Розробка електронних посібників для викладання хімічних дисциплін в умовах кредитно-модульної системи

* оформлення звіту, в якому студент залежно від типу роботи або занотовує свої спостереження і складає рівняння реакцій, або робить необхідні розрахунки, заносить дані в зведену таблицю, будує графіки. На цьому етапі передбачена можливість використання довідкової інформації, калькулятора, стандартних програмам для обчислень;

* аналіз і узагальнення отриманих результатів у вигляді чітко сформульованих висновків;

* захист лабораторної роботи, оформлений у вигляді контролюючих тестових питань для оцінки засвоєних знань.

На завершальних етапах віртуальної лабораторної роботи практично після кожного слайда пропонується ряд питань, до кожного з яких наводиться ряд гіпотетичних відповідей, серед яких студент повинен вибрати правильну - одну або дві. Питання сформульовані таким чином, щоб загострити увагу на найважливіших моментах, пов'язаних як безпосередньо з ходом роботи і спостереженнями, так і з теоретичним обґрунтуванням дослідів і їх узагальненням.

Деталізація кожного кроку при виконанні віртуальної лабораторної роботи може здатися дещо надмірною, але, вона цілком виправдана при роботі з іноземними студентами. Більше того, з урахуванням недостатнього їхнього володіння мовою навчання в пропонованих питаннях і відповідях додатково вводяться типові мовні конструкції для закріплення лінгвістичних навичок, наприклад: «що утворюється з чого», «що взаємодіє з чим», «що являє собою що», тощо.

На всіх стадіях віртуальної лабораторної роботи проводиться безпосередній контроль за діяльністю студента і у випадку невірної відповіді на моніторі з'являється відповідний текст з коментарями та рекомендаціями щодо того, який саме матеріал слід повторити для засвоєння теми, а також посилання на потрібні розділи лекційного курсу. Одночасно відбувається блокування, і студент втрачає можливість продовжувати виконання лабораторної роботи.

Інтерактивність лабораторних робіт забезпечується завдяки організації поточної взаємодії зі студентами. Для цього в кожному слайді містяться описи елементів інтерфейсу, які у вигляді інструкцій або підказок з'являються на моніторі при наведенні курсору на функціональні кнопки або іконки. Перехід до наступного фрагменту відбувається тільки за умови вичерпного і правильного виконання всіх завдань. Зручним є і те, що студент має можливість повернутися до попередніх етапів роботи, якщо йому необхідно згадати або уточнити окремі елементи.

Отже, потенціал застосування в навчальному процесі інтерактивного лабораторного практикуму з хімії поряд з іншими інформаційними технологіями високий. Він свідчить про переваги подібних форм організації навчання, які не тільки підвищують мотивацію студентів до пізнавальної діяльності, розширюють межі їх самостійної роботи та надають можливість поглибленого самоконтролю за ступенем засвоєння матеріалу, а й інтенсифікують навчальний процес в цілому і покращують якість підготовки студентів [2,26].

2.2.4 Дистанційний курс

Дистанційний курс - це комплекс навчально-методичних матеріалів та освітніх послуг, створених у віртуальному навчальному середовищі для організації дистанційного навчання на основі інформаційних і комунікаційних технологій. Основними елементами дистанційного курсу є: система навчально-методичних матеріалів та система освітніх послуг, які поділяються за формою і за змістом. Система навчально-методичних матеріалів за формою містить:

- структуровані електронні інтерактивні навчальні матеріали, що розміщені у віртуальному навчальному середовищі для організації навчання через Інтернет; друковані матеріали (навчальний посібник, опорний конспект або робочий зошит, методичні рекомендації для слухачів, методичні рекомендації для викладачів), необхідність розроблення яких визначається його специфікою;

- додаткові навчальні засоби та носії навчальної інформації (диски, відеокасети, аудіокасети), що містять довідки й енциклопедичні посилання, призначенням яких є поглиблення пізнавальних можливостей дистанційного курсу, і необхідність розроблення яких визначається специфікою дистанційного курсу. Система освітніх послуг включає підсистеми, що спрямовані і передбачають:

- доставку студенту навчальних матеріалів;- забезпечення необхідної адаптації на початку навчання і мотивації впродовж всього процесу, а також інтерактивної взаємодії слухачів і викладача, яка реалізує функції співтворчості активних форм навчання, допомоги тощо;- організацію самостійної роботи слухача щодо засвоєння навчального матеріалу та контролю знань, умінь і навичок студентів перед навчанням (попередній контроль), у процесі навчання (проміжний контроль) та наприкінці навчання (заключний контроль);

- технічну підтримку дистанційного навчання [27].

Вимоги до дистанційного курсу. Навчальна діяльність у процесі роботи з дистанційним курсом може бути представлена у певній системі, а саме: сприйняття навчальної інформації, визначення її смислу, обмірковування і розуміння; співставленим теоретичних матеріалів зі змістом, потрібним для обґрунтування можливої або запропонованої практичної діяльності, щодо їхньої корисності, досконалості і достатності; пошук додаткових необхідних матеріалів, що мають забезпечити практичну діяльність, з одночасною систематизацією наявних матеріалів; створення операційного апарату діяльності; застосування створеного апарату для розв'язання практичних завдань; аналіз діяльності щодо її рівнів виконання (за зразком, репродуктивна, частково-пошукова, дослідницька); визначення особливостей здійснення кожного рівня діяльності, оцінка своєї підготовки і здатності до певного рівня діяльності; самоконтроль, висновки;-планування та розробка стратегії переходу на вищий рівень діяльності, самооцінка своїх знань та вмінь; обговорення можливих послідовних переходів у групах та з тьютором;-здатність до планування, обмірковування, обговорення та здійснення потрібних практичних дій, аналітичне порівняння можливих ситуацій діяльності; використання спілкування та співпраці на всіх етапах навчальної діяльності [27].

Згідно з відомими загально дидактичними вимогами до дистанційного курсу положенням про вимоги до науково-методичних матеріалів, було розроблено -Дистанційний курс «Хімія» [28] для студентів заочної та дистанційної форм навчання. Зауважимо також, що його матеріали можуть бути використані і студентами денної форми навчання. Розглянемо детальніше структуру даного курсу. Дистанційний курс «Хімія» містить 13 тем, які згруповані у чотири розділи. Після опрацювання всього матеріалу дисципліни студент має змогу отримати 400 балів, які розподілено між трьома видами практичних завдань: тести, тренажери та завданнями для звіту викладачеві. Максимальна кількість балів, яку може одержати студент за те чи інше завдання, наведена у таблиці (табл. 1).

Таблиця 1- Розподіл балів за окремі види практичної роботи

№	Тема	Максимальна кількість балів за:	Загальна сума балів
		тести	тренажери	завдання для звіту викладачеві
РОЗДІЛ 1
1	2	3	4	5	6
1	Основні поняття і закони хімії	10	17	15	42
2	Будова атома	12	-	-	12
3	Періодична система Д.І.Менделєєва як природна класифікація елементів	12	-	15	27
4	Хімічний зв'язок	12	-	15	27
Підсумок за РОЗДІЛ 1	46	17	45	108
РОЗДІЛ 2
1	2	3	4	5	6
5	Енергетика хімічних реакцій	10	17	20	47
6	Хімічна кінетика і хімічна рівновага	10	12 Лабораторна робота «Хімічна кінетика і хімічна рівновага»	-	27
7	Дисперсні системи. Загальні властивості розчинів	10	17	20	37
8	Електролітична дисоціація. Розчини електролітів	10	-	20	30
Підсумок за РОЗДІЛ 2	40	46	60	146
РОЗДІЛ 3
1	2	3	4	5	6
9	Окисно-відновні реакції	12	15 Лабораторна робота «Окисно-відновні реакції»	17	44
Продовження табл1
10	Загальні основи електрохімії	10	17 Лабораторна робота «Гальванічні елементи»	-	27
11	Корозія металів. Захист від корозії	10	-	-	10
Підсумок за РОЗДІЛ 3	32	32	17	81
РОЗДІЛ 4
12	Комплексні сполуки	10	17 Лабораторна робота «Одержання та дослідження комплексних аміак атів купруму (ІІ)»	-	27
13	Загальна характеристика металів	10	17	11	38
Підсумок за РОЗДІЛ 4	20	34	11	65
Підсумок по всьому курсу	138	129	133	400

Для кожної темі курсу пропонується як повний варіант теоретичного матеріалу(Додаток Е), так і його стислий конспект. Для кращого розуміння навчального матеріалу студенту варто спочатку вдумливо ознайомитися з повною версією лекції, а для закріплення - користуватися стислим конспектом, у якому згруповані основні теоретичні положення, які містять обов'язковий мінімум для підсумкового контролю знань. Крім того, слід ретельно розібратися з алгоритмами розв'язування типових задач, які наводяться в окремому параграфі наприкінці кожної теми.

Після вивчення теоретичного матеріалу з кожної теми студент переходить до виконання практичної частини курсу, починаючи з тестових завдань, що дають змогу перевірити якість засвоєння теми. Тестові завдання упорядковані за блоками і оцінюються залежно від їх складності.

Другий етап практичної роботи - тренажер, яким залежно від особливостей конкретної теми можуть бути віртуальні лабораторні досліди чи розв'язування задач. Перед роботою з тренажером студенту необхідно уважно ознайомитися зі вступом, загальними відомостями, порядком виконання роботи, рекомендаціями щодо аналізу отриманих результатів.

В деяких темах тренажери не передбачені, в такому випадку студент одразу переходить до наступного етапу - відкрите завдання для звіту викладачеві. Відкрите завдання орієнтовне на самостійне застосування набутих знань для вирішення практичних задач з хімії.

Звіт про виконання відкритого завдання надсилається викладачеві у вигляді текстового файлу, який повинен містити: умову завдання, хід і аргументацію розрахунків, посилання на певні закони, принципи чи правила, рівняння хімічних реакцій, аналіз отриманих результатів, висновки тощо.

За кожний вид практичної роботи студент отримує певну кількість балів (див. таблицю), які підсумовуються автоматично. Успішним вивченням дистанційного курсу «Хімія» вважається отримання 60% балів у кожному розділі.

ОСНОВНИЙ ТЕКСТ ТРЕНАЖЕРУ

Методом електронного балансу розставте коефіцієнти у рівнянні реакції, що проходила при відновленні калій перманганату KmnO₄ калій нітритом KNO₂ у нейтральному середовищі (пробірка № 3) за схемою:

KmnO₄ + KNO₂ + H₂O MnO₂ + KNO₃ + КОН.

Визначте ступінь окиснення мангану після реакції, зважаючи на те, що його ступінь окиснення до реакції вже визначений, а ступені окиснення нітрогену змінюються так само, як і у попередніх реакціях.

Вірна відповідь:

Складіть електронне рівняння для перетворення мангану в реакції, що проходила при відновленні калій перманганату KmnO₄ калій нітритом KNO₂ у нейтральному середовищі (пробірка № 3):

Виберіть вірну відповідь:

а) Mn⁺⁷ + 3з > Mn⁺⁴

б) Mn⁺⁷ - 3з > Mn⁺⁴

в) Mn⁺⁷ + 4з > Mn⁺⁴

г) Mn⁺⁷ - 4з > Mn⁺⁴

З урахуванням того, що електронне рівняння для перетворення нітрогену вже складене раніше (, КРОК 2.5, N⁺³ - 2з > N⁺⁵), вкажіть окисник і відновник, процеси окислення та відновлення у реакції, що проходила при відновленні калій перманганату KmnO₄ калій нітритом KNO₂ у нейтральному середовищі (пробірка № 3) за схемою:

Виберіть вірну відповідь:

а) Окисник N⁺³ - 2з > N⁺⁵ відновлення

Відновник Mn⁺⁷ + 3з > Mn⁺⁴ окислення

б) Відновник N⁺³ - 2з > N⁺⁵ відновлення

Окисник Mn⁺⁷ + 3з > Mn⁺⁶ окислення

в) Окисник N⁺³ - 2з > N⁺⁵ окислення

Відновник Mn⁺⁷ + 3з > Mn⁺⁴ відновлення

г) Відновник N⁺³ - 2з > N⁺⁵ окислення

Окисник Mn⁺⁷ + 3з > Mn⁺⁴ відновлення

Складіть рівняння повного електронного балансу для реакції, що проходила при відновленні калій перманганату KmnO₄ калій нітритом KNO₂ у нейтральному середовищі (пробірка № 3) за схемою:

Виберіть вірну відповідь:

а)

б)

в)

г)

На основі методу електронного балансу розставте коефіцієнти, (включаючи коефіцієнт 1) у рівнянні реакції, що проходила при відновленні калій перманганату KmnO₄ калій нітритом KNO₂ у нейтральному середовищі (пробірка № 3) за схемою:

KmnO₄ + KNO₂ + H₂O MnO₂ + KNO₃ + КОН.

Виберіть вірну відповідь:

а) 2KMnO₄ + 3KNO₂ + 1H₂O 2MnO₂ + 3KNO₃ + 2КОН

б) 3KMnO₄ + 2KNO₂ + 1H₂O 3MnO₂ + 2KNO₃ + 2КОН

в) 1KMnO₄ + 2KNO₂ + 2H₂O 1MnO₂ + 2KNO₃ + 4КОН

г) 4KMnO₄ + 2KNO₂ + 1H₂O 4MnO₂ + 2KNO₃ + 4КОН

Під час виконання кількісних робіт у розділі «Обробка отриманих результатів» студент для розрахунків обирає необхідну формулу з декількох запропонованих, а потім підставляє свої дані, переведені у певні розмірності (переважно в одиницях вимірювання SI).

У розділі «Аналіз отриманих результатів і висновки» студент відповідає на запитання, спрямовані на те, щоб підкреслити хімічну сутність виконаного досліду та підвести до правильного висновку, як це показано у наведеному прикладі відновлення калій перманганату у нейтральному середовищі:

ОСНОВНИЙ ТЕКСТ ТРЕНАЖЕРУ

Вкажіть, яка сполука і за рахунок якого ступеня окиснення мангану утворює бурий осад?

Виберіть вірну відповідь:

а) калій перманганат KmnO₄, за рахунок Mn (+7)

б) калій манганат K₂MnO₄, за рахунок Mn (+6)

в) манган (ІІ) сульфат MnSO₄, за рахунок Mn (+2)

г) манган (ІV) оксид MnO₂, за рахунок Mn (+4)

До якого ступеня окиснення відновлюється манган (+7) з KmnO₄ у нейтральному середовищі (рН ? 7)?

Виберіть вірну відповідь:

а) до Mn (+3)

б) до Mn (+6)

в) до Mn (+2)

г) до Mn (+4)

2.3 Ефективність впровадження різних видів електронних посібників при вивченні хімічних дисциплін в умовах кредитно-модульної системи навчання

Дослідження здійснювалося протягом п'яти років у три етапи.

На першому етапі (2010-2011р.) - констатувального експерименту проводився теоретичний аналіз літератури із вказаної проблеми. Вивчалась психологічна, дидактична та методична література з питань КМСОНП та його методичного забезпечення. Зазначимо, що ознайомлення з напрацюваннями цього напрямку здійснювалося протягом проведення всього педагогічного експерименту. Також аналізувалися дослідницькі матеріали.

Оскільки досліджувана проблема є багатоаспектною, нами було виділено два основні напрями її дослідження. Перший напрям стосувався з'ясування сутності КМСОНП з дидактичної точки зору. Особлива увага була приділена методиці організації навчальної діяльності студентів в умовах КМСОНП.

Аналіз КМСОНП дозволив відібрати принципи, які доцільно врахувати при розробці методичного забезпечення.

Другий напрям стосувався наявних у практиці викладання навчальних дисциплін електронних засобів навчання, підходів до їх класифікації, визначення, ставлення студентів до електронних засобів навчання, їх рівня володіння технічними засобами тощо. Було встановлено, що переважна більшість студентів (близько 98%) схвалює використання електронних засобів навчання у навчальному процесі, зокрема при вивченні хімії і має достатні навички, щоб на рівні користувача використовувати технічні засоби для роботи з електронними посібниками.

Хід констатувального експерименту та його результати, визначили шляхи і зміст наступних етапів педагогічного експерименту - пошукового і формувального.

Другий етап - пошуковий експеримент (2011 - 2013р.). На основі висновків, зроблених за результатами теоретичного аналізу проблеми, ставлення студентів до використання електронних засобів навчального призначення, було розпочато роботу з розробки електронних навчальних посібників для викладання хімічних дисциплін та методики їх використання у навчальному процесі з хімічних дисциплін.

Таким чином, у ході пошукового експерименту для методичного забезпечення викладання хімічних дисциплін було розроблено різні види електронних посібників, а саме: електронні видання : «Самостійна робота студентів при вивченні хімії», словник хімічних термінів, понять та законів,комплект мультимедійних презентацій до лекційних курсів з різних хімічних дисциплін, віртуальний лабораторний практикум та дистанційний курс «Хімія».

Третій етап - формувальний експеримент ( відбувався протягом 2013 - 2014р.) року. Мета формувального експерименту полягала у:

- втіленні в навчальний процес розроблених електронних посібників;

- перевірці їх ефективності й доцільності;

Усього експериментальним навчанням було охоплено близько 190 студентів першокурсників зі спеціальностей «Прикладне матеріалознавство», «Екологія», «Лікувальна справа», також зауважимо, що вивчення дистанційного курсу «Хімія» здійснено 30 студентами. Проведено узагальнення отриманих результатів і підведені підсумки педагогічного дослідження.

Протягом усього формувального експерименту систематично здійснювалися обговорення його методики, відбувалися взаємовідвідування занять, результати обговорювалися на методичних та наукових семінарах кафедри загальної хімії.

ВИСНОВКИ

Аналіз літературних джерел і вивчення організації навчального процесу свідчить, що проблема методичного забезпечення в умовах КМСОНП, зокрема забезпечення викладання хімічних дисциплін такими засобами як електронні посібники, є актуальною.

Розроблено такі види електронних засобів навчального призначення для викладання хімічних дисциплін як: електронні видання «Самостійна робота студентів при вивченні хімії», Словник хімічних термінів, понять та законів, комплект мультимедійних презентацій для лекційних занять, віртуальний лабораторний практикум та дистанційний курс «Хімія на підставі урахування дидактичних умов навчання хімічним дисциплінам студентів, а саме: кредитно-модульної організації навчального процесу, специфіки хімічних дисциплін, що вивчають студенти нехімічних спеціальностей тощо.

Теоретично обґрунтовано, що використання для методичного забезпечення викладання хімічних дисциплін електронних засобів навчального призначення сприяє підвищенню ефективності навчального процесу в умовах кредитно-модульної системи за рахунок зменшення витрат часу для подання навчальної інформації, збільшення видів подання навчальної інформації, посилення ефектів візуалізації навчальних об'єктів, удосконалення умов для організації самостійної роботи студентів, організації зворотного зв'язку «студент-викладач».

Розроблені електронні посібники впроваджено у процес навчання хімічним дисциплінам студентів за спеціальностями «Прикладне матеріалознавство», «Екологія», «Лікувальна справа» в СумДУ.

Вважаємо, що проведене дослідження не вичерпує всіх аспектів проблеми забезпечення електронними засобами навчального призначення процес вивчення хімічних дисциплін. Потребують подальшого дослідження доповнення розробленого комплекту за рахунок удосконалення наявних видів електронних посібників та розробки нових тощо.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1 Зайцева С.А, Иванов В.В. Современные информационные технологии в образовании [Електронний ресурс] // http://sgpu2004.narod.ru/infotek/index.htm.

2 Лицман Ю.В., Марченко Л.І., Слепушко Н.Ю. Инструментарий для разработки виртуальных лабораторных работ по химии // Сборник научных трудов «Образование и виртуальность» Харьков-Ялта, выпуск 12, 2009, С.92-98.

3 В.В Маланин, В.М. Суслов, А.Б.Полянин. Информационные технологии в учебном процессе // Университетское образование. - 2001г., №4, С. 18-21.

4 С.И. Дворецкий. Е.И Муратова. Особенности организации учебного процесса в техническом вузе в условиях профессионально-ориентированной информационной среды // Материалы конф. Тамбовского государственного университета - Тамбов, 2005.

5 Информационнонные технологии управления: Учебное пособие / под ред. Ю.М.Черкасова. - М.: ИНФРА - М, 3001. - 216с. - Серия «Высшее образование».

6 Н.С. Стукова. Информационные технологии в учебном процессе // Материалы конф. Южно-Уральского профессионального института - Челябинск, 2005.

7 Положення про електронні освітні ресурси Наказ Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України №1060 від 01.102012. Зареєстровано в Міністерстві юстиції України 5 жовтня 2012 р. за № 1695/22007. [Електронний ресурс] // http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/z1695-12.

8 Професійна освіта: Словник / Уклад.: С. У. Гончаренко та ін. - К.: Вища шк., 2000. -380 с.

9 Тимчасове положення про організацію навчального процесу в кредитно-модульній системі підготовки фахівців (наказом Міністерства освіти і науки України від 23 січня 2004 р. № 48).

10 Дікова-Фаворська О. М., Московська Г. П. Організація навчально-виховного процесу за кредитно-модульною системою // Матеріали науково-практичного семінару «Кредитно-модульна система організації навчального процесу». - Київ, 3 грудня 2007 р.-С. 10-15.

11 Модернізація вищої освіти України і Болонський процес: Матеріали до першої лекції / Уклад. М. Ф. Степко, Я. Я. Болюбаш, К. М. Лемківський, Ю. В. Сухарніков; відп. Ред.. М.Ф. Степко. - К.: Изд., 2004, - 24с.

12 Денисенко Н. В. Впровадження кредитно-модульної системи начання: проблеми і перспективи [Електронний ресурс] // http //www.narodnaosvita.kiev.ua.

13 Рекомендації щодо впровадження кредитно-модульної системи у вищих навчальних закладах ІІІ-ІV рівнів акредитації / Додаток до наказу Міністерства освіти і науки України від 30 грудня 2005 року № 774 «Про впровадження кредитно-модульної системи організації навчального процесу».

14 Наказ МОЗУ № 48 від 23.01.20004р. «Про проведення педагогічного експерименту з кредитно-модульної системи організації навчального процесу».

15 Вымятнин В.М., Демкин В.П., Можаева Г.В., Руденко Т.В. Мультимедиа-курсы: методология и технология разработки [Электронный ресурс] // Томск: ТГУ, 2003. http://www.ido.tsu.ru/ss/?unit=223.

16 Вишнякова С.М. Профессиональное образование: Словарь. Ключевые понятия, термины, актуальная лексика. - М.: НМЦ СПО, 1999. - 538 с.

17 Демкин В.П., Можаева Г.В., Яковлева А.Г. Адаптивное обучение на основе информационных технологий // Телематика-2003. Труды Х Всероссийской научно-методической конференции. Т. 2. - С. 400 - 401.

18 Марченко Л. І., Большаніна С. Б., Ліцман Ю. В., Лебедєв С. Ю.. Самостійна робота студентів при вивченні хімії (Авторизований доступ): навч. посіб. /Л.І.Марченко, С.Б. Большаніна, Ю.В.Ліцман, С.Ю. Лебедєв.-- Електронне видання каф. загальної хімії.-- Суми: СумДУ, 2013.-- 569 с [Електронний ресурс] // http://chem.teset.sumdu.edu.ua/информация-студентам/ліцман-ю-в.html.

19 Ліцман Ю. В. Використання навчально-методичного комплекту для організації самостійної роботи студентів при вивченні хімії / Л. І. Марченко, С. Ю. Лебедєв // Збірник наукових праць «Гуманізація навчально-виховного процесу». - Слов'янськ: СДПУ, 2011. - Вип. LIV. - С.90-97.

20 Хімічні терміни, поняття та закони. Химические термины, понятия и законы. Chemicalterms, notion sand laws : навчальний посібник / Т. В. Диченко. - Суми : Сумський державний університет, 2013. - 245 с.

21 Козак Т. М. Інтенсифікація лекції у вищій школі засобами мультимедійних презентацій [Електронний ресурс] / Т. М. Козак //Інформаційні технології і засоби навчання. -- 2012. -- Т. 28. --№2. -- Режим доступу до журн. : http://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/651/486.

22 Риженко С. С. Про досвід використання мультимедійних технологій унавчальному процесі (у ВНЗ) / С. С. Рижинко / Режим доступу :http://www.lineyka.inf.ua/articles/001.

23 Ліцман Ю. В. Використання електронних засобів навчання на уроках хімії основної школи / Л. І. Марченко // Збірник наукових праць «Педагогічні науки: теорія, історія, інноваційні технології». - Суми : Вид-во СумДПУ імені А. С. Макаренка, 2013. - № 8 (34). - 416 с.

24 Козленко А.Г. Виртуальные лабораторные работы в преподавании естественных наук / Козленко А. Г. // Материалы Междунар. конф. [«Информационные технологии в образовании»] [Электронный ресурс]. - Режим доступу:http://www.ict.edu.ru/vconf/index.

25 Роберт И. В. Современные информационные технологии в образовании. / И. В. Роберт. - М : Школа - Пресс, 1994.

26 Диченко Т. В. Віртуальні лаборатоні роботи у процесі вивчення загальної хімії іноземними студентами на підготовчому відділенні. Гуманізація навчально-виховного процесу : Збірник наукових праць / [За заг. Ред. Проф. В. І. Сипченка] Вип. L XVIII. - 4.11. - Слов'янськ : ДДПУ, 2014. - С. 146 - 154.

27 Биков Б. Ю., Кухаренко В. М., Сиротенко Н. Г., Рибалко О. В., Богачов Ю. М. Технологія створення дистанційного курсу: Навчальний посібник / За ред.. В. Ю. Бикова та В.М. Кухаренка - Міленіум, 2008. - 324 с.

28 Марченко Л. І. Дистанційний курс «Хімія» // http://dl.sumdu.edu.ua/study/course/4322.

ДОДАТКИ

Додаток А

Приклади тестових завдань для самоконтролю

з теми 6 «Енергетика хімічних реакцій:

ЗАВДАННЯ З ОДНИМ ВАРІАНТОМ ПРАВИЛЬНОЇ ВІДПОВІДІ

Запропоновані завдання містять по чотири варіанти відповідей, з яких тільки один правильний.

№	Зміст завдання та варіанти відповідей	Правильна відповідь
1.	Вкажіть, як називається сукупність взаємодіючих речовин, що фактично чи уявно відокремлені від оточуючого середовища. А) фаза; б) система; в) асоціат; г) реакційне середовище.	Б) система
2.	Вкажіть, як називається термодинамічна система, що складається з однієї фази. А) гетерогенна; б) ізольована; в) гомогенна; г) відкрита.	В) гомогенна
3.	Виберіть основну ознаку термодинамічних функцій. А) поступове збільшення їх значень при підвищенні температури; б) їх змінення не залежать від шляху (способу) переходу системи з початкового у кінцевий стан; в) їх значення не залежать від агрегатного стану речовини; г) їх обчислюють при Т = const.	Б) їх змінення не залежать від шляху (способу) переходу системи з початкового у кінцевий стан

ЗАВДАННЯ, ЩО МІСТЯТЬ КІЛЬКА ПРАВИЛЬНИХ ВІДПОВІДЕЙ

Запропоновані завдання містять чотири варіанти відповідей, з яких може бути декілька правильних. Вкажіть усі правильні відповіді.

№	Зміст завдання та варіанти відповідей	Правильні відповіді
1.	Виберіть термодинамічні функції. А) внутрішня енергія; б) теплота; в) робота; г) енергія Гіббса.	А) внутрішня енергія; г) енергія Гіббса
2.	Виберіть екстенсивні величини. А) внутрішня енергія; б) об'єм; в) температура; г) густина.	А) внутрішня енергія; б) об'єм
3.	Виберіть інтенсивні величини. А) маса; б) кількість речовини; в) температура; г) густина.	В) температура; г) густина

ЗАВДАННЯ НА ВСТАНОВЛЕННЯ ВІДПОВІДНОСТІ

У наведених завданнях необхідно до кожного з чотирьох рядків інформації, позначених БУКВАМИ, вибрати один правильний варіант, позначений ЦИФРОЮ.

Встановіть відповідність між позначенням термодинамічної функції та її назвою:

Шифр	Позначення	Номер відповіді	Термодинамічна функція	Правильна відповідь
А	S	1	Внутрішня енергія	А -3
Б	G	2	Ентальпія	Б -4
В	U	3	Ентропія	В -1
Г	H	4	Енергія Гіббса	Г -2

ЗАВДАННЯ НА ВСТАНОВЛЕННЯ ПОСЛІДОВНОСТІ

У завданнях розташуйте певні дії ( поняття, формули, характеристики) у правильній послідовності і оберіть відповідь, у якій наведена ця послідовність.

№	Завдання і варіанти відповідей	Правильна відповідь
1.	Виберіть рядок, у якому формули речовини наведені у послідовності зменшення їх ентропії утворення: а) O3(г), О2(г), С(графіт), С(алмаз); б) O3(г), О2(г), С(алмаз), С(графіт); в) С(алмаз), С(графіт), O3(г), О2(г); г) С(алмаз), O3(г), О2(г), С(графіт).	А) O3(г), О2(г), С(графіт), С(алмаз)
2	Виберіть рядок, у якому назви процесів розташовані у послідовності зростання змінення їх ентропії: а) танення льоду, кипіння води, замерзання води, розклад води; б) розклад води, кипіння води, танення льоду, замерзання води; в) замерзання води, танення льоду, кипіння води; розклад води; г) танення льоду, розклад води, замерзання води, кипіння води	в) замерзання води, танення льоду, кипіння води; розклад води
3	Виберіть рядок, у якому формули сполук розташовані у послідовності зростання їхньої стійкості, скориставшись такими довідковими даними: ; ; ; а) ; б) ; в) ; г)	а)

Додаток Б

Приклади термінів та понять з теми «Атомно-молекулярне вчення»

Относительная атомная масса

Абсолютная атомная масса (absolute atomic mass) - истинная масса атома элемента, выраженная в единицах массы: г, кг.

Атомная единица массы (а.е.м.) (atomic mass unit) - это единица измерения атомных и молекулярных масс, которая равна 1/12 массы атома изотопа углерода - 12 ().

Относительная атомная масса элемента (relative atomic mass) - отношение массы атома элемента к 1/12 массы атома углерода - 12 (). Относительная атомная масса показывает, во сколько раз масса атома больше, чем 1/12 часть массы атома изотопа углерода-12.

Относительная молекулярная масса

Абсолютная молекулярная маса (absolute molecular mass) - маса одной молекулы, выраженная в единицах массы: г, кг.

Относительная молекулярная масса (relative molecular mass) - отношение массы молекулы вещества к 1/12 массы атома изотопа углерода-12().

Относительная молекулярная масса показывает, во сколько раз масса молекулы вещества больше 1/12 массы атома изотопа углерода-12(). Относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекулы:

M_r(B_xD_y) = xA_r(B) + yA_r(D).

Моль. Молярная масса

Количество вещества (amount of substance) - число структурных частиц данного вещества. Структурные частицы - это молекулы, атомы, ионы, электроны и др. Количество вещества н(Х) (или n(Х)) можно рассчитать, если известны масса m вещества и его молярная масса M:

Додаток В

Зразки слайдів мультимедійної презентації лекції з теми: «Енергетика хімічних процесів» (розробник Ю.В. Ліцман)

Додаток Г

Зразки слайдів мультимедійної презентації лекції з теми Полі- і гетеро функціональні сполуки (розробник Т.В. Диченко)

Додаток Д

Приклади слайдів до віртуальних лабораторних робіт

Вигляд слайду, що залучається викладачем для реалізації такого завдання: «Налийте 1-2 мл розчину купрум (II) сульфату CuSO₄ у пробірку»

Вигляд слайду, що відповідає завданню: «Додайте до вмісту пробірки 1-2 мл розчину барій хлориду BaCl₂»

Додаток Е

Зразок (частина розділу) повного конспекту з теми: «Основні поняття та закони хімії

1.3. Основні закони хімії

1.3.4. Закон Авогадро

Одним з найважливіших газових законів є закон Авогадро (рис.1.15):

У рівних об'ємах різних газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул:

, якщо , де - кількість молекул; - тиск, об'єм, температура відповідно.

Рисунок 1.15 - Закон Авогадро

Але оскільки число молекул у реальних зразках речовини дуже велике, то було введено універсальну кількісну характеристику, що описує чисельний стан речовин.

Кількість речовини (або n) - це фізична величина, що визначається числом частинок - структурних елементів речовини: молекул, атомів, йонів, іонних асоціатів тощо.

Одиницею її вимірювання є [моль] - одна з основних одиниць системи CI.

Моль - це кількість речовини, що містить стільки ж структурних елементів речовини, скільки атомів міститься в ізотопі Карбону-12 масою 12·10-³кг.

Встановлено, що маса одного атома ізотопу Карбону-12 складає 19,92·10-²⁷кг. Тоді число атомів N в 12·10^-3кг дорівнює

Число, що дорівнює 6,02·10²³ моль-¹ називається сталою Авогадро.

Стала Авогадро позначається N_A і вказує на число частинок - структурних елементів речовині, кількість якої становить 1моль і тому має розмірність моль-¹.

Отже, моль будь-яких структурних елементів - це така кількість речовини, що містить 6,02·10²³ частинок. Наприклад, 1моль Н₂О складається з 6,02·10²³ молекул і містить 2моль (або 2·6,02·10²³) атомів Н і 1моль (або 6,02·10²³) атомів О; 1моль SO₄^2- містить 6,02·10²³ йонів в SO₄^2-, у тому числі 1моль (6,02·10²³) атомів S і 4моль (4·6,02·10²³) атомів О.

Кількість речовини пов'язана з числом частинок N і сталою Авогадро N_A залежністю:

.(1.1)

Маса одного моля речовини називається молярною масою цієї речовини (рис.1.16), вона позначається через М.

Молярна маса - це фізична величина, що визначається відношенням маси речовини до кількості речовини, яка їй відповідає:.

Одиницею вимірювання молярної маси в системі СІ є [кг/моль], але в хімії частіше користуються позасистемною величиною [г/моль], або [г?моль-¹].

Рисунок 1.16 - Молярна маса речовини: а) М(атомів) - це маса одного моль (6,02·10²³) атомів; б) М(молекул) - це маса одного моль (6,02·10²³) молекул

Молярна маса М пов'язана з відносною молекулярною масою M_r і сталою Авогадро N_A залежністю

.(1.2)

Наприклад, відносна молекулярна маса карбон (ІV) оксиду дорівнює

,

а атомна одиниця маси складає 1а.о.м.=1,66?10-²⁴г, тоді молярна маса буде

М(СО₂)=44?6,02·10²³·1,66·10-²⁴=44г/моль.

Тобто молярна маса чисельно дорівнює відносній молекулярній масі, але має зовсім інший фізичний зміст: М_r характеризує масу однієї молекули, а М - масу одного моля, тобто 6,02·10²³ молекул.

Закону Авогадро підлягають усі гази незалежно від розмірів їх молекул. Не підлягають йому гази за умов низьких температур та високого тиску, а також речовини в рідкому або твердому стані. Це пояснюється так. Як відомо, об'єм, що займає певна кількість речовини, обумовлюється трьома параметрами: числом складових частинок, відстанями між ними та їх розмірами. У газах за умов високих температур і низького тиску відстані між молекулами в тисячі разів більші за їх розміри, тому розмірами молекул можна знехтувати. Внаслідок цього об'єм газу буде обумовлюватися вже тільки двома параметрами: числом молекул і відстанями між ними. Але за однакових умов (тиск і температура) відстані між молекулами в різних газах однакові, тому в цьому випадку рівні об'єми різних газів містять одне й те саме число молекул.

За низьких температур та під високим тиском відстані між молекулами в газах зменшуються і стають сумірними з розмірами самих молекул, тому об'єм газу залежить також від розмірів молекул, а гази перестають підлягати закону Авогадро.

Дуже часто буває необхідним знати молярну масу повітря, яка обчислюється як і молярна маса будь-якої суміші газів з урахуванням об'ємної частки кожного газу:

(1.3)

Об'ємні частки кисню і азоту в повітрі приблизно складають (або 20%), (або 80%). Тодi молярна маса повітря:

М_{повітря} = ?М(О₂) + ?М(N₂) = 0,2?32 + 0,8?28 = 29г/моль.

I Наслідок закона Авогадро:

Один моль будь-якого газа зо нормальних умов (н.у.) займає об'єм приблизно 22,4 л (0,0224 м³).

Ця величина називається молярним об'ємом, позначається V_M і вимірюється у [л/моль] або [м³/моль] (рис.1.17).

Нормальними умовами вважаються:

Р=101325Па (~10⁵Па) = 1атм = 760мм рт.ст.,

Т=273,15К, або t = 0⁰С.

Молярний об'єм - це емпірично встановлена величина на основі співвідношень:

(1.4)

де - густина газу, [г/л], або [кг/м³].

Рисунок 1.17 - Молярний oб'єм газів: за н.у. V_M = 22,4л/моль

Молярний об'єм на відміну від молярної маси не є постійною величиною, а залежить від умов (Р, Т), тому V_M як поняття вживають звичайно для газів за н.у.

Молярний об'єм пов'язаний з іншими величинами (об'ємом V, кількістю речовини n, молярною масою М, густиною , числом Авогадро N_A і кількістю частинок N) співвідношеннями:

(1.5)

II Наслідок закону Авогадро

Відношення густини одного газу до густини іншого газу за однакових умов дорівнює відношенню їх молярних мас М або відносних молекулярних мас М_r.

Ця величина називається відносною густиною одного газу за іншим і позначається буквою d або D:

(1.6)

Звідки

(газу1); (газу1),(1.7)

М(газу1) = d₂(1)?M(газу2); M(газу2) = M(газу1)/d₂(газу1).(1.8)

Відносна густина d - це величина безрозмірна, вона показує, наскільки один газ важче за інший.

Размещено на Allbest.ru