Химия пәні: Виртуалды жұмыстарды қолданудың тиімділігі
Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы жариялаған COVID-19 коронавирустық инфекция пандемиясы жағдайында еліміздің білім беру саласы оқушыларға сапалы білім беру мақсатында қашықтан оқыту технологияларын кеңінен қолдануға көшті. Қашықтан оқыту барысында оқытушы мен білім алушы заманауи ақпараттық технологиялар арқылы қашықтықтан өзара әрекеттеседі. Қашықтан оқыту кезінде білім алушы алдын-ала әзірленген бағдарлама бойынша өз бетінше жұмыс жасайды, вебинарлардың жазбаларын қарайды, мәселелерді шешеді. Сонымен қатар онлайн-чатта оқытушымен кеңеседі және өз жұмысын тексеру үшін оған көрсетілген мерзімге сәйкес ұсынады.
Қазіргі кезде жаратылыстану пәндерін қашықтан оқыту барысында теориялық білімді берумен қатар тәжірибелік, зертханалық жұмыстарды пайдаланудың маңызы артып келеді. Химия сабақтарындағы зертханалық және тәжірибелік жұмыстар оқушылардың танымдық белсенділіктерін арттырудың бір түрі болып табылады. Оқушылар тәжірибе жасау арқылы ғылымның негіздерін түсінеді. Жасалынған зертханалық және тәжірибелік жұмыстардың нәтижелері олардың ойлауын ынталандырады, талқылауға әкеледі, әртүрлі шамаларды өлшеудің әдістемелерімен танысады, әртүрлі құралдардың жұмыстарын зерттейді, тәжірибелік мәліметтерді жинау және өңдеу технологияларын үйренеді, зертханалық жұмыстың нақты дағдыларын дамытады, қорытынды жасауға мәжбүр етеді.
Мұның бәрі оқу үдерісін оңтайландырады. Осы мақсатта заманауи сандық технологиялардың бірі болып саналатын виртуалды зертханаларды интернет платформалары арқылы ұтымды пайдаланауға болады. Виртуалды зертханалар дегеніміз не? Қазіргі химияны оқыту әдістемесінде виртуалды тәжірибелік жұмыстар-дың түрлері мен және оларды сабақтарда қолдану мәселелері іс жүзінде толық зерттелмеген. Әзірге виртуалды тәжірибелік жұмыстардың негізгі екі түрін бөліп алуға болады – виртуалды демонстрациялар (көрсетілімдер) және виртуалды зертханалар.
Виртуалды демонстрациялар (көрсетілімдер) – химиялық үдерістердің өту шарттарын және белгілерін имитация жасайтын, визуальды эффектілер туғызатын, компьютерде динамикалық бейнелерді қайталайтын, компьютерлік бағдарлама. Мұндай бағдарлама оның жұмысын жүргізетін адамның алгоритмге араласуына мүмкіндік бермейді. Виртуалды зертхана – компьютерде химиялық үдерістерді модельдейтін (үлгілейтін), оның шарттары мен жүргізу параметрлерін өзгертуге мүмкіндік беретін компьютерлік бағдарлама. Мұндай бағдарлама интерактивті оқытуды іске асыру үшін ерекше жағдай жасайды.
Виртуалды зертханалар химиялық реакциялардың жүру шарттары мен белгілерін сапалы деңгейде үлгілеуге мүмкіндік береді. Виртуалды зертханалардың анимациялау бағдарламасы ретінде мыналарды атауға болады: (ИНИС-СОФТ, РБ), ChemLab, Yenka және тағы басқалар. Сонымен бірге, химиялық реакциялардың жүру заңдылықтарын сандық деңгейде бейнелейтін виртуалды зертханаларды бөліп атауға болады. Бұл жағдайда сандық өзгерістер графиктер және сандық кестелер түрінде бейнеленеді. Мұндай түрдегі виртуалды зертханаларға HyperChem, ChemStations, ChemCAD және тағы да басқаларды қосуға болады.
Аралас типті виртуалды зертханалар химиялық үдерістердің жүру заңдылықтарын, шарттарын және белгілерін үлгілеуге мүмкіндік береді (мысалы, Crocodile Chemistry). Виртуалды жұмыстардың қандай артықшылықтары бар? Виртуалды тәжірибелер мектеп химия зертханасында қандай-да бір себептермен (химиялық реактивтер мен препараттар тапшылығы, реактивтердің қымбаттылығы, улылығы, олармен жұмыс жасаудың қауіптілігі, уақыт шектеулігі) іске асыруға болмайтын химиялық тәжірибелерді үлгілеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, химиялық реактивтерді үнемдеуге мүмкіндік береді. Компьютерлік үлгілер күрделі және қауіпті химиялық тәжірибелерді динамикалық көрсетуге, олардың кәдімгі тәжірибеде байқалмайтын ішкі сырларын айқындауға мүмкіндік береді.
Компьютерлік үлгілеу кәдімгі тәжірибеде іске аспайтын, уақыт масштабын, тәжірибені жүргізу шарттарын және параметрлерін өте кең аралықта өзгертуге жағдай жасайды. Виртуалды зертханаларды пайдалану арқылы зертханалық жұмыстарды жасау оқушылардың өздігінен химиялық құбылыстар мен заңдылықтарды зерттеуіне мүмкіндік туғызады, тәжірибелік нәтижелердің сенімділігіне көз жеткізеді. Әрине, оқушылардың бұл тәжірибелік іс-әрекеті мұғалімнің басшылығымен жүргізіледі. Виртуалды оқу экспериментінің маңызды артықшылығы мынада, оқушылар бұл жұмысты сан рет қайталай алады, ол материалды берік және тереңірек меңгеруге ықпал етеді.
Әдістемелік тұрғыдан дұрыс ұйымдастырылған виртуалды жұмыстар тәжірибелік білім мен дағдыларды терең қалыптастыруға көмектеседі. «Өрлеу» БАҰО» АҚФ Түркістан облысы және Шымкент қаласы бойынша педагогикалық қызметкерлердің біліктілігін арттыру институтының «ҚР орта білім мазмұнын жаңарту шеңберінде «Химия» және «Жаратылыс-тану» пәндері бойынша педагог кадрлардың біліктілігін арттыру» курстарының қашықтықтан оқыту арқылы өткізілетін сабақтарында мұғалімдердің виртуалды жұмыстар бойынша кәсіби құзыреттілігін арттыру мақсатында органикалық химия пәні бойынша, «Аминқышқылдары. Ақуыздар. Ақуыздар мен амин қышқылдарының сапалық реакциялары» тақырыбы бойынша виртуалды зертханалық жұмысы қолданылады.
Бұл жұмыс Macromedia Flash және Photoshop бағдарламалары арқылы жасалынған. «Ақуыздар мен аминқышқылдарының сапалық реакциялары» тақырыбын көрнекі түрде оқу үшін, дәлірек айтсақ, биурет, нингидрин және ксантопротеин реакциялары бойынша, білім алушыларға виртуалды зертханалық жұмыс ұсынылады. Түрлі-түсті реакциялар арқылы биология-лық сұйықтықтардағы ақуыздарды және олардың аминоқышқылдық құрамын анықтауға болады. Мұғалімдер нақты тәжірибелердің үлгісін компьютер экранында виртуалды бағдарлама арқылы орындайды. Бұл үдерістегі компьютерлік үлгілеуді мектептердегі химия сабақтарында қолданудың артықшылығын санамаласақ.
Біріншіден оқушылар тапсырма мағынасын оңай түсінеді және тәжірибенің орындалу ретін оңай еске түсіреді, түзілген заттардың түстерін, ақуыздар мен аминқышқылдарының сапалық химиялық реакцияларын, олардың өту шарттарын есте сақтайды, және ең маңыздысы, тәжірибелерді нақты орындау кезінде қателіктер жібермейді. Виртуалды зертханалық жұмысты орындап болған соң мұғалім компьютерде оқыту-бақылау бағдарламасы бойынша оқушылардың алған білімдеріне тексеру жүргізе алады.
Тексеру материалы жиырма үйрету тесттерінен тұрады, олар оқылатын тақырыптың сұрақтарын қамтиды. Ағымдағы тексеру оқушылардың компьютермен жұмыс жасау нәтижесінде оқу материалының қаншалықты терең игерілгені туралы мәлімет береді. Үлгерімнің жеткіліксіздігі байқалған жағдайда мұғалім компьютерде аталған тақырып бойынша оқушыға қайта жұмыс жасауына мүмкіншілік береді.
Серікбек Алтынбекович ШИТЫБАЕВ,
“Өрлеу” БАҰО” АҚФ Түркістан облысы және
Шымкент қаласы бойынша педагогикалық
қызметкерлердің біліктілігін арттыру
институтының доценті
