pozalekcyjnych i rekreacyjnych, w administracji czy pracy bibliotekarskiej. Sieć zwiększa zasięg kontaktów międzyludzkich. Umożliwia komunikację między pojedynczymi osobami lub grupami nie tylko z kraju, ale również z zagranicy. Poprzez sieć można korzystać z zasobów informacji znajdujących się w komputerach przyłączonych do sieci na całym świecie. Ułatwieniem w komunikacji

7

międzyludzkiej jest poczta elektroniczna, która umożliwia wysyłanie i pobieranie interesujących nas informacji.

Ze względu na ogromną rolę TI we współczesnym świecie, szkoła powinna stworzyć uczącym się pełne możliwości zapoznania się z technologią informacyjną oraz z jej wykorzystaniem. Każdy uczeń powinien mieć szansę zetknięcia się z komputerem na swojej drodze zdobywania ogólnego wykształcenia, by w przyszłości mógł się stać nie tylko obserwatorem, ale przede wszystkim uczestnikiem i współtwórcą zmian wokół siebie.

2.Komputer jako narzędzie poznawcze

Od ponad dwudziestu lat na świecie trwa ożywiona dyskusja o konieczności reform w systemie kształcenia. Nasze otoczenie zmienia się bardzo szybko i wykształcony człowiek musi być w stanie zmieniać się wraz z nim. Ludzie muszą wciąż podnosić swoje kwalifikacje zawodowe, ustawicznie się kształcić, uaktualniać swoją wiedzę i umiejętności. W związku z tym poszukuje się coraz nowszych narzędzi wspomagających pracę intelektualną człowieka. Bardzo elastycznym narzędziem, zdolnym do przejęcia niemałego zasobu intelektualnych umiejętności swego twórcy, okazał się komputer. Początkowo – jako maszyna elektroniczna, usprawniał jedynie wykonywanie rachunków. Dopiero po wkroczeniu w świat przetwarzania informacji stał się użytecznym narzędziem w obszarze edukacji. Uwzględnienie jego specyficznych cech i zastosowanie do wspierania działań intelektualnych człowieka uczyniło komputer narzędziem poznawczym, czyli ułatwiającym i rozszerzającym funkcje poznawcze podczas uczenia się (Siemieniecki B., 1997). Programy komputerowe będą narzędziami poznawczymi tylko wówczas, gdy będą uwzględniały zasady dydaktyczne. Najważniejsze z nich, to (wg profesora Siemienieckiego): dobór i układ wiadomości, czynności uczenia się oraz motywacji uczących się.

Komputer jest jedynie medium, o wartości, którego decyduje przede wszystkim rodzaj i jakość oprogramowania, w jakie został wyposażony. Posługiwanie się komputerem nie zwalnia od myślenia, lecz w zamian za odciążenie umysłu od spraw drugorzędnych, obliguje do skierowania go na bardziej zaawansowane aspekty rozwiązywania problemów. Komputer powinien przede wszystkim wzmacniać procesy myślenia twórczego.

Profesor Siemieniecki uważa, że narzędzia poznawcze mogą być stosowane we wszystkich strategiach komputerowego wspomagania kształcenia. Ich wybór zależy od pełnienia funkcji w procesie wspomagania działań intelektualnych uczących się (Siemieniecki B.,1994). Jednakże w każdym przypadku ma na celu wspierać procesy poznawcze uczącego się.

Najefektywniejsze wykorzystanie komputera jako narzędzia poznawczego jest wówczas, gdy między innymi:

• dostarcza on informacje gotowe do użytku i uzupełniające pamięć krótkotrwałą,

• pozwala odzyskiwać zapisane wcześniej informacje,

• zmusza uczącego się do pogłębiania wiedzy, szukania związków między nową a zdobytą wiedzą,

• umożliwia prezentowanie poglądów jednostki lub grupy,

• pozwala na łatwe przemieszczanie się pomiędzy ogromnymi i wciąż uzupełnianymi zasobami informacji (Siemieniecki B.,1997).

W literaturze wyróżnia się następujące sposoby wykorzystania komputera w nauczaniu: • komputer jako nauczyciel,

8

• komputer jako narzędzie,

• komputer jako uczeń. Oprogramowanie służące umiejętności poszerzania swojej wiedzy może być pomocne w samokształceniu. Możliwości spokojnego powtarzania prób rozwiązywania problemu

w połączeniu ze skutecznymi wskazówkami oraz poprawną oceną, dostarczanymi przez komputer, byłyby bardzo pomocne. Niestety napisanie programów umiejących sensownie skomentować wszelkie pytania i odpowiedzi ucznia jest jeszcze praktycznie niewykonalne. Istniejące na rynku programy potrafią jedynie w uproszczony sposób poinformować o popełnionym błędzie. Duże nadzieje na sensowne wykorzystanie komputera w nauczaniu programowanym wiąże się z badaniami nad sztuczną inteligencją.

Wykorzystanie komputera jako narzędzia jest podstawą najbardziej efektywnych programów wspomagających dydaktykę. Program komputerowy czyniący z komputera narzędzie, nie pretenduje do roli nauczyciela. Udostępnia natomiast uczącym się skuteczne sposoby realizacji ich celów. Przykładami programów tego rodzaju mogą być elektroniczne atlasy geograficzne, encyklopedie multimedialne czy programy testujące. Również w dydaktyce z powodzeniem stosuje się programy użytkowe ogólnego przeznaczenia: edytory tekstów, arkusze kalkulacyjne, bazy danych oraz programy, które pomagają w pamięciowym opanowaniu zestawu informacji.

Trzecia koncepcja zastosowania komputera w nauczaniu jest autorstwa psychologa, informatyka Seymoura Paperta, ucznia Piageta, który od końca lat siedemdziesiątych postulował zastąpienie dominującej wówczas koncepcji „komputer jako nauczyciel” koncepcją „uczeń nauczycielem komputera”. Według niego poprzez programowanie komputera uczeń miał opanować rozległe obszary wiedzy i przyswoić sobie wiele potrzebnych umiejętności.

Papert w swojej pracy „Burze mózgów” z 1980r pisze:

„Można by sądzić, że komputer jest wykorzystywany do programowania dziecka. W mojej wizji to dziecko programuje komputer, a robiąc to, nabywa zarówno poczucia panowania nad fragmentem najnowocześniejszej i najpotężniejszej techniki, jak też nawiązuje zażyły kontakt z niektórymi z najgłębszych idei nauk przyrodniczych, matematyki i sztuki budowania intelektualnych modeli”. Podstawową rolę w realizacji wizji Paperta dotyczącej przyszłości edukacji odgrywa komputer i technika. Mimo to wielką uwagę skupia on nie na maszynie, lecz na umyśle. Przypisuje komputerowi rolę nośnika kulturowych „ zarodków”, których intelektualne owoce nie będą już potrzebowały technologicznego wsparcia, gdy tylko zarodki zapuszczą korzenie w aktywnie rozwijającym się umyśle (Papert S.,1996).

3. Konsekwencje wprowadzenia komputerów do szkół

Obecne możliwości technologii informacyjnej i przewidywany jej dalszy rozwój budzi wiele niepokojów wśród pedagogów i wychowawców ponoszących odpowiedzialność za kształtowanie postaw uczniów, przyszłych obywateli i pracowników. Można odnieść już dzisiaj wrażenie, że komputery potrafią niemal wszystko. W tej sytuacji człowiek ze swoją wiedzą i umiejętnościami może być wkrótce niepotrzebny. Poważnym zagrożeniem może być przyjęcie założenia, że oto pojawiła się technologia, która jest tak potężna, że należy podporządkować jej edukację. Niekiedy odżywają niebezpieczne pomysły, aby nauczyciela zastąpić komputerem. Człowiek wiążący się coraz mocniej z komputerem zaczyna wszystko traktować jako dane. Określany jest jako człowiek Turinga (Bolter J. D.,1990) – istota będąca w gruncie rzeczy jedynie procesorem informacji, traktującym swoje otoczenie jako informacje do przetworzenia.

9

Futurolodzy przewidują zanikanie tradycyjnych form przekazywania informacji, takich jak książka, co może zagrozić autorytetom naszych czasów tej miary, co Stanisław Lem czy Umberto Eco, jak również autorytetom nauczycieli.

Zagrożenie przez TI klasycznych mediów, nie wydaje się jeszcze być krytyczne, ale należy już teraz przewidzieć złe tendencje i przeciwdziałać im, zwłaszcza na arenie szkolnej edukacji.

Profesor B. Siemieniecki (1998) skutki powszechnego stosowania metod informatycznych w edukacji dzieli na trzy grupy:

• skutki dla organizacji i funkcjonowania całej edukacji,

• skutki dla szkoły i przebiegającego w niej procesu kształcenia,

• skutki dla nauczycieli, uczniów i rodziców. Informatyka, w porównaniu z innymi naukami jest dziedziną stosunkowo młodą lecz rozwijającą się w zawrotnym tempie. Z chwilą wynalezienia mikroprocesorów niższa cena komputerów spowodowała pojawienie się ich w bardzo wielu sferach życia człowieka oraz w szkołach. Spowodowało to odchodzenie od dotychczasowego sztywnego systemu nauczania poprzez wprowadzenie różnorodnych form kształcenia wspomaganego komputerem. Pierwszym przeobrażeniom poddana została edukacja uniwersytecka oraz nauczanie dla dorosłych. Coraz częściej tworzy się instytucje kształcące inaczej niż dotychczas. Są to na przykład uniwersytety sieciowe, kursy sieciowe czy nauczanie na odległość. Dostęp do sieciowych baz informacyjnych, ograniczenie udziału nauczycieli w prostych czynnościach – zastąpienie ich poprzez programy oparte na sztucznej inteligencji, decyduje o tańszej edukacji.

Ważnym osiągnięciem jest powstawanie różnego rodzaju książek elektronicznych. Tworzenie sieciowych książek hipertekstowych pozwala rozpowszechniać poglądy, idee naukowe, doświadczenia i osądy innych, przybliża obce nam kultury. Przyspiesza to przepływ informacji oraz dynamizuje pracę naukową.

Dzięki erze informacyjnej w oświacie odchodzi się od modelu jednokierunkowego przepływu wiadomości od nauczyciela do ucznia. Upada system klasowo – lekcyjny. Niewydolny staje się również podział na tradycyjne dyscypliny naukowe. Zgodnie z obecną reformą edukacji odchodzi się od sztywnego podziału nauczania przedmiotów na rzecz nauczania blokowego, integracyjnego oraz wprowadzania ścieżek edukacyjnych samodzielnie wybranych przez szkołę. Również w obrębie metod informatycznych powstają nowe subdyscypliny łączące wiedzę z dwóch lub więcej dziedzin naukowych. Interdyscyplinarne ujęcie wiedzy pociąga za sobą problemy organizacyjne i kompetencyjne w nauce i edukacji.

Technologie komputerowe stanowią nie tylko dobrodziejstwo cywilizacyjne, lecz również przyczyniają się do powstawania barier i ograniczeń wśród ludzi, „komputerofobii”, czy życia w wirtualnym świecie. Zjawiska te stanowią wyzwanie dla pedagogiki, w szczególności dla dydaktyki. System edukacyjny będzie musiał odpowiednio wkraczać w obszary emocjonalne poprzez odpowiednią terapię pedagogiczną.

Nowy system oświaty ery informatycznej musi zapewnić również wartości utylitarne i duchowe. Duża swoboda przepływu różnorodnych informacji w sieci może prowadzić do zagrożeń psychicznych i intelektualnych oraz moralnych młodych ludzi. Zagrożenia psychiczne mają swoje źródło przede wszystkim w nadmiernym korzystaniu z komputera lub z sieci komputerowej. Odnosi się to do tych, którzy tylko grają w gry komputerowe lub nieustannie „żeglują” w sieci. Osoby takie żyją w wirtualnej rzeczywistości, w oderwaniu od realnego świata.

10

Nadmiar dostępnych informacji oraz bezkrytyczne zaufanie do komputera prowadzi do zagrożeń intelektualnych.

Aby system kształcenia nie był przepełniony nowoczesną techniką komputerową, należy wymagać od systemu edukacyjnego działań umacniających humanistyczne ideały. Naczelnym celem społeczeństwa informatycznego powinny być proekologiczne treści kształcenia.

Dzięki obecnej reformie w edukacji nastąpiła korzystna z punktu widzenia TI zmiana programów kształcenia. Należy wierzyć, że komputer wykorzystany zostanie w celu rzeczywistego wzmocnienia intelektu uczącego się. Technologia informacyjna stała się już integralną częścią wielu dziedzin, których programy nauczania powinny ją uwzględnić. Komputery stworzyły całkiem nowe możliwości w nauczaniu różnych przedmiotów. Służą między innymi do wykonywania:

• symulacji eksperymentów fizycznych i chemicznych,

• symulacji eksperymentów niebezpiecznych, których nie można przeprowadzić w pracowni szkolnej,

• symulacji procesów błyskawicznych lub długotrwałych (np. zjawiska ekologiczne),

• złożonych obliczeń matematycznych, itp. W ramach edukacji polonistycznej uczeń może wykorzystywać edytor tekstu, który w pełni umożliwia mu pracę nad treścią i formą tekstów przez wielokrotne udoskonalanie swojej pracy, niekoniecznie o treści polonistycznej. Następnie teksty mogą być wzbogacane o ilustracje, tabele, wykresy, a także hipertekstowe odnośniki. Edytory tekstu i grafiki mogą służyć do opracowań przyjmujących postać prezentacji multimedialnych.

Na zajęciach z matematyki należy wykorzystywać arkusze kalkulacyjne i przybliżać uczniom „matematykę codzienną”. Zasoby multimedialne na płytach CD mogą być wykorzystywane na każdym przedmiocie nauczania.

Technologia informacyjna staje się więc integralną częścią wymienionych przykładowo dziedzin. Dzięki niej treści i cele nauczania nabierają wzbogaconego, a czasem dopiero właściwego, znaczenia.

Profesor Siemieniecki (1998) słusznie uważa, że wiedzę należy zestawić w bloki tematyczne, które pozwolą zrozumieć świat i samego siebie. Według niego przykładowo w jednym bloku można zgromadzić informacje dotyczące człowieka, poczynając od wiedzy o ewolucji wszechświata poprzez powstanie życia na ziemi, ewolucję człowieka następnie wymiaru estetycznego i kulturowego, budowę i funkcjonowanie psychiki, a skończywszy na problemach ekologicznych i ujęciu duchowym człowieka.

Uczniowie przygotowani do życia w społeczeństwie informacyjnym, powinni zdobywać wiedzę i kształtować umiejętności odpowiednie do współczesnego stanu dziedzin nauczania – w poznawaniu przyszłości nie wystarczy posługiwać się narzędziami z przeszłości.

Komputery w nauczaniu są również stosowane do testowania osiągnięć uczniów oraz w organizacji procesu nauczania. Nauczanie z komputerem połączone z komputerową diagnostyką i terapią powinno rozpoczynać się już w pierwszej klasie. W starszych klasach należy wykorzystać komputery w celu kształcenia problemowego prowadzącego do myślenia twórczego.

Nowa sytuacja wymaga zasadniczej zmiany roli nauczyciela. Powinien on coraz mniej skupiać się na przekazywaniu wiadomości, ograniczając się do umożliwienia uczniom opanowania niezbędnego minimum wiedzy. W zamian większość swego czasu nauczyciel

11

powinien poświęcać na indywidualną bądź grupową pracę nad rozwijaniem umiejętności rozwiązywania problemów, samokształcenia, logicznego i samodzielnego myślenia oraz pracy zespołowej. Nauczyciel nie powinien być jedynie przekazicielem informacji lecz przewodnikiem i pomocnikiem ucznia. Uczniowie muszą czuć się aktywnymi uczestnikami procesu kształcenia. Kształtowanie właściwej postawy ucznia nie powinno być wyłącznie celem szkoły, ale także i rodziców. Rodzice muszą być świadomi występujących zagrożeń związanych z posługiwaniem się komputerami i technologią informacyjną. Zakazy i nakazy ustanowione przez szkołę powinny być postrzegane w domach uczniów i egzekwowane przez rodziców. Korzystna byłaby wspólna zabawa z dzieckiem, ukierunkowanie na odpowiednie programy i służenie mu pomocą. Takie zachowanie korzystnie wpływa na środowisko rodzinne, co następnie daje dobre efekty w kształceniu.

Podsumowując, można zauważyć, że wprowadzenie komputerów do szkół ma ogromne skutki dla współczesnej edukacji.

12

5.Programy komputerowe w dydaktyce chemii.

Specyfika chemii jako nauki eksperymentalnej badającej zjawiska występujące w wielu wymiarach wyznacza też zadania metodyce nauczania chemii. W jej ramach staramy się korzystać z różnorodnych technik. W poszukiwaniu coraz doskonalszych i uniwersalnych metod kształcenia sięgamy po nowoczesne środki dydaktyczne. Niepodważalną pozycję znalazł sobie wśród nich system komputerowy wspomagający proces nauczania. W dydaktyce chemii jego miejsce określa systematyka środków dydaktycznych zaliczając go do technicznych środków dydaktycznych. Środki dydaktyczne, do których zalicza się przedmioty materialne, komunikaty werbalne i wizualne, dostarczają uczniom określonych bodźców ułatwiających im poznanie rzeczywistości. Taki sposób przekazywania informacji inspiruje uczniów do samodzielnego rozwiązywania określonych problemów. W nauczaniu chemii najważniejszym środkiem dydaktycznym jest eksperyment chemiczny, a wszystkie inne środki dydaktyczne powinny pełnić rolę służebną względem niego. Zakres i sposób wykorzystania środków dydaktycznych w procesie edukacyjnym jest uzależniony od stosowanych metod kształcenia. Dobór metody decyduje o środkach potrzebnych do jej realizacji. Oprócz eksperymentu uczniowskiego należy stosować również i te środki dydaktyczne, które mogą przyczynić się do stymulowania doświadczenia uczniowskiego, do zaznajomienia ucznia z przesłankami teoretycznymi, które umożliwiają realizację tego doświadczenia oraz interpretację i wyjaśnianie przebiegu reakcji. W chemii istnieje cała sfera zjawisk, które nie są możliwe do zaobserwowania za pomocą naszych zmysłów. W tym obszarze działań chemicznych skutecznym środkiem dydaktycznym jest program komputerowy.

W nauczaniu chemii można korzystać z komputerów na wszystkich szczeblach edukacyjnych, a realizowane w ten sposób zadania mogą obejmować usprawnianie obliczeń dla potrzeb chemii fizycznej, analitycznej czy organicznej, zbieranie i graficzne przedstawienie informacji, przygotowywanie uczniów do wykonywania doświadczeń, uzupełnianie wiadomości, weryfikowanie wyników doświadczeń, symulowanie procesów przebiegających bardzo wolno lub bardzo szybko, procesów zbyt czaso i pracochłonnych, czy też niebezpiecznych.

Do istotnych zadań komputera należy tłumaczenie i upoglądowienie zagadnień trudnych do wyjaśnienia, na przykład przez modelowanie struktur związków chemicznych. Nie można też zapominać o roli jaką odgrywają komputery w sprawdzaniu i ocenianiu wiadomości i umiejętności uczniów, wskazywaniu sposobów eliminowania ewentualnych błędów, a także prowadzeniu samokontroli. Dostarczane przez komputer informacje, w postaci tekstów, czy obrazów animowanych mogą zostać wykorzystane do korygowania przebiegu procesu uczenia się lub w celach samokształceniowych.

Proces dydaktyczny jest ciągiem systematycznych czynności nauczycieli i uczniów umożliwiający uczniom opanowanie wiedzy, ukształtowanie określonych umiejętności, nawyków i postaw, a także rozwijanie zdolności i zainteresowań. Komputery są istotnym czynnikiem wpływającym na skuteczność i efektywność tego procesu.

Oprogramowanie ma wpływ na poszerzenie zakresu oddziaływania pedagogicznego, pozwala zintegrować różne elementy przekazu, a dzięki animacji, symulacji zjawisk

i procesów umożliwia łatwiejsze zapamiętywanie i uczenie się. Nauczanie przy użyciu prezentacji multimedialnej pozwala oddziaływać na odbiorcę całym spektrum bodźców, co stawia ją na uprzywilejowanej pozycji wśród innych środków dydaktycznych. Edukacyjne programy są szczególnie przydatne do wspomagania nauczania chemii, w przypadku, której

13

do wyjaśniania przebiegu zjawisk i procesów wykorzystuje się często różnego rodzaju modele. Generalnie uważa się, że wprowadzenie edukacyjnych programów multimedialnych przyczynia się do skrócenia czasu nauki o około 30%, zwiększa efektywność przyswajania materiału oraz przedłuża czas koncentracji uwagi uczniów.

Aspekty nauczania chemii wspomaganego komputerem. Umiejętne włączenie programów komputerowych w proces kształcenia może stanowić czynnik wpływający na indywidualizację nauczania. Może zwiększać motywację ucznia oraz inspirować go do działań badawczych, uatrakcyjniać lekcję, przyspieszać i ułatwiać zapamiętywanie zaś w konsekwencji przyczyniać się do uzyskania lepszych wyników uczenia się i nauczania. Uczniowie doceniają zastosowanie programów komputerowych na lekcji chemii. Ich zdaniem lekcja staje się atrakcyjniejsza, a wiadomości łatwiej przyswajalne. Nauczyciele z zadowoleniem obserwują postępy swoich podopiecznych widząc olbrzymią rolę, jaką odgrywają edukacyjne programy komputerowe wspomagające proces kształcenia. Generalnie rozpatruje się dwa aspekty stosowania programów komputerowych w nauczaniu chemii. Ich funkcja określana jest przez stosunek do lekcji. Programy komputerowe mogą pełnić funkcję narzędziową, jeżeli służą przygotowaniu materiałów na lekcję. W tej grupie programów znajdują się programy edytorskie pozwalające przygotowywać materiały pisemne-drukowane oraz materiały graficzne. Są to w szczególności edytory tekstu, obrazów, wzorów strukturalnych, modeli i grafów. Inne programy pełnią funkcję uczącą, gdy służą prezentacji opracowanych już treści. Programy te charakteryzują się określonymi cechami i dysponują różnorodnymi technikami prezentacji obrazów, animacji, sekwencji filmowych i dźwiękowych, a także strukturalizowanego tekstu. W wielu przypadkach w roli programu uczącego stosowane są również programy edytorskie. Charakterystyka programów uczących.

Pierwszymi elementami oceny programu komputerowego są rozważania dotyczące formy i miejsca jego prezentacji. Istotne jest rozróżnienie cech pokazu nauczycielskiego i pracy indywidualnej ucznia. Cechy te dotyczą struktury treści przedstawianych w programie, formy opisu, a także elementów graficznych: wielkości liter i czytelności rysunków, ale także elementów organizacyjnych lekcji. Rozważyć także należy cechy lekcji chemii wspomaganej programem komputerowym prowadzonej w pracowni komputerowej lub też w pracowni chemicznej. Po ocenie przewidywanego przeznaczenia programu następować powinno wskazanie możliwości jego zastosowania także do innych zadań. Decydujące znaczenie w ocenie programu ma rozpatrzenie odpowiedzi na pytanie: czy informacje prezentowane przez program można przedstawić w równie efektywny sposób przy pomocy innego środka dydaktycznego? Rozważaniom tym towarzyszyć powinna analiza cech prezentacji informacji za pomocą innych środków dydaktycznych oraz ocena kosztów prezentacji. Celowe jest wyróżnienie roli programu komputerowego jako elementu uatrakcyjniającego lekcję. Edukacyjny program komputerowy powinien charakteryzować się przede wszystkim prostotą i jednoznacznością zasad jego stosowania. Prezentacja zagadnień powinna odbywać się w sposób komunikatywny, dynamiczny i ciekawy graficznie, a tym samym budzić zainteresowanie uczących się. Nie bez znaczenia jest rozpatrywanie problemów w sposób wielowariantowy i dostosowanie zadań programu do poziomu wiedzy uczniów oraz stopnia ich przygotowania. Otwarta struktura programu umożliwi jego rozbudowę, dołączanie nowych zadań i modyfikację treści lekcji. W systemie edukacyjnym, w którym komputer wspomaga proces nauczania nauczyciel staje się doradcą i instruktorem w większym niż dotychczas zakresie.

Rodzaje i struktura programów edukacyjnych Programy komputerowe stosowane w nauczaniu mogą pełnić różnorodne funkcje. Mogą to być programy o charakterze uczącym, ćwiczeniowym, sprawdzającym, modelującym lub symulującym (procesy, zjawiska, struktury, obliczenia), wspomagającym (eksperyment, rozwiązywanie problemów), edytorskim, o charakterze systemów gromadzących dane lub gier edukacyjnych. Komunikaty, jakie są przez programy przekazywane, mogą być ustalone (programy podające), rozproszone (programy internetowe), generowane (deterministycznie i niedeterministycznie - symulacje i modele) lub gromadzone (bazy danych i programy wspomagające). Programy uczące stosują zwykle wiele form przekazu informacji m.in.: tekst, obrazy statyczne i dynamiczne, hipertekst, hipermedia, multimedia oraz elementy, pozornej rzeczywistości". W przypadku programów uczących rozróżnia się też zwykle różnorodne struktury wzmagające efektywność ich stosowania (struktury liniowe, blokowe, rozgałęzione, dendrytowe, gwiaździste, spiralne), a także jeden z najistotniejszych elementów oceny - poziom interakcji. Przyjęcie jednorodnej metody klasyfikacji programów komputerowych stosowanych w nauczaniu chemii nie jest zadaniem łatwym. Najogólniejsza taksonomia dzieląca programy według charakteru zastosowania rozróżnia programy uczące, ćwiczeniowe, sprawdzające, modelujące (modelowanie struktur, związków, zjawisk lub procesów), symulujące (symulowanie zjawisk, doświadczeń laboratoryjnych lub badań naukowych), wspomagające eksperyment laboratoryjny (pre, syn, post), edytorskie (edycja tekstów, wzorów strukturalnych, obrazów modeli związków chemicznych) oraz gromadzące dane (bazy danych, katalogi). Podział ten jednak nie charakteryzuje struktury układu treści w programie ani technik aktywizacji użytkownika w nim zastosowanych, a tym samym nie wyznacza pełnych granic skuteczności jego zastosowania. Na lekcjach chemii komputery warto wykorzystać w celu:

Indywidualizacji tempa i treści kształcenia, a więc stworzenia takiej sytuacji, w której uczeń będzie mógł uczyć się we własnym dla siebie tempie, strukturalizacji i systematyzacji wiadomości;

włączenia do systemu nauczania niekonwencjonalnych metod przekazywania wiadomości i przeprowadzania kontroli i samokontroli;

realizacji zajęć poza systemem klasowo-lekcyjnym, w grupach uczniów;

współpracy w grupach rówieśniczych i związanej z nią możliwości dydaktycznego zaangażowania emocjonalnego towarzyszącego pracy z komputerem.

Chemia należy do nauk typowo eksperymentalnych, w których wielką uwagę zwraca się na interpretację wiedzy uzyskanej z doświadczeń uczniowskich czy pokazów nauczycielskich. Jednakże istnieje pewien obszar tej dziedziny, w którym argumenty

14

przemawiające za wykorzystaniem komputera, jako środka dydaktycznego z efektem pozytywniejszym, niż w przypadku zrezygnowania z niego, są przekonywujące.

Za wykorzystaniem komputera w nauczaniu chemii przemawiają następujące argumenty:

argument czasu – prezentacja reakcji biegnących zbyt szybko lub zbyt wolno,

argument skomplikowania – badany proces jest zbyt trudny do realizacji w warunkach laboratoryjnych przez ucznia,

argument logiki – punkt ciężkości doświadczenia jest przesunięty na czynności manualne, a elementy dydaktyczne zepchnięte są na dalszy plan,

argument kosztów – odczynniki potrzebne do wykonania doświadczenia są zbyt drogie,

argument dostępności – realizacja doświadczeń zostaje w warunkach laboratoryjnych ograniczona ze względu na niedostępność aparatury,

argument bezpieczeństwa i higieny pracy – w sytuacji, w której niemożliwe okazuje się przeprowadzenie ćwiczeń w warunkach naturalnych ze względu na bezpieczeństwo.

System kształcenia przy wspomaganiu komputerowym proponuje najczęściej

następujące fazy:

1. uczenie według założonych programowo strategii i różnego rodzaju ćwiczeń,

2. symulacja,

3. gry decyzyjne,

4. uczenie się sterowane przez komputer,

5. demonstrowanie eksperymentu,

6. dobieranie i przetwarzanie informacji z banku danych,

7. kontrolowanie wyników nauczania.

Metodykę wykorzystania edukacyjnych programów komputerowych na lekcji chemii można opisać trzema modelami: 15

w modelu pierwszym realizacja procesu kształcenia opiera się na wspomaganiu pracy nauczyciela i uczniów mediami, służącymi do ilustrowania wiadomości przekazywanych werbalnie przez nauczyciela oraz wspomaganie nauczania we wszystkich ogniwach procesu dydaktycznego;

w drugim modelu zakłada się samodzielną pracę ucznia z programem komputerowym, wspartą wielokrotną pomocą nauczyciela;

w trzecim modelu preferuje się samodzielną pracę ucznia z programem komputerowym, bez aktywnego udziału nauczyciela. W tym przypadku komputer jest nie tylko narzędziem, bądź środkiem dydaktycznym, lecz organizatorem procesu nauczania.

Jedną z umiejętności, jakie winni osiągnąć uczniowie w trakcie kształcenia chemicznego, jest sprawność wykonywania czynności laboratoryjnych, połączona ze znajomością sprzętu używanego w pracowni chemicznej. Liczne badania ankietowe wskazują, że procent uczniów sprawnie wykonujących podstawowe czynności laboratoryjne jest znikomy. Obserwowany stan rzeczy wynika przede wszystkim z trudności technicznych i ekonomicznych szkół, które nie są w stanie zapewnić uczniom możliwości wykonania większej ilości doświadczeń, a tym bardziej umożliwić im samodzielne eksperymentowanie. Nierzadko zdarza się, że szkoły nie mają laboratorium chemicznego, ale posiadają komputery. Wykorzystując edytor tekstu Word Pad oraz program graficzny Paint można przygotować encyklopedię eksperymentów chemicznych uzupełnianą przez uczniów dzięki zawartym w niej pytaniom w formie zapisu równań reakcji chemicznych do uzupełnienia, rysunkowym zagadkom i problemom do rozwiązania. Obok znajomości zagadnień chemicznych nieodzowna jest umiejętność obsługi narzędzi programów komputerowych. Encyklopedię eksperymentów chemicznych można wykorzystać jako atrakcyjną kontrolę posiadanych wiadomości z zakresu chemii i informatyki oraz jako element utrwalający eksperyment chemiczny na różnych jednostkach lekcyjnych. Znajomość sprzętu laboratoryjnego jest bardzo ważna przy wykonywaniu eksperymentów. Korzystają z programu graficznego oraz Chem Lab v. 1.0 można przygotować grę dydaktyczną np. typu układanka umożliwiającą w sposób atrakcyjny utrwalenie znajomości sprzętu laboratoryjnego oraz integrację wiedzy chemicznej z informatyczną. Realizacja przez uczniów takiego typu zadań służy rozwijaniu zdolności intelektualnych i po prostu uczy.

16

SPRAWDŹ CZY ZNASZ TE DOŚWIADCZENIA Chemlab.exe

1. Napisz reakcje chemiczne charakteryzujące poniższe doświadczenie:

Przebieg reakcji: Nazwa otrzymanego produktu: 2.Czy poniższe doświadczenie prawidłowo przedstawia sposób wlewania kwasu do wody? Odpowiedź krótko uzasadnij.

17

.............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. 3. Przedstaw obserwacje oraz równanie przebiegu poniższej reakcji chemicznej:

Obserwacje: .................................................................................................................. .................................................................................................................. Przebieg reakcji: 4. Napisz reakcję chemiczną zachodzącą w poniższym doświadczeniu.

18

Przebieg reakcji: Co znajduje się w probówkach? A ............................................................................... B ................................................................................ C ................................................................................ D ................................................................................ 5.Przedstaw przebieg (z zastosowaniem symboli i wzorów cząsteczek) poniższej reakcji chemicznej oraz podaj nazwy produktów 1 i 2.

Przebieg reakcji: Nazwy produktów: 1 - 2 -

19

6. Napisz co będzie się dziać w czasie przebiegu poniższego doświadczenia.

Obserwacje: ................................................................................................................ Przebieg reakcji: 7. Zapisz przebieg poniższej reakcji chemicznej oraz podaj nazwy produktów 1, 2.

Przebieg reakcji: Nazwy produktów: 1 -

20

2 – 8. Zapisz obserwacje w poniższym doświadczeniu, podaj nazwę produktu (1) oraz napisz przebieg poniższej reakcji chemicznej.

Obserwacje: Przebieg reakcji: Nazwa produktu (1):

21

22

SYMBOLE ATOMÓW Znajomość symboli pierwiastków jest nieodzowna przy pisaniu wzorów cząsteczek, równań reakcji chemicznych oraz pracy z układem okresowym pierwiastków. Program Symbole spełnia rolę ćwiczeniowo-uczącą. Tworzy go menu składające się z dwóch ćwiczeń i pomocy. Ćwiczenia wybieramy przyciskając odpowiedni numer klawisza. W ćwiczeniu pierwszym komputer losuje liczbę z zakresu od 1-20. Z boku ekranu widnieje tabela z numerami i nazwami pierwiastków. Zadaniem ucznia jest wypisanie symbolu pierwiastka opatrzonego liczbą wylosowaną przez komputer. Ćwiczenie drugie to forma testu, w którym należy wybrać odpowiedni symbol dla widniejącej na ekranie nazwy pierwiastka. Dopóki nie odpowiemy prawidłowo nie możemy wyjść, ani kontynuować dalej ćwiczenia. Pomoc to samouczek, w którym symbol pierwiastka nas interesującego otrzymujemy podając liczbę stojącą przy nazwie pierwiastka. Do wspomagania pracy z układem okresowym pierwiastków można wykorzystać program Utest Szczególnie przydatny na lekcjach powtórzeniowych jako sprawdzian. Program ten składa się z pięciu zadań ćwiczeniowych dotyczących układu okresowego pierwiastków. Użytkownik wybierając określone zadanie może poznać lub utrwalić informacje o tablicy Mendelejewa. Zadania pozwalają zapamiętać nazwy, symbole i położenie pierwiastków w układzie. Test I – wybranie pierwiastka o podanym symbolu. Test II – określenie symbolu pierwiastka o podanej nazwie. Test III – wskazanie położenia w układzie okresowym pierwiastków o podany symbolu i nazwie. Test IV – wskazanie położenia w układzie okresowym pierwiastków o podanej nazwie. Test V – wybranie pierwiastka z listy 104 propozycji na podstawie symbolu.

23

MODELE CZĄSTECZEK ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH CHEMICAL jest programem do modelowania cząsteczek pomagającym w przygotowaniu przestrzennych obrazów związków chemicznych. Atomy wybierane są z tablicy układu okresowego (przy użyciu komendy A). Uzyskiwane są przy tym informacje o orbitalach elektronowych. Atomy są następnie łączone wiązaniami (przy użyciu komendy B). Związek chemiczny jest wyświetlany tak jak został skonstruowany i może być oglądany z różnych kierunków przy użyciu klawiszy kursorów i komendy V. Jeśli zajdzie tego potrzeba można użyć komendy Hybrydyzacja i Jonizacja, aby zmienić orbital przed połączeniem wiązaniem. Atomy mogą być łączone w grupy, a następnie dodane do innych grup w celu utworzenia większych związków. CHEMVIEW jest programem towarzyszącym, przedstawiającym przestrzenne animacje przygotowanych za pomocą CHEMICAL obrazów związków chemicznych. Program można wykorzystać w części wprowadzającej zajęć lekcyjnych demonstrując modele związków chemicznych oraz na zajęciach powtórzeniowych. Aby uzyskać na ekranie modele przestrzenne różnych związków chemicznych uczeń musi wcześniej rozwiązać problem obsługi tego programu, wykorzystując daną mu instrukcję.

Model cząsteczki Wzór sumaryczny

Wzór kreskowy

Na2O Na - O - Na

MgO Mg = O

Al2O3 O = Al - O - Al =

O

H2O

H - O - H

24

WZORY SUMARYCZNE I STRUKTURALNE WODOROTLENKÓW I KWASÓW Korzystając z bazy modeli programu graficznego „Windows Chemical” oraz programu graficznego Paint można zaproponować uczniom ćwiczenie polegające na uzupełnieniu danych dotyczących nazw związków chemicznych ich wzorów różnego typu. Zbiór zawierający te dane można wykorzystać zarówno w części utrwalającej lekcji jak i na zajęciach powtórzeniowych.

6.INTERNET W DYDAKTYCE

Kształcenie wspomagane systemami internetowymi Gwałtowny rozwój techniki i olbrzymia popularność Internetu w ostatnich latach połączona z wysiłkami nauczycieli i osób związanych z edukacją powoduje, że coraz więcej szkół, nauczycieli i uczniów może komunikować się ze sobą drogą elektroniczną. Różnorodność protokołów komunikacji daje szansę realizacji różnorodnych form wspomagania nauczania chemii za pomocą Internet. Sieć Internet łączy obecnie wiele milionów komputerów w różnych krajach na wszystkich kontynentach. Mówiąc Internet trzeba mieć na myśli kombinację sieci, ludzi, którzy jej używają, programów służących do uzyskiwania informacji i samą informację. Internet jest otwarty dla każdego, kto używa komputera i modemu, i kto może połączyć się z komputerem będącym w Internecie.

Wykorzystanie zasobów Internetu otwiera przed nauczycielami chemii nowe możliwości na uatrakcyjnienie procesu nauczania tego przedmiotu.

25

Nowe technologie informacyjne, które są bardzo atrakcyjne dla użytkownika, sprzyjają wdrażaniu koncepcji aktywnego nauczania.

Na aktywne nauczanie składają się następujące elementy:

współpraca z innymi członkami grupy,

aktywna obecność w grupie,

pełna kontrola nad otoczeniem i poczucie wolności wyboru oraz działania.

Internet daje odpowiednią infrastrukturę komunikacji między użytkownikami umożliwiając pełną współpracę w celu wymiany informacji, rozwiązywania wspólnych projektów czy sterowania eksperymentem chemicznym.

Nauczanie chemii wspomagane komputerowo uzyskuje nowy wymiar przez fakt, że program uczący daje dodatkowo możliwości dostępu do innych informacji znajdujących się w Internecie. Program internetowy może, więc stanowić punkt wyjścia do badań literaturowych, korzystania z danych publikowanych w Internecie przez wyspecjalizowane organizacje i instytucje. Programy mogą prezentować aktualne mapy rozkładu parametrów globalnych, zdjęcia satelitarne, dane tabelaryczne i zestawienia danych ilościowych, jak również dane dotyczące właściwości fizycznych i chemicznych związków chemicznych, opisy badań laboratoryjnych i rozważania metodyczne.

Zajęcia z chemii wspomagane Internetem, mogą przyjąć następujące formy:

1.Przeglądanie stron internetowych poświęconych chemii np.

http://chemia.panoramix.net.pl/

http://zeus.polsl.gliwice.pl/ńikodem/generalPl.html

http://pc69.wbc.pl/ChemFan/Oprogramowanie/UopFree.html

http://priv6.onet.pl/wa/ingako/linki.html

2.Wykorzystanie znanych wyszukiwarek w celu uzyskania szybkiego dostępu do stron internetowych związanych z zagadnieniami chemii np.

Altavista – http://www.altavista.com/

Yahoo – http://www.yahoo.com/,

26

27

Infoseek – http://www.infoseek.com/itp.

3.Gromadzenie materiałów (programy, zdjęcia, itp.) związanych tematycznie z chemią;

4.Analiza informacji i baz danych przydatnych dla zrozumienia procesów i zagadnień związanych z chemią;

5.Realizacja wspólnych przedsięwzięć i projektów; konsultacje, negocjacje, dyskusje dotyczące aktualnych tematów naukowych z innymi użytkownikami sieci z wykorzystaniem poczty elektronicznej, grup dyskusyjnych oraz list dyskusyjnych np.:

ThinkQuest http://www.advanced.org/thinkquest – młodzież uczestnicząca w tym projekcie tworzy internetowe strony www na wybrany przez siebie temat, umieszcza je na serwerze w USA.

Science Across the World http://www.bp.com/saw – umożliwia młodzieży współpracę w zakresie ochrony środowiska, zapoznania się z problemami energetycznymi świata, problemami związanymi z jakością wody, problemami jakości żywności, itp.

Multimedia

Mutlimedia łatwo dostępne i coraz prostsze w użytkowaniu są jakby odpowiedzią techniki na polisensoryczne możliwości odbierania bodźców-informacji człowieka.

Po drugie multimedia są interaktywne:

Użytkownik nie jest pasywnym odbiorca informacji jak w przypadku czytania książki czy oglądania telewizji, lecz może samodzielnie określać tempo oraz kierunek zdobywania wiadomości. Interakcja jest jedną z aktywnych metod uczenia się

7.Założenia ogólne Kto pragnie żyć, a nie tylko „być” uwikłanym w gąszczu schematów, Musi odszukać własny kształt życia. /Z.Mysłakowski/ Moim założeniem jest inowacja pedagogiczna, której celem jest utrwalenie i poszerzenie zdobytej wiedzy chemicznej przy użyciu komputera. Ten eksperyment pedagogiczny powinien przynieść korzyści uczniom, nauczycielom i środowisku. 8.Uczestnicy Zajęcia prowadziłam z uczniami klas pierwszych i drugich gimnazjum. Są to przeciętne klasy, a ich uczniowie pochodzą z różnych środowisk, jednak prezentowali w miarę wyrównany poziom. Miałam grupy chłopców i dziewcząt.

28

Były to grupy liczące około 17 osób. Zajęcia odbywały się w sali komputerowej w ramach lekcji informatyki. 9 Podstawy programowe-założenia programowe i cele w nauczaniu chemii w gimnazjum Cele edukacyjne

1. Nabycie umiejętności obserwacji i opisu zjawisk chemicznych zachodzących w otaczającym świecie.

2. Poznanie znaczenia wiedzy chemicznej w procesach przetwarzania materii przez człowieka.

3. Nabycie umiejętności i nawyku postępowania zgodnego z zasadami dbałości o własne zdrowie i ochronę środowiska.

Zadania szkoły

1. Ukształtowanie myślenia prowadzącego do zrozumienia poznanej wiedzy chemicznej i posługiwania się nią w różnych sytuacjach życiowych.

2. Zapoznanie uczniów z właściwościami substancji chemicznych i bezpiecznym obchodzeniem się z nimi.

3. Umożliwienie uczniom zdobycia wiadomości i umiejętności zarówno praktycznych, jak i stanowiących podstawę do kształcenia w następnych etapach.

Treści

1. Substancje i przemiany chemiczne w otoczeniu człowieka. Metale i niemetale, mieszaniny, powietrze jako mieszanina gazów, tlen i azot - właściwości, tlenki, zanieczyszczenia powietrza.

2. Budowa atomu: jądro i elektrony, składniki jądra, izotopy. Promieniotwórczość i jej różnorodne konsekwencje. Atomy, jony i cząsteczki, pierwiastki i związki chemiczne, symbole chemiczne, wartościowość pierwiastków. Wiązania chemiczne - jonowe i atomowe.

3. Teoria atomistyczno-cząsteczkowa - nieciągłość budowy materii. Układ okresowy pierwiastków chemicznych - sposób usystematyzowania pierwiastków.

4. Wagowe stosunki stechiometryczne w związkach chemicznych i reakcjach chemicznych - masa atomowa i cząsteczkowa, prawo stałości składu, prawo zachowania masy.

5. Reakcje chemiczne i równania reakcji chemicznych.

6. Woda i roztwory wodne - zagrożenia cywilizacyjne wynikające z jej zanieczyszczeń.

7. Roztwory, rozpuszczalność, stężenia procentowe roztworów - podstawowe obliczenia.

8. Typy związków nieorganicznych: kwasy, zasady, wodorotlenki, dysocjacja jonowa, odczyn roztworu, pH - w ujęciu jakościowym. Sole: reakcje substancji o właściwościach kwasowych z substancjami o właściwościach zasadowych, podstawowe właściwości i zastosowania wybranych soli.

9. Surowce i tworzywa pochodzenia mineralnego: węgiel kamienny, ropa naftowa, gaz ziemny, wapień, gips, szkło.

29

Węgiel i jego związki. Proste węglowodory nasycone i nienasycone, alkohole, kwasy karboksylowe, mydła, estry, tłuszcze, cukry, białka jako podstawowe składniki organizmów żywych, tworzywa sztuczne.

Działanie niektórych substancji na organizm człowieka: leki, trucizny, alkohole, narkotyki, nawozy, środki ochrony roślin.

Osiągnięcia

1. Określanie właściwości różnorodnych substancji oraz ich powiązanie z zastosowaniem i wpływem na środowisko naturalne.

2. Wyjaśnianie przebiegu prostych procesów chemicznych i zapisywanie poznanych reakcji chemicznych w postaci równań.

3. Projektowanie i przeprowadzanie prostych doświadczeń chemicznych.

4. Bezpieczne posługiwanie się prostym sprzętem laboratoryjnym, substancjami i wyrobami o poznanym składzie chemicznym.

5. Dostrzeganie przemian chemicznych w otoczeniu oraz czynników wpływających na ich przebieg.

6. Wykonywanie prostych obliczeń stechiometrycznych.

10.Organizacja zajęć Pracuję w gimnazjum, w, którym jest 21 oddziałów. Uczę chemii ze swoją koleżanką, ale od dnia 1.09.2001 r. uczę również informatyki. Organizacja zajęć z chemii przy użyciu komputera nie była taka łatwa. Powodów by można było przytaczać bez liku, ale chyba w tym wszystkim nie oto chodzi. Dużym problemem organizacyjnym był fakt podziału na grupy lekcji informatyki, natomiast lekcji chemii nie. Nie uczyłam tego samego przedmiotu w przydzielonych klasach. Tak jak wspomniałam na początku mojej pracy, tych możliwości do wykorzystania miałam parę godzin w ciągu roku szkolnego. Klasy pierwsze według programu mają 1 godzinę chemii i informatyki raz w tygodniu. Klasy drugie 2 godziny informatyki i 1 godzinę chemii raz w tygodniu. Tak jak wspomniałam wcześniej ten swój projekt mogłam realizować w pracowni informatycznej. Każda lekcja była realizowana w pracowni chemicznej tam gdzie to było możliwe w oparciu o eksperyment chemiczny. Lekcje przy użyciu komputera były poprzedzone o prezentację struktury programu komputerowego, a następnie indywidualną pracę uczniów z programem komputerowym. 11Forma i tematyka zajęć Forma- praca z komputerem. Tematykę zajęć ujęłam w dwóch tabelach: Tabela1-przykładowe tematy lekcji chemii dla uczniów klasy pierwszej z wykorzystaniem komputera.

Temat lekcji z komputerem

Zastosowanie techniki pracy na lekcji

Budowa atomu Praca uczniów z programem komputerowym.

Układ okresowy pierwiastków. Podręcznik multimedialny do chemii.

Typy wiązań chemicznych . Praca uczniów z programem komputerowym.

Jak atomy tworzą cząsteczki ? Praca uczniów z programem komputerowym.

Utrwalenie wiadomości z działu Atom cząsteczka.

Ćwiczenia i testy

Co to są kwarki i neutrino? Tworzenie prezentacji multimedialnej przez uczniów.

Tabela2-przykładowe tematy lekcji chemii dla uczniów klasy drugiej z wykorzystaniem komputera.

Temat lekcji z komputerem.

Zastosowanie techniki pracy na lekcji

Kwasy Praca uczniów z programem komputerowym.

Zasady Praca uczniów z programem komputerowym.

Sole wokół nas . Tworzenie prezentacji multimedialnej przez uczniów.

30

31

Powtórzenie wiadomości uczniów kwasach, zasadach uczniów solach. Praca uczniów z programem komputerowym.

utrwalenie wiadomości z działu Sole. Ćwiczenia i testy.

Co to są kwaśne deszcze? Tworzenie prezentacji multimedialnej przez uczniów.

12. Sposoby realizacji programu Jeśli chodzi o sposoby realizacji programu to dosyć obszernie omówiłam je w p.5-Programy komputerowe w dydaktyce chemii. Chciałam uzupełnić to o kilka sposobów ,które realizowałam w drugim semestrze: 1.Korzystanie z obudowy internetowej podręcznika do gimnazjum. Jest to duża pomoc i kolejna inspiracja dla nauczyciela i ucznia. Możemy w nim znaleźć:

• Zadania dodatkowe i testy. • Foliogramy do wydruku. • Symulacje-uatrakcyjnienie lekcji i pomocą w lepszym zrozumieniu procesów

chemicznych. • Animacje, testy, i zadania –wspaniała zabawa edukacyjna. • Adresy ciekawych stron WWW. • Możliwość zadawania pytań.

2.Korzystanie z programów do tworzenia prezentacji. Każdy uczeń powinien opanować umiejętność prezentowania efektów swojej pracy W oparciu o wyszukane informacje dzieci tworzyły własne prezentacje przy użyciu programu Power Point. Dało im to dużo radości, inwencji twórczej ,możliwości otrzymania zasłużonych ocen, inspiracji….. Ja również sama tworzę prezentację na lekcję. Można w krótki sposób i obrazowy opowiedzieć, podsumować zagadnienie czy związki. 13.Przykład lekcji twórczej. Praca z komputerem na lekcji chemii dała uczniom wiele możliwości twórczych i inspiracji. Dzieci każdą pracę wykonywały z wielkim zaangażowaniem, entuzjazmem. Chciałam zaprezentować przykład lekcji twórczej:

32

Dzieci w klasie pierwszej uczyły się o budowie atomu. Poznały, z jakich cząstek składa się atom każdego pierwiastka chemicznego. Poprosiłam, aby w domu wyszukały informacje na temat odkrywców budowy atomu. Uczniowie przynieśli mi przez siebie wykonane piękne prace na zadany temat. Były to prace zbiorowe-gazetka szkolna, referaty itp. Dowiedzieli się w ten sposób, kim byli np. E. Rutherford, N. Bohr czy J. Chadwick. Ta krótka historia odkrycia budowy atomu stała się punktem wyjścia do lekcji o cząstkach elementarnych. Lekcja odbywała się w sali komputerowej. Dzieci pracowały w zespołach dwu-osobowych. Każda grupa miała zadanie wyszukania w Internecie informacji o protonie, neutronie, elektronie, kwarkach i neutrino. W oparciu o zdobyte informacje uczniowie mieli stworzyć prezentację na temat jednej cząstki. Po wykonaniu tych prac sprawozdawcy prezentowali efekty swojego zespołu. Grupy chciały zaprezentować się każda jak najlepiej. Potem była ewaluacja.

14. Podsumowanie

W przedstawionej pracy starałam się ukazać jak ważną rolę w dzisiejszej edukacji pełni Technologia Informacyjna. W obecnej reformie szkolnictwa system edukacji ulega przeobrażeniu – szkoła ma przede wszystkim pomagać uczniom w zdobywaniu ich własnego wykształcenia, ma przygotowywać ich do życia we współczesnym świecie, który trudno sobie wyobrazić bez komputerów i umiejętności posługiwania się nimi.

Technologia Informacyjna powinna przenikać do różnych dziedzin nauczania i chciałabym zachęcić wszystkich nauczycieli, nie tylko chemii, do stosowania jej na swoich lekcjach.

Lekcje chemii z komputerem, które prowadzę z moimi uczniami są dla nich bardzo wartościowe, ciekawe i niezapomniane. Uczniowie szybciej i w sposób bardziej zrozumiały przyswajają potrzebne wiadomości i umiejętności.

Mam nadzieję, że w nowoczesnej szkole, a do takiej przecież dążymy, nauczyciele w szerokim zakresie będą wykorzystywali komputer do wspomagania swoich lekcji.

15. Bibliografia

1. Papert S., (1996) Burze mózgów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

2. N. Miranowicz - Programy komputerowe w nauczaniu chemii cz. I i II, Zakład Dydaktyki Chemii UAM Poznań 1997

3. Burewicz, H. Gulińska, N. Miranowicz, H. Szmidt – Edukacyjne programy komputerowe w nauczaniu chemii, Ogólnopolska Fundacja Edukacji Komputerowej, Jelenia Góra 1992

4. Burewicz, H. Gulińska, N. Miranowicz – Od probówki do multimediów, WSiP 1995

5. Góralski – Szkice do pedagogiki zdolności, WSiP 1994 6. zdjęcia z Internetu ze strony www.encyklopedia.pl , 7. rysunki skanowane z Ćwiczeń do chemii –Kałuża,WSiP 8. zestawy aparatury do doświadczeń wykonałam w programie ogólno

dostępnym Chemlab.exe

33