ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ ПЕРЕВЕРНУТОГО КЛАССА К ПРЕПОДАВАНИЮ ХИМИИ ПО ТЕМЕ ЭЛЕКТРОЛИЗ

АННОТАЦИЯ

В статье анализируется ряд документов, связанных с концепцией модели перевернутого класса, тем самым предлагается метод организации обучения по модели перевернутого класса посредством преподавания темы «Электролиз» в учебной программе средней школы. Метод обучения в перевернутом классе не только помогает учащимся развивать позитивный настрой и инициативу в обучении, но также отвечает требованиям развития технологической революции в нынешнюю цифровую эпоху.

ABSTRACT

The article analyzed a number of documents related to the concept of the flipped classroom model, thereby proposing a method of organizing teaching according to the flipped classroom model through teaching Electrolysis topic in high school Chemistry program. The flipped classroom teaching method not only helps students promote positivity and initiative in learning but also meets the development requirements of the technological revolution in the current digital age.

Ключевые слова: Перевернутый класс, методика обучения, химия, технология, электролиз.

Keywords: Flipped classroom, teaching method, chemistry, technology, electrolysis.

1. Введение

Идея и модель Перевернутого класса формировались в США с 1990-х годов. Можно упомянуть некоторых выдающихся исследователей, занимающихся этой проблемой, таких как: Jeremy Strayer [1], Jonathan Bergman и Aaron Sams [2], Bishop J. L. и Verleger M. A. [3] и т. д. Согласно исследованиям, модель перевернутого класса - это модель обучения, в которой учащиеся просматривают лекции и учебные материалы, предоставляемые преподавателем, чтобы понять содержание урока перед входом в класс (онлайн или лично). Классное время будет использоваться для дискуссионных мероприятий, решения проблем, практики и улучшения знаний содержания урока.

Метод обучения в перевернутом классе помогает учащимся повысить интерес к изучению уроков, способствует развитию навыков самостоятельного обучения, а также дает учителям больше времени для закрепления и расширения знаний урока. Hashim  и  Shaari [4] отмечают, что метод обучения в перевернутом классе подходит для обучения 21 века и поколения Z благодаря немедленным реакциям обучения и обратной связи. Подавляющее большинство учащихся положительно оценивают метод обучения в перевернутом классе, поскольку они открывают для себя его преимущества и эффективность в развитии навыков, которые принесут им пользу в их личном и профессиональном развитии [5; 6]. Эти навыки включают в себя формирование характера, сотрудничество, общение, критическое мышление и творчество.

В отличие от традиционной модели класса, в перевернутом классе учителя создают лекции, видеоролики по базовой теории и упражнениям, а затем делятся ими через Интернет, чтобы учащиеся могли просмотреть их дома. Студенты изучают учебные материалы, смотрят видеолекции преподавателя, выполняют задания по запросу преподавателя через систему учебных листов или онлайн-упражнений. Учащиеся могут работать индивидуально или в группах, создавать видеоролики, создавать слайды и многое другое. Время в классе в основном будет потрачено на ответы на вопросы учащихся, выполнение сложных упражнений или более глубокое обсуждение знаний.

Модель перевернутого класса имеет множество преимуществ, таких как: учителя играют роль руководства учебной деятельностью учащихся, поэтому у них есть много времени для наблюдения за учебной деятельностью учащихся; у учителей есть возможность сосредоточиться на самых разных типах учащихся, особенно на тех, кто нуждается в большей поддержке; студенты более ответственны за свое обучение, активны и автономны в своем обучении; повысить способность к взаимодействию учащихся и учащихся, учащихся и учителей; студенты сами определяют подходящий темп обучения, могут многократно пересматривать содержание знаний, когда они чего-то не понимают, тем самым взяв под контроль свое обучение; время занятий используется более эффективно; у родителей есть много возможностей помочь ученикам лучше подготовиться во время самостоятельного обучения дома.

Однако модель перевернутого класса также имеет некоторые недостатки, а именно: не все учащиеся имеют достаточно компьютера и подключения к Интернету для самостоятельного обучения онлайн; доступ к учебным ресурсам может быть затруднен для некоторых учащихся, не владеющих информационными технологиями и навыками работы в Интернете; очень сложно разработать видеоуроки, соответствующие педагогическим идеям и реализовать правильные методы обучения. Обычно учителя используют заранее разработанные видеоролики, которыми делятся, но они не полностью подходят учащимся, или, если учителя делают это самостоятельно, это занимает много времени, требуя инвестиций и тщательной подготовки; будут студенты, которые пассивны и не имеют чувства самообучения.

2. Методы исследования

Использование методов теоретического исследования: обзор и анализ документов, касающихся модели перевернутого класса; предложение метода организации обучения по модели перевернутого класса и применение его конкретно к преподаванию темы Электролиз в программе Химия в средней школе.

3. Результаты и обсуждение

Методику организации уроков по модели перевернутого класса мы спроектировали следующим образом:

Перед занятием: первоначально учителя создают виртуальный класс онлайн с помощью таких приложений, как Microsoft Teams, Zoom... После этого учащиеся участвуют в уроке и выполняют учебные задачи в соответствии с запросами учителя. Студентам будут предоставлены видеолекции, PowerPoint, справочные материалы и т.д. Студенты будут заниматься самостоятельно и формировать базовые знания урока. Вместе с тем, для формирования и развития навыков самооценки преподавателю необходимо ставить конкретные учебные задачи через систему вопросов и упражнений.

Во время занятия: По результатам подготовки урока посредством совместных учебных задач в виртуальном классе учитель начнет урок с ответов на вопросы и систематизации основных знаний урока. Целью урока является обсуждение проблем на «высоком когнитивном» уровне таксономии Блума, чтобы учащиеся могли глубоко понять или расширить содержание урока. В завершение преподаватель комментирует, оценивает, обобщает знания, дает ученикам новые задания для подготовки к следующему уроку.

После занятия: модель «Перевернутый класс» демонстрирует множество преимуществ по сравнению с традиционным классом, поскольку учащиеся будут продолжать изучать проблему и могут решать ее индивидуально или в группе. После занятий студенты могут просмотреть видеолекции и продолжить углублять свои знания, читая и выполняя упражнения по той же теме. Кроме того, студенты могут писать небольшие исследовательские статьи и публиковать их в учебной группе, чтобы поделиться ими со всеми, создавая интерес к самоисследованию.

Конкретный пример оформления урока «Электролиз в водном растворе. Теория кислот и оснований Бренстеда – Лоури» в программе Химии по модели перевернутого класса показан следующим образом:

Перед занятием: учителя отправляют видеолекции в виртуальный класс с помощью технологических приложений. Студенты смотрят лекции, комбинируют учебники и справочные материалы для выполнения следующих упражнений:

Вопрос 1: Расположите в соответствующих столбцах таблицы 1 следующие растворы и вещества: раствор сахарозы C₁₂H₂₂O₁₁; раствор хлорида натрия; этанольный раствор; глицериновый раствор; раствор соляной кислоты; раствор гидроксида натрия; Н2О; хлорид натрия твердый, безводный; гидроксид натрия твердый, безводный; расплавленный хлорид калия.

Таблица 1.

Электропроводность растворов

Вопрос 2: Почему растворы кислот, оснований и солей проводят электричество?

Вопрос 3: Что такое сильные и слабые электролиты? В таблице 2 расположите в соответствующие столбцы следующие вещества: CH₃COOH, H₂S, HCl, HNO₃, HF, HClO₄, H₂SO₄, HClO, NaOH, KOH, Mg(OH)₂, Ba(OH)₂, NaCl, K₂SO₄, Ba(NO₃)₂.

Таблица 2.

Классификация электролитов

Вопрос 4: Что такое электролиз и электролиты? Напишите уравнение электролиза следующих веществ: KOH, KCl, NaNO₃, HNO₃, CH₃COOH, HClO.

Вопрос 5: Рассчитайте молярность каждого иона в следующих растворах: BaCl₂ 0,2M; NaOH 0,1M; HNO₃ 0,15M, K₂SO₄ 0,25M.

Вопрос 6. Изложите теорию кислот и оснований Бренстеда – Лоури. В приведенной ниже реакции какое вещество или ион действует как кислота? Какое вещество или ион выступает в роли основания?

NH₃  +  H₂O           NH₄⁺  + OH^-

Вопрос 7. Что такое сильная кислота и сильное основание? слабая кислота, слабое основание? Какие молекулы и ионы существуют в растворе соляной кислоты и растворе уксусной кислоты?

Вопрос 8. Напишите уравнение реакции, объясняющее процесс осветления воды квасцами KAl(SO₄)₂. 12H₂O? В уравнении реакции ион Al³⁺ действует как кислота или основание?

Учащиеся выполняют задания и отправляют их в класс по приложению согласно указаниям преподавателя.

Во время занятия: Преподаватель комментирует результаты самостоятельной работы учащихся дома и обсуждает с учащимися вопросы, на которые учащиеся не смогли ответить. В зависимости от формы обучения в классе - онлайн или лично, учитель предложит учащимся провести некоторые эксперименты или посмотреть экспериментальные видеоролики. Видео об электролизе веществ: https://www.youtube.com/watch?v=0XO0GVZVHKY; Видео эксперимента по фильтрации воды квасцами: https://www.youtube.com/watch?v=OMZpzcItQkc. Учащиеся наблюдают, комментируют и делают выводы. Преподаватели и ученики извлекают основные знания урока и уточняют некоторые необходимые знания. В заключение учитель раздает учащимся домашние задания.

После занятия: студенты могут просматривать видеолекции, продолжать расширять свои знания, выполняя упражнения, находя дополнительные документы или написав короткие исследовательские статьи.

Модель перевернутого класса с поддержкой информационных технологий откроет перед учащимися гибкие, активные и эффективные возможности обучения. Этот метод помогает учащимся повысить интерес к пониманию урока, развить способность к самостоятельной работе и самообучению, а также дает учителю больше времени для закрепления знаний и более глубокого погружения в содержание урока.

4. Заключение

Исследование способствовало прояснению аспектов концепции модели перевернутого класса. Метод обучения с использованием модели перевернутого класса повышает позитивность и инициативность, способствует формированию у учащихся навыков самостоятельной работы. Хотя учителя будут тратить больше усилий и времени на разработку уроков, в случае широкого внедрения перевернутое обучение станет вполне подходящей и эффективной моделью обучения в эпоху цифровых технологий.

Список литературы:

1. Strayer, J. F. Designing instruction for flipped classrooms // Instructional-Design Theories and Models. – 2016. – Vol. IV. – pp. 321-350.
2. Bergmann, J., & Sams, A. Flipping for mastery // Educational Leadership. – 2014. – Vol. 71(4). – pp. 24-29.
3. Bishop, J. L., & Verleger, M. A.. The Flipped Classroom: A Survey of the Research // 120th ASEE Annual Conference & Exposition. – Atlanta: GA, 2013. – pp. 1-18.
4. Hashim, N. A., & Shaari, N. D. Malaysian teachers’ perception and challenges toward the implementation of flipped learning approach // Asian People Journal. – 2020. – Vol. 3(2). – pp. 62–76.
5. Kien, N. T., & Hong, N. T. P. The Effects of the Flipped Classroom in Teaching English Listening Skills: Vietnamese EFL Learners' Experience // International Journal of Science and Management Studies. – 2022.  – Vol. 5(4). – pp. 302–310.
6. Latorre-Cosculluela. Flipped Classroom model before and during COVID-19: using technology to develop 21st century skills // Interactive Technology and Smart Education. – 2021. – Vol. 18(2). – pp. 189-204.