Педагогический эксперимент
опыты и эксперименты

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследуемой проблемы – формирование общих и профессиональных компетенций в процессе обучения, внесение в процесс обучения новизны, новых педагогических технологий, что вызвано особенностями динамики развития жизни и деятельности.

В этой связи, возрастает необходимость исследования педагогических условий, способствующих развитию общих компетенций в их интеграции с формируемыми профессиональными компетенциями в рамках подготовки студентов среднего профессионального образования.

Анализ опыта работы по новому федеральному государственному образовательному стандарту свидетельствует об имеющихся противоречиях в организации педагогического процесса, между:

– потребностью современного общества в личности, владеющей общими и профессиональными компетенциями, способной адаптироваться на рынке труда и традиционным содержанием преподавания, технологиями образования, не позволяющими в полной мере сформировать необходимый уровень подготовки специалиста;

– необходимостью формирования общих и профессиональных компетенций у обучающихся и недостаточным теоретическим обоснованием, отсутствием конкретных методических рекомендаций по реализации основных положений федерального государственного образовательного стандарта в средних профессиональных образовательных учреждениях.

Указанные противоречия усугубляются по причине отсутствия или незначительного количества современных учебных пособий, имеющихся в образовательных учреждениях, соответствующих федеральному государственному образовательному стандарту, разработанностью фондов оценочных средств.

Объектом исследования явился образовательный процесс изучения естественнонаучных дисциплин в образовательных учреждениях среднего профессионального образования.

Предмет исследования: влияние интерактивного обучения на развитие общих и профессиональных компетенций при подготовке квалифицированных рабочих.

При проведении исследования было сделано предположение о том, что систематическое использование интерактивного обучения в курсе естественнонаучных дисциплин будет способствовать развитию общих и профессиональных компетенций студентов.

Цель исследования: разработка системы интерактивных методов обучения в курсе естественнонаучных дисциплин и внедрение их на занятиях.

Исходя из цели исследования, были поставлены задачи:

1. Проанализировать учебную, научную, методическую литературу, статьи, интернет-источники по рассматриваемой проблеме.

2. На основе изученной литературы разработать систему интерактивных методов обучения для занятий естественнонаучного цикла.

3. Экспериментально внедрить разработанную систему интерактивных методов обучения.

4. Подобрать и адаптировать диагностические методики для подтверждения выдвинутой гипотезы.

5. Сделать выводы о влиянии разработанной системы интерактивного обучения на развитие общих и профессиональных компетенций студентов.

При выполнении исследования применялись следующие методы:

1. Анализ, сравнение, обобщение, систематизация (при работе с литературой, стандартами, программами, учебниками, при отборе эффективных приёмов интерактивного обучения).

2. Моделирование (при разработке занятий и рекомендаций для преподавателя).

3. Тестирование уровня общих компетенций.

4. Наблюдение (в процессе наблюдения за работой обучающихся).

5. Педагогический эксперимент, включающий применение разработанной системы методов интерактивного обучения.

База исследования: в опытно-исследовательской работе принимали участие обучающиеся автономного учреждения «Нефтеюганский политехнический колледж» по профессии «Мастер общестроительных работ».

Теоретическая значимость исследования заключается в  обобщении и систематизация научных знаний об интерактивных методах обучения  для развития общих и профессиональных компетенций студентов среднего профессионального образования; в разработке содержания, методов и форм учебной работы по реализации интерактивных методов обучения на занятиях естественнонаучного цикла.

Практическая значимость исследования состоит в том, что   разработанные материалы, полученные результаты могут быть использованы в преподавательской практике среднего профессионального образования.

Этапы исследования:

Первый этап (2013-2014 учебный год) проводилось изучение информационных источников. Анализ научной, методической литературы, а также интернет-ресурсов, который позволил обосновать исходные позиции, определить объект, предмет и цель исследования, сформулировать гипотезу и задачи. Результатом первого этапа явилось также определение основных понятий исследования, его методологии и методов, обоснование программы выполнения исследования в целом.

Второй этап (2014-2015 учебный год) был посвящен выявлению методических и технологических подходов к проектированию методики изучения естественнонаучных дисциплин с использованием интерактивных методов. На данном этапе проводилась опытно-экспериментальная работа по апробированию разработанной системы интерактивных методов обучения, направленных на развитие общих и профессиональных компетенций студентов. Были реализованы разработанные автором интерактивные занятия. На данном же этапе на основании анализа психолого-педагогической литературы были подобраны и адаптированы диагностические методики по выявлению уровня развития общих и профессиональных компетенций студентов.

Третий этап (2015-2016 учебный год) проводилось обобщение и систематизация результатов внедрения интерактивных методов, сформулированы выводы и рекомендации.

Опробирование хода и результатов исследования производилась посредством проведения занятий с применением методов интерактивного обучения.

Структура диссертации

 Монография содержит введение, две главы, заключение, список использованных источников (56 позиций), 3 приложения, 16 рисунков, 12 таблиц, общим объемом 99 страниц.

СИСТЕМА ИНТЕРАКТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН

 Интерактивное обучение на занятиях естественнонаучных дисциплин

На основании теоретических представлений, описанных в первой главе нами была разработана система интерактивных методов обучения по дисциплинам естественнонаучного цикла: экология, химия, общая биология.

Фрагмент системы представлен в таблице 6. Основу системы составили следующие интерактивные методы: метод проектов, «мозговой штурм», лекция-визуализация, мастер-класс, портфолио работ, дидактическая игра, работа в малых группах, мультимедийная презентация.

Таблица 6

Система интерактивного обучения на занятиях естественнонаучного цикла

 Приведем методику проведения некоторых из указанных занятий.

Исследовательский проект «Развитие экологического туризма в ХМАО- Югре»

В соответствии с выбранной темой работу над проектом разделили на этапы:

I. Подготовительный

 Определили цели и задачи проекта:

– доказать актуальность развития  экологического туризма в ХМАО-Югре;

– выявить проблемы развития экологического туризма;

– воспитательная: развитие патриотизма, экологической культуры, любви к малой родине;

– развитие уровня общих компетенций: умение работать в одной команде, пользоваться информационно-коммуникационными источниками, анализировать результаты своего труда.

Группа была разделена на три подгруппы по четыре человека.  В качестве вводного этапа состоялся просмотр документального фильма «Югра заповедная». После просмотра фильма деятельность каждой подгруппы определилась в процессе проведения «мозгового штурма», он длился 15 минут. Студенты шумно обсудили тему проекта и сделали предположение о том, что развитие экологического туризма в регионе можно рассматривать как малый бизнес в форме индивидуального предпринимательства.

II. Планирование

В этой связи студентами была изучена литература по экологии края, нормативная и законодательная база субъекта Федерации. С использованием специальной литературы, периодических печатных изданий, информационных источников, Интернет- ресурсов нужно было составить «экологический портрет края». Уточнением и детализацией полученной информации была занята первая подгруппа. Вторая подгруппа выбрала сбор информации по выявлению проблем при организации экологического туризма в форме предпринимательской деятельности. Третья подгруппа была нацелена на сбор информации по исследованию рекреационных ресурсов округа.

III. На данном этапе были уточнены планы деятельности каждой подгруппы.

IV. Выполнение

 На данном этапе исследования студенты производили сбор и оформление полученной информации, преподаватель помогал систематизировать полученную информацию.

V. Оценка результатов

Полученную информация в процессе ее сбора можно соотнести к «успешно» достигнутым результатам и «разочарованиям». К первым относится полученный положительный результат в составлении «экологического портрета», студенты хорошо поработали с источниками информации. Проделанный сбор информации по теме проекта, редактирование информации в текстовом редакторе способствовало развитию уровня общей компетенции – «использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности».

VI. Презентация проекта

На экране появляется герб Ханты-Мансийского автономного округа – Югры, звучит гимн округа, фотографии столицы округа – города Ханты-Мансийск. Руководитель первой подгруппы представляет «экологический портрет» округа, одновременно на экране демонстрируются фотографии флоры и фауны округа.

Приведем выдержки из выступлений студентов.

 «Мы живем в Ханты-Мансийском автономном округе – Югре (ХМАО-Югра). Он расположен на территории Западно-Сибирской низменности и протянулся на 1400 километров от восточных склонов Уральских гор и почти до берегов Енисея. Северная граница округа лежит примерно на 100 км севернее г. Архангельска, южная – на 100 км южнее Санкт-Петербурга. Площадь округа составляет 554,8 тысяч квадратных километров. Эта величина сопоставима с территорией Франции или Испании и составляет 1/5 часть всей Западной Сибири[47, С.40].

Округ расположен в лесной, часто заболоченной таежной зоне, в пределах умеренно северных широт. По берегам рек и озер тянутся к небу густые хвойные леса – зеленые легкие Земли. На пути к Северному Ледовитому океану его пересекают две великие реки Сибири – Обь и Иртыш. На западе высятся горные вершины Северного и Приполярного Урала. На равнинах – нефть, природный газ и торф. Самыми важными для округа полезными ископаемыми являются, конечно, нефть и газ. Одно из уникальных месторождений нефти и газа – Самотлорское, представленное в природе нашего края, как открытое, лежащее на поверхности земли, но труднодоступное озеро Самотлор, наполненное нефтью [47, С.40].

Все здесь несет печать севера, близость к Северному полярному кругу. Самая низкая температура, когда-либо отмеченная в нашем крае, составила: минус 62 градуса по Цельсию».

«В период короткого лета в лесах поспевают кедровые орехи и ягоды: морошка, черника, брусника, клюква. В реках нерестится рыба разных пород: отряд осетровообразных представлен такой рыбой как осетр, стерлядь, севрюга; соровые сорта – щука, окунь, сорога; сиговые – муксун, нельма, сырок (пелядь) и единственный в мире вид пресноводной сельди, она известна еще под таким названием как «сосьвинская сельдь» (от названии реки Сосьва) или «царская».

Животный мир округа богат и разнообразен. Особенно многочисленны беспозвоночные животные, которых насчитывается несколько тысяч видов. Здесь встречаются крупные стрекозы-коромысла, стрекоза красотка блестящая, жук-усач, коротконадкрыл большой, бабочки трифизабеложилковая, махаон и другие. Позвоночных на территории округа насчитывается 369 видов: лисица, медведь, песец, белка, соболь, куница, рысь, горностай, колонок, норка, заяц, выдра, дикий северный олень, лось и другие. В округе встречается 256 видов птиц, из них 14 видов занесены в Красную книгу Российской Федерации».

«Земли, на которой расположен Ханты-Мансийский автономный округ – Югра, являются исторической родиной обско-угорских народностей: ханты и манси, ненцев и селькупов. Жизнь обско-угорских народов с древних времен была приспособлена к нелегким условиям Севера»[53, С.5].

 Представители следующей подгруппы рассказывает о видах туризма, развивающихся в нашем округе.

«Югра сегодня – это нефтяные вышки, трубопроводы, автомагистрали, современные аэропорты и учреждения, туристические, гостиничные, ресторанные и развлекательные комплексы. Поэтому большое значение для региона имеет конгрессный и деловой туризм. В регионе постоянно проводятся международные форумы, конгрессы, специализированные выставки:

1. Саммит «Россия-ЕС» в 2008 г. Встреча-диалог по стратегическим вопросам развития отношений между Россией и Евросоюзом.
2. Дух огня – это международный конкурс дебютных фильмов, регулярно проходящий зимой, начиная с 2002 года.
3. Фестиваль «Спасти и сохранить» – комплексный международный проект уникального формата. На несколько дней Ханты-Мансийск превращается в телевизионную и экологическую столицу России, где можно увидеть все самое актуальное в зарубежной и отечественной экологической кинодокументалистике».

«Из всего многообразия видов туризма в нашем округе очень популярны:

– этнографический – интересна древняя культура хантов и манси, с которой можно познакомиться при непосредственном общении с ее носителями в национальных поселках и стойбищах, пожить в чуме, покататься на оленьей упряжке, узнать секреты национальной кухни, послушать мифы и сказки. Ежегодно в Нефтеюганском районе на реке Горная проводятся национальные «гонки на обласах» – национальный вид спорта. Этот вид туризма очень интересен иностранцам.

– водный туризм в регионе  – это поездки к месту слияния Оби и Иртыша, речные туры и водные прогулки, туры выходного дня, конкурсы рыбаков.

– рыбалка – уникальные водные ресурсы дают возможность отдохнуть вдали от «цивилизации». Уникальным является бассейн реки Северная Сосьва. Здесь можно добыть «эксклюзивные» виды осетровых, лососевых и сиговых рыб.

– экологический туризм – отдых в сельской местности, маршруты по заповедным зонам, речные круизы».

 Представители следующей подгруппы рассказывает о рекреационных ресурсах края [47, С.55]:

«Рекреационные ресурсы в направлении развития экологического туризма в Югре очень обширны – это развитие заповедного фонда. Природные национальные парки Северного и Приполярного Урала пользуются большой популярностью у туристов, например, парк «Нумто». Региональные природные парки федерального значения служат, в первую очередь, сохранению местных природных и историко-культурных ландшафтов и созданию условий для отдыха. Это – Ляпинский, Октябрьский, «Кондинские туманы», «Ханты-Мансийские холмы» – представляют перспективу для строительства специальных объектов рекреации, а также природные заказники и памятники природы, расположенные на территории округа».

Обсудив выступления, студенты сформировали проблемы в организации экологического туризма:

– удаленность и труднодоступность заповедных зон;

– сезонность;

– недостаточно развитая инфраструктура (транспортная система, связь, гостиниц, общественное питание и торговля и др.).

В результате обсуждения студентами были сделаны определенные выводы. Учитывая, что сегодня отдых за пределами Российской Федерации стоит дорого, а отдых в Краснодарском крае не всегда соответствует ожидаемому результату, то развитие экологического туризма на территории Ханты-Мансийского округа очень актуальный вопрос. Успешное развитие туризма в округе окажет положительное влияние на развитие инфраструктуры, а также будет способствовать социально-экономическому развитию округа[1].

Лекция-визуализация по химии «Углеводы». Основная цель лекции – усвоение студентами знании  посредством показа схем, презентаций, рисунков, видеофрагментов.

В начале занятия преподавателем была озвучена тема лекции «Углеводы». Далее идет рассмотрение материала лекции и демонстрацией видеоряда.

Углеводами называют вещества с общей формулой , где x и y– натуральные числа. Название «углеводы» говорит о том, что в их молекулах водород и кислород находятся в том же отношении, что и в воде. В животных клетках содержится небольшое количество углеводов, а в растительных почти 70% от общего количества органических веществ. Углеводы – обширный класс соединений, среди которых выделяют ряд групп.

Моносахариды. Простыми углеводами (моносахаридами и мономинозами) называют углеводы, которые не способны гидролизоваться с образованием более простых углеводов, у них число атомов углерода равно числу атомов кислорода СпН2nОп. Наиболее важными, распространенными  и известными среди моносахаридов являются тетрозы, пентозы, гексозы.

Пентозы

Гексозы (глюкоза, фруктоза, манноза, галактоза) С6Н12О6

Глюкозу также называют виноградным сахаром, так как она в большом количестве содержится в виноградном соке. Кроме винограда глюкоза содержится и в других сладких плодах и даже в разных частях растений. Распространена глюкоза и в животном мире: 0,1 % ее находится в крови. Глюкоза разносится по всему организму и служит источником энергии. Она также входит в состав целлюлозы, лактозы, сахарозы, крахмала.

В растительном мире широко распространена фруктоза или фруктовый (плодовый) сахар. Фруктоза содержится в сладких плодах и меде. Извлекая из цветков сладких плодов соки, пчелы приготавливают мед, который по химическому составу представляет собой смесь глюкозы и фруктозы. Также фруктоза входит в состав сложных сахаров, например, тростникового и свекловичного.

Моносахариды играют роль промежуточных продуктов в процессах дыхания и фотосинтеза, участвуют в синтезе нуклеиновых кислот, АТФ и полисахаридов, служат источниками энергии, высвобождаемой при окислении в процессе дыхания. Продукты полного гидролиза, моносахариды – всасываются в кровь и на этом завершается начальный этап обмена углеводов – пищеварение.

Дисахариды – это сложные углеводы, каждая молекула которых при гидролизе распадается на 2 молекулы моносахарида. Иногда они используются в качестве дополнительных питательных веществ.

Дисахариды имеют формулу С12Н22О11

К дисахаридам относятся:

– сахароза (состоит из остатков глюкозы и фруктозы)

– галактоза (состоит из остатков глюкозы и галактозы)

– мальтоза (состоит из двух остатков глюкозы)

Сложными углеводами (полисахаридами или полиозами) называют такие углеводы, которые способны гидролизоваться с образованием простых углеводов и у них число атомов углерода не равно числу атомов кислорода

СмН2пОп

К полисахаридам относятся целлюлоза, крахмал, гликоген, хитин и др.

Полисахариды состоят из моносахаридов. Большие размеры делают их молекулы практически нерастворимыми в воде; они не оказывают влияния на клетку и потому удобны в качестве запасных веществ. При необходимости они могут быть превращены обратно в сахара путем гидролиза.

Важнейший из полисахаридов – это крахмал, гликоген (животный крахмал), целлюлоза (клетчатка).

Гликоген – это полисахарид, образованный остатками глюкозы, связанными α-1→4 связями (α-1→6 в местах разветвления); основной запасной углевод человека и животных. Иногда его называют животным крахмалом. Было установлено, что гликоген может синтезироваться практически во всех органах и тканях. Однако наибольшая его концентрация обнаружена в печени (2-6%) и мышцах (0,5-2%). Поскольку мышечная масса организма человека велика, то большая часть гликогена организма содержится в мышцах. Глюкоза из крови легко проникает в клетки органов и тканей, проходя через биологические мембраны клеток. Гликоген в клетках накапливается во время пищеварения и рассматривается как резервная форма глюкозы, которая используется клетками в промежутках между приёмами пищи.

Целлюлоза (клетчатка) – это биополимер, состоящий из остатков глюкозы. Для ее расщепления необходим фермент – целлюлаза, сравнительно редко встречающийся в природе. Биологическая роль целлюлозы состоит в том, что она является основным структурным компонентом клеточных стенок растений. Велико и промышленное значение целлюлозы – из этого вещества изготовляют хлопчатобумажные ткани и бумагу.

Хитин близок к целлюлозе. Он встречается у некоторых форм грибов, а также как важный компонент экзоскелета у членистоногих.

Биологическая роль углеводов заключается в следующем:

– углеводы участвуют в построении различных опорных структур. Например, целлюлоза является основным структурным компонентом клеточных стенок растений, хитин выполняет аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета у членистоногих (структурная функция);

– у некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.), состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток (защитная функция);

– углеводы входят в состав сложных молекул, например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК) (пластическая функция);

– углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды (энергетическая функция);

– углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин – у растений (запасающая функция);

– углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100-110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови (осмотическая функция);

– олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов (рецепторная функция).

Остановимся на целлюлозе. Содержание целлюлозы в тканях древесины (в зависимости от породы дерева, его возраста, условий произрастания) 30-55%. Целлюлоза является природным строительным материалом, а также используется в составе некоторых отделочных материалов, например, «жидкие обои».

Мастер-класс по теме «Роль химии в профессиональной деятельности»

Цель занятия:

– закрепить полученные знания по химии по теме: «Углеводы», используя межпредметные связи;

– показать коммуникативные умения – умение работать в одной команде;

– повысить профессиональный уровень.

Ход занятия:

Ещё М.В. Ломоносов говорил: «Широко простирает химия руки свои в дела человеческие». Эти слова взяты эпиграфом к практическому занятию «Роль химии в профессиональной деятельности».

Мастер-класс проходил в строительной лаборатории колледжа с демонстрацией использования экологически чистого отделочного материала, состоящего из природного полимера – целлюлозы, совмещающем в себе лучшие свойства обоев и декоративной штукатурки, известном под названием «жидкие обои». Практическая работа выполнялась двумя участниками процесса – звеном «двойка».

Презентация нанесения «жидких обоев».

Студенты группы общестроительных работ дали краткую характеристику материалу «жидких обои» и продемонстрировали технологию нанесения на рабочую поверхность.

В состав жидких обоев входят целлюлоза, волокна шелка и хлопка, особые красители, фунгициды природного происхождения, акриловая дисперсия (связующее), пластификаторы и компоненты, усиливающие декоративные качества стенового покрытия волокна шерсти, перламутр ит.д.

Производится три типа обоев – целлюлозные, шелково-целлюлозные, шелковые.

В отличие от рулонных обоев, этот отделочный материал обретает плоскую форму после нанесения на поверхность стены и в своем исходном состоянии выглядит как сухая сыпучая субстанция, упакованная в пластиковые пакеты. Перед непосредственным использованием содержимое пакета приводится во влажное состояние посредством ввода дозированной порции воды.

Декоративная штукатурка, содержащая окрашенные волокна шелка, отличается высокой стойкостью к ультрафиолету – не выгорает и не меняет цвет в процессе эксплуатации, сохраняя свой первоначальный вид и расцветку долгие годы. Целлюлозные и шелково-целлюлозные обои стоят дешевле шелковых, однако имеют меньший срок эксплуатации.

Затем была показан процесс нанесения «жидких обоев» на поверхность.

Первый этап – разведение водой сухой субстанции, тщательное перемешивание. Второй этап – нанесение приготовленного материала на рабочую поверхность.

Затем, все присутствовавшие на проведении занятия мастер-класса имели возможность самостоятельно попробовать нанести «жидкие обои» на поверхность. Результаты проведенного занятия:

– студенты использовали на практике межпредметные связи – это химия, материаловедение, технология отделочных работ;

– показали умение работать в звене «двойка»: один из участников выполнял работу подсобного рабочего – готовил материал необходимой консистенции, другой участник – выполнял работу отделочника 2 разряда. Затем они поменялись местами, т.е. в процессе выполнения работ оба участника выполнили работы разной квалификации.

Работа проведена качественно и слаженно, что экспериментально подтверждает повышение уровня общей компетенции «Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами», что соответствует поставленной цели.

Портфолио работ

Портфолио Калинина Николая Алексеевича, студента Автономного учреждения «Нефтеюганский политехнический колледж», по профессии «Мастер общестроительных работ», группа МК 1.4. Перечень достижений студента оформлен и представлен в таблице 7.

Таблица 7

Портфолио работ студента Калинина Н.А.

Портфолио создается в течение всего периода обучения Калинина Николая Алексеевича и позволяет студенту профессионально подойти к оценке собственных достижений, выстроить личностно-творческую траекторию успешности, что является важной составляющей рейтинга будущего специалиста на рынке труда.

 Дидактическая игра – это вид учебных занятий, организуемых в виде игр, реализующих ряд принципов игрового, активного обучения и отличающихся наличием правил, фиксированной структуры игровой деятельности и системы оценивания.

Обучающимся предлагается разбиться на две команды. Каждой команде по очереди задаётся вопрос, необходимо «убрать три неверных ответа». Победит та команда, которая даст больше правильных ответов.

 В таблице 8 приведён список вопросов и варианты ответов на каждый вопрос.

Вопросы для дидактической игры по дисциплине «Основные понятия курса»

Таблица 8

Основные понятия курса

Работа в малых группах по теме «Силикатная промышленность».

Целью является развитие уровня общих компетенций на занятиях химии, материаловедения:

– осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач;

– использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности;

– работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами;

Продолжительность занятия – 2 академических часа (пара).

Ход занятия:

Преподаватель озвучил тему занятий «Силикатная промышленность». Группа разделена на три подгруппы по четыре человека. Необходимо при помощи мультимедийных технических средств (ТСО) произвести поиск информации, сделать краткую характеристику материала в виде доклада и выполнить презентацию по теме «Продукция силикатной промышленности и ее применение».

Силикаты – природные материалы (от лат.Silex – кремень), класс наиболее распространенных минералов, природные химические соединения с комплексным кремне-кислородным радикалом. Силикаты составляют более 75% земной коры и более 95% извержения горных пород.  

Происхождение силикатов разнообразно. Они возникают при кристаллизации магмы, метаморфических и метасоматических процессах; реже силикаты образуются в гидротермальных жилах. Крупные кристаллы силиката возникают в пегматитах. Физико-химические особенности образования силикатов в природных условиях определяются с помощью парагенетического анализа минеральных ассоциаций. При выветривании происходит разрушение большинства силикатов с образованием осадочных горных пород, с выщелачиванием основных соединений, освобождением кремнезема, возникновением за счет алюмосиликатов водных силикатов алюминия, образованием глинистых минералов, нонтронита, гарниерита и других, а также оксидов железа, карбонатов и др. Силикаты являются также главными минералами лунных пород, входящих в состав метеоритов. Полагают, что оливин и другие силикаты составляют почти полностью мантию Земли.

Применение силикатов определяется тем, что многие из них являются важнейшими среди полезных ископаемых. Существенное значение имеют силикатные материалы, составляющие литиевые, берилловые руды, руды рассеянных элементов, силикатные никелевые руды. Месторождения нефелина поставляют комплексное сырье для получения алюминия, поташа, соды. Силикатные изделия представляют собой искусственный каменный материал, изготовленный из смеси извести, песка и воды, отформованный путем прессования под большим давлением и прошедший автоклавную обработку.

Силикатная промышленность выпускает следующую продукцию:

Керамика: силикатный кирпич, трубы, плиты, фаянс, фарфор.

Стекло: натриевое, калиевое, хрустальное, рубиновое, кварцевое.

Цемент: портландцемент, быстротвердеющий, расширяющийся, морозостойкий, жаропрочный.

В строительстве широкое распространение получили силикатный кирпич, силикатный плотный бетон и изделия из него, ячеистые силикатные бетоны, силикатный бетон с пористыми заполнителями. Силикатный кирпич применяется, наряду с глиняным, для кладки стен и столбов.

Рис.11. Кадр презентации по теме «Силикатная промышленность»

Силикатные изделия в строительстве находят применение не только в виде кирпича или стеновых камней. Их с успехом применяют также в качестве материалов для наружной облицовки зданий, крупных стеновых блоков, плит перекрытий и др. В настоящее время разработаны способы получения силикатных изделий, обладающих очень высокой прочностью при сжатии – до 1 000 кг/см2.

Такая прочность позволяет выпускать силикатные изделия в виде плиток для пола, канализационных труб, черепицы, плит для покрытий [62].

Рис.12. Кадр презентации по теме «Силикатная промышленность»

Жидкое стекло – профессиональный строительный материал. Жидкое стекло – водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2. Реже в качестве жидкого стекла используют силикаты лития, например, в электродном покрытии. Жидкое стекло также широко известно как силикатный клей (торговое название).

Рис.13. Кадр презентации по теме «Силикатная промышленность»

Производство стекла – важная отрасль индустрии. Изделия из стекла находят широкое применение в строительстве, в производстве стекол для зданий и транспортных средств, в изготовлении декоративной посуды. Стекло практически не подвергается атмосферным воздействиям, а также стеклянные материалы обладают доступностью и дешевизной сырья.

Рис.14. Кадр презентации по теме «Силикатная промышленность»

После того, как обучающиеся представили свои доклады и показали презентации, педагог обобщает содержание занятия.

 Работа в малых группах и подготовка презентации по теме «Силикатная промышленность» позволило студентам достичь более высокого уровня овладения общих компетенций: «осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач», «использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности», «работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами», что было подтверждено экспериментально.

 Влияние интерактивного обучения на развитие общих компетенций

Базой педагогического эксперимента явилось автономное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Нефтеюганский политехнический колледж». Эксперимент проводился со студентами группы по профессии «270802.09 – Мастер общестроительных работ».

Для каждого уровня были приведены поведенческие характеристики обучающихся до педагогического эксперимента (таблица 9).

Таблица 9

Характеристика уровня владения общей компетенцией «Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес»  

Профессиональное развитие студентов выявлялось при помощи методик для диагностики учебной мотивации. Применялся метод тестирования.

Диагностика компетенции – «Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес» по методике С.С. Гриншпун «Мотивы выбора профессии». Методика позволяет определить ведущий тип мотивации при выборе профессии.

Студенты отвечали на предложенные вопросы текста. Бланк ответов приведен в Приложении 1.

Методика С.С. Гриншпун «Мотивы выбора профессии»

Методика позволяет определить ведущий тип мотивации при выборе профессии. Текст опросника состоит из двадцати утверждений, характеризующих любую профессию. Необходимо оценить, в какой мере каждое из них повлияло на выбор профессии. С помощью методики можно выявить преобладающий вид мотивации (внутренние индивидуально-значимые мотивы, внешние положительные мотивы и внешние отрицательные мотивы).

Ниже приведены утверждения, характеризующие любую профессию. По инструкции нужно было прочесть и оценить, в какой мере, каждое из них повлияло на ваш выбор профессии. Назвать эту профессию, специальность.

Ответы могут быть 5 видов: «очень сильно повлияло» – 5 баллов; «сильно повлияло» – 4 балла; «средне повлияло» – 3 балла; «слабо повлияло» – 2 балла; «никак не повлияло» – 1 балл.

Затем, напротив каждого утверждения проставить соответствующий вашему ответу балл.

Ключ к обработке данных тестирования:

Внутренние индивидуально значимые мотивы: 1,5,8,15,20; внутренние социально значимые мотивы: 3,7,12,14,17; внешние положительные мотивы: 4,9,10,16,19; внешние отрицательные мотивы: 2,6,11,13,18; внутренние мотивы выбора той или иной профессии – ее общественная и личная значимость, удовлетворение, которое приносит работа, благодаря ее творческому характеру; возможность общения, руководства другими людьми и т.д.

Внутренняя мотивация возникает из потребностей самого человека, поэтому на ее основе человек трудится с удовольствием, без внешнего давления.

Внешняя мотивация – это заработок, стремление к престижу, боязнь осуждения, неудачи и т. д. Внешние мотивы можно разделить на положительные и отрицательные. К положительным мотивам относится: материальное стимулирование, возможность продвижения по службе, одобрение коллектива, престиж, т.е. стимулы, ради которых человек считает нужным приложить свои усилия. К отрицательным мотивам относятся воздействия на личность путем давления, наказаний, критики, осуждения и других санкций негативного характера. Преобладание внутренних мотивов наиболее эффективно, с точки зрения, удовлетворенности трудом и его производительности. То же самое можно сказать и относительно положительной внешней мотивации.

В результате тестирования выяснилось, что у студентов преобладает внешняя мотивация, как положительная – материальное стимулирование, т.е.стимулы, ради которых необходимо приложить усилия, так и отрицательная – побуждение к обучению, давление со стороны родителей.

В результате внедрения разработанных методов интерактивного обучения на занятиях естественнонаучного цикла у студентов наблюдалось изменение поведенческих характеристик и мотиваций, т.е. изменение уровня владения общей компетенцией.

На основе анализа хода, результатов и продуктов деятельности студентов, наблюдения, сравнения, обобщения, систематизации, выявилось, на каком уровне находится владение компетенцией и их характеристика до проведения педагогического эксперимента и после эксперимента.

Приведем основные полученные результаты: наблюдение на протяжении всего педагогического эксперимента, сравнение с поведенческими характеристиками, характерными для каждого уровня, описанными выше, что позволило определить, как у студентов изменился уровень владения компетенциями. Характеристика уровня общей компетенции «Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес».

– минимальный уровень владения данной компетенцией до проведения эксперимента наблюдался у 6 человек, после проведения эксперимента – у 3 человек.

– средний уровень владения данной компетенцией до проведения эксперимента наблюдался у 4 человек, после проведения эксперимента – у 5 человек.

– максимальный уровень владения данной компетенцией до проведения эксперимента наблюдался у 3 человек, после проведения эксперимента – у 5 человек.

Характеристика уровня владения компетенцией до проведения педагогического эксперимента представлена в таблице 10.

Таблица 10

Развитие уровня общей компетенции «Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес»

Методика С.С. Гриншпун «Мотивы выбора профессии»

Рис.15 Динамика развития общей компетенции «Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес»

Следующая компетенция –  «Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами». Характеристика уровня владения общей компетенцией до проведения педагогического эксперимента представлена в таблице 11.

Таблица 11

Характеристика уровня владения общей компетенцией «Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами»

Методика В.В. Синявского, В.А. Федорошина «Коммуникативные и организаторские склонности»

Профессиональное развитие студентов выявлялось при помощи стандартизированных методик для диагностики учебной мотивации. Применяли метод тестирования. Диагностика компетенции «Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами» по методике В.В. Синявского, В.А. Федорошина «Коммуникативные и организаторские склонности».

Методика В.В. Синявского, В.А. Федорошина «Коммуникативные и организаторские склонности»

Данная методика позволяет выявить качественные особенности коммуникативных и организаторских склонностей.

Студентам было предложено ответить на 40 вопросов.

На каждый вопрос следует ответить «да» или «нет». Если есть затруднения в выборе ответа, необходимо склониться к альтернативе (+) или (-). Текст опросника приведен в Приложении 2.

Ключ к обработке полученных данных:

Обработка результатов и интерпретаций

Коммуникативные способности – ответы «да» на следующие вопросы: 1,5,9,13,17,21,25,29,33,37 и «нет» на вопросы: 3,7,11,15,19,23,27,31,35,39.

Организаторские склонности – ответы «да» на следующие вопросы:2,6,10,14,18,22,26,30,34,38 и «нет» на вопросы6 4,8,12,16,20,24,28,32,36,40.

Подсчитываются количество совпадающих с ключом ответов по каждому разделу методики, затем вычисляются оценочные коэффициенты отдельно для коммуникативных и  организаторские склонностей по формуле:

К = 0,05 * С, где

К – величина оценочного коэффициента

С – количество совпадающих с ключом ответов.

Оценочные коэффициенты может варьировать от 0 до 1. Показатели, близкие к 1 говорят о высоком уровне  коммуникативных и организаторских склонностей, ближе к 0 – о низком уровне. Первичные показатели коммуникативных и организаторских склонностей могут быть представлены в виде оценок, свидетельствующих о разных уровнях изучаемых склонностей.

Анализ полученных результатов

Испытуемые, получившие оценку – 1, характеризуются низким уровнем проявления коммуникативных и организаторских склонностей.

Испытуемые, получившим оценку – 2, коммуникативные и организаторские склонности присущи на уровне ниже среднего. Они не стремятся к общению, чувствуют себя скованно в новой компании, коллективе. Предпочитают проводить время наедине с собой, ограничивают свои знакомства, испытывают трудности в установлении контактов с людьми и при выступлении перед аудиторией, плохо ориентируются в незнакомой ситуации, не отстаивают своего мнения, тяжело переживают обиды, проявления инициативы крайне снижено, во многих делах предпочитают избегать принятия самостоятельных решений.

Для испытуемых, получивших оценку – 3, характерен средний уровень проявления коммуникативных и организаторских склонностей. Они стремятся к контактам с людьми, не ограничивают круг своих знакомств, отстаивают свое мнение, планируют свою работу, однако, потенциал их склонностей не отличается высокой устойчивостью. Коммуникативные и организаторские склонности необходимо развивать и совершенствовать.

Испытуемые, получившие оценку – 4, относятся к группе с высоким уровнем проявления коммуникативных и организаторских склонностей. Они не теряются в новой обстановке, быстро находят друзей, постоянно стремятся расширить круг своих знакомых, занимаются общественной деятельностью, помогают близким, друзьям, проявляют инициативу в общении, с удовольствием принимают участие в организации общественных мероприятий, способны принять самостоятельное решение в трудной ситуации. Все это они делают не по принуждению, а согласно внутренним устремлениям.

Испытуемые, получившие оценку – 5, обладают очень высоким уровнем проявления коммуникативных и организаторских склонностей. Они испытывают потребность в коммуникации и организаторской деятельности, активно стремятся к ней, быстро ориентируются в трудных ситуациях, непринужденно ведут себя в новом коллективе, инициативны, предпочитают в важном деле или создавшейся сложной ситуации принимать самостоятельные решения, отстаивают свое мнение и добиваются, чтобы оно было принято товарищами, могут внести оживление в незнакомую компанию, любят организовывать разные игры, мероприятия. Настойчивы в деятельности, которая их привлекает. Они сами ищут такие дела, которые удовлетворяли их потребность в коммуникации  и организаторской деятельности.

В результате обработки полученных данных тестирования выявился уровень коммуникативных  и организаторских склонностей студентов.

Приведем основные полученные результаты:

– минимальный уровень владения данной компетенцией до проведения эксперимента наблюдался у  5 человек;

– средний уровень владения данной компетенцией до проведения эксперимента наблюдался у 5 человек;

– максимальный уровень владения данной компетенцией до проведения эксперимента наблюдался у 3 человек.

В результате внедрения разработанных методов интерактивного обучения на занятиях естественнонаучного цикла у студентов наблюдалось изменение уровня владения компетенциями, изменился уровень общей компетенции «Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами»:

– минимальный уровень владения данной компетенцией до проведения эксперимента наблюдался у 5 человек, после проведения эксперимента – у 3 человек.

– средний уровень владения данной компетенцией до проведения эксперимента наблюдался у 5человек, после проведения эксперимента – у 6 человек.

– максимальный уровень владения данной компетенцией до проведения эксперимента наблюдался у 3 человек, после проведения эксперимента – у 4 человек. Данные приведены в таблице 12.

Таблица 12

Развитие уровня общих компетенций «Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами»

Рис.16. Динамика развития общих компетенций студентов в ходе педагогического эксперимента –  компетенции «Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами».

Таким образом, на основании результатов диагностики можно констатировать, что после проведения педагогического эксперимента у студентов наблюдался более высокий уровень владения данной компетенцией.

До проведения эксперимента основными учебными мотивами у обучающихся был социальный мотив. После проведения эксперимента –  коммуникативный и профессиональный.

Таким образом, исходя из анализа данных, можно утверждать, что внедрение системы интерактивных методов на занятиях естественнонаучного цикла оказало положительную динамику в отношении профессионального развития студентов.

Выводы по  главе

На основании полученных результатов диагностических методик –  методика С.С. Гриншпун «Мотивы выбора профессии» у студентов выявилось изменение уровня владения общей компетенцией «Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес»:

–  минимальный уровень: до 66%, после эксперимента 33,3 %

–   средний уровень: до 25%, после эксперимента 33,3 %

–   максимальный уровень: до 16,6%, после эксперимента 25%

На основе результатов по методике В.В. Синявского, В.А. Федорошина «Коммуникативные и организаторские склонности» можно сделать следующие выводы:

–  минимальный уровень: до 58,3%, после эксперимента 33,3 %

–   средний уровень: до 50%, после эксперимента 41,6%

–   максимальный уровень: до 25%, после эксперимента 33,3%

По данным, полученным в результате диагностики, до педагогического эксперимента, у обучающихся преобладал социальный мотив, а после проведения  педагогического эксперимента –   коммуникативный и профессиональный.