Формування природничо-наукової компетентності засобами ікт на уроках хімії у старшій школі

Abstract

Дослідження проведене з метою розкриття шляхів, методів та засобів ІКТ для формування природничо-наукової компетентності у процесі навчання хімії в старшій школі. Проаналізовано стан проблеми у національній системі освіти, розглянуто поняття «компетентність», «природничо-наукова компетентність» і «компетентності у природничих науках і технологіях» з точки зору концепції Нової української школи. Для досягнення цілей дослідження застосовано методи науково-педагогічного дослідження: педагогічного моделювання; аналізу сучасних засобів ІКТ, результатів діяльності учнів, статистичних даних та науково-методичної літератури. Показаний аналіз проблеми на міжнародному рівні, зокрема результати участі українських учнів у міжнародному дослідженні якості освіти PISA. Розглянуто складники міжнародного дослідження PISA, природничо-наукову грамотність, її складові та компетенції. Відзначено компетентнісний характер дослідження PISA, що проявляється у тестових завданнях, для вирішення яких необхідно не репродуктивне відтворення набутих знань та умінь, а здатність ефективно застосовувати їх у нових, нестандартних ситуаціях. Проаналізовано результати показників рівня сформованості природничо-наукової грамотності на міжнародному дослідженні PISA-2018. Автори акцентують увагу на тому, що однією з причин низьких результатів України є недостатня увага до проблем становлення компетентнісної освіти. Аргументовано доцільність формування природничо-наукової компетентності під час вивчення хімії за допомогою інформаційно-комунікаційних технологій, зокрема навчально-моделюючих електронних навчальних посібників, програмно-методичних комплексів та пакетів програм; віртуальних хімічних лабораторій, спроможних моделювати хімічні явища і процеси. Розглянуто програмно-методичні мультимедійні засоби, які використовуються на уроках хімії у старшій школі та уможливлюють наочне зображення будови атомів й електронних оболонок, складу і просторової будови молекул, хімічних властивостей та способів добування речовин. Результатом дослідження є визначення основних умов для успішної організації й проведення ефективного навчання хімії з використанням ІКТ; розробка ІКТ з хімії для 10-х класів, що навчаються за науково-педагогічним проєктом «Інтелект України»; аналіз застосування мобільних додатків в освітньому процесі з хімії. Авторами наголошено на позитивних результатах використання засобів ІКТ на уроках хімії з метою формування природничо-наукової компетентності.

The research was conducted in order to reveal the ways, methods and means of ICT for the formation of natural science competence in the process of teaching chemistry in high school. The state of the problem in the national education system is analyzed, the concepts of "competence", "natural science competence" and "competence in natural sciences and technologies" from the point of view of the concept of the New Ukrainian School are considered. In order to achieve the research objectives were used methods of scientific and pedagogical research: pedagogical modeling; analysis of modern means of ICT, results of students' activities, statistical data, scientific and methodological literature. The analysis of the problem at the international level is displayed, in particular, the results of Ukrainian students’ participation in the international PISA study of education quality. The components of the international PISA study, scientific literacy, its components and competencies are considered. The competency character of PISA research is noted, which is manifested in test tasks, for the solution of which it is not necessary to reproduce the acquired knowledge and skills, but the ability to effectively apply them in new, non-standard situations. The results of indicators of formation level in natural science competence at the international study PISA-2018 are analyzed. The authors emphasize that one of the reasons for Ukraine's low results is insufficient attention to the problems of the formation of competency education. The expediency of formation of natural-scientific competence during the study of chemistry by aid of information and communication technologies, in particular, educational-modeling electronic textbooks, program-methodical complexes and program packages is argued. Virtual chemical laboratories capable of modeling chemical phenomena and processes are proposed. The program-methodical multimedia means used in chemistry lessons in high school are considered, and they allow visual representation of the structure of atoms and electronic shells, composition and spatial structure of molecules, chemical properties and methods of extraction of substances. The result of the research is determination of the main conditions for successful organization and conducting of effective studying of chemistry with ICT using; development of ICT in Chemistry for 10th graders studying in the scientific and pedagogical project "Intellect of Ukraine"; analysis of using the mobile applications in the educational process of chemistry. The authors emphasize the positive results of ICT tools use in chemistry lessons in order to form natural science competence.