Научная статья на тему 'Учебно-исследовательская работа студентов как компонент системы преемственности между бакалавриатом и магистратурой'

Учебно-исследовательская работа студентов как компонент системы преемственности между бакалавриатом и магистратурой Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
129
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
учебно-исследовательская деятельность / преподавание химических дисциплин / исследовательские компетенции / исследовательское мышление / обеспечение преемственности в системе бакалавриат-магистратура-аспирантура / educational and research activities / teaching chemical disciplines / research competencies / research thinking / ensuring continuity in the "bachelor-master-postgraduate program" system

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Григорьева Марина Викторовна, Багнавец Наталья Леонидовна, Белопухов Сергей Леонидович

В статье представлена система учебно-исследовательской работы студентов (УИРС), реализуемая в ходе образовательного процесса по химическим дисциплинам как компонент системы преемственности бакалавриат-магистратура-аспирантура с целью формирования у студентов исследовательских компетенций. Начиная с первых дней обучения в вузе последовательно и целенаправленно осуществляется процесс формирования исследовательских умений при изучении химических дисциплин. На дисциплинах первого курса формируются умения работать с химическими реактивами и приборами, готовить растворы заданной концентрации (на профильном контекстном материале). В ходе изучения дисциплины «Физическая химия» при выполнении системы заданий УИРС формируются умения ставить цель исследования, определять план и методику исследования, осуществлять исследовательский эксперимент, пользоваться физико-химическими приборами, осуществлять оценочно-рефлексивную деятельность, делать выводы и заключения по исследованию, выступать с устным докладом о результатах исследования. Далее обучающиеся совершенствуют, углубляют и закрепляют исследовательские умения в ходе участия в научно-исследовательских и инновационных проектах и выполнении собственных проектов. В статье представлены примеры заданий УИРС.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Григорьева Марина Викторовна, Багнавец Наталья Леонидовна, Белопухов Сергей Леонидович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EDUCATIONAL AND RESEARCH WORK OF STUDENTS AS A COMPONENT OF THE CONTINUITY SYSTEM BETWEEN BACHELOR AND MASTERS

The article presents the system of educational and research work of students (ERWS) implemented in the course of the educational process in chemical disciplines, implemented as a component of the “bachelor's-master's-postgraduate studies” continuity system in order to form students' research competencies. Starting from the first days of study at the university, the process of forming research skills in the study of chemical disciplines is consistently and purposefully carried out. In the disciplines of the first year, the skills are formed to work with chemical reagents and devices, to prepare solutions of a given concentration (on the profile contextual material).In the course of studying the discipline "Physical Chemistry" when performing the system of tasks of the ERWS, the skills are formed to set the goal of the study, to determine the plan and method of research, to carry out a research experiment, to use physical and chemical devices, to carry out evaluative and reflective activities, to make conclusions and findings on the study, to speak with oral report on the research results. Further, students improve, deepen and consolidate research skills in the course of participation in research and innovation projects and the implementation of their own projects. The article presents examples of ERWS tasks.

Текст научной работы на тему «Учебно-исследовательская работа студентов как компонент системы преемственности между бакалавриатом и магистратурой»

УДК 378.4

https://doi.org/10.24412/2226-2296-2021-1-2-5-10

I

Учебно-исследовательская работа студентов как компонент системы преемственности между бакалавриатом и магистратурой

М.В.Григорьева, Н.Л. Багнавец, С.Л. Белопухов

Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева, 127550, Москва, Россия ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8140-35-38, E-mail: Marina_gry@inbox.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5272-5236, E-mail: nbagnavec@yandex.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4473-4466, E-mail: belopuhov@mail.ru

Резюме: В статье представлена система учебно-исследовательской работы студентов (УИРС), реализуемая в ходе образовательного процесса по химическим дисциплинам как компонент системы преемственности бакалавриат-магистратура-аспирантура с целью формирования у студентов исследовательских компетенций. Начиная с первых дней обучения в вузе последовательно и целенаправленно осуществляется процесс формирования исследовательских умений при изучении химических дисциплин. На дисциплинах первого курса формируются умения работать с химическими реактивами и приборами, готовить растворы заданной концентрации (на профильном контекстном материале). В ходе изучения дисциплины «Физическая химия» при выполнении системы заданий УИРС формируются умения ставить цель исследования, определять план и методику исследования, осуществлять исследовательский эксперимент, пользоваться физико-химическими приборами, осуществлять оценочно-рефлексивную деятельность, делать выводы и заключения по исследованию, выступать с устным докладом о результатах исследования. Далее обучающиеся совершенствуют, углубляют и закрепляют исследовательские умения в ходе участия в научно-исследовательских и инновационных проектах и выполнении собственных проектов. В статье представлены примеры заданий УИРС.

Ключевые слова: учебно-исследовательская деятельность, преподавание химических дисциплин, исследовательские компетенции, исследовательское мышление, обеспечение преемственности в системе бакалавриат-магистратура-аспирантура. Для цитирования: Григорьева М.В., Багнавец Н.Л., Белопухов С.Л. Учебно-исследовательская работа студентов как компонент системы преемственности между бакалавриатом и магистратурой // История и педагогика естествознания. 2021. № 1-2. С. 5-10. D0I:10.24412/2226-2296-2021-1-2-5-10

EDUCATIONAL AND RESEARCH WORK OF STUDENTS AS A COMPONENT OF THE CONTINUITY SYSTEM BETWEEN BACHELOR AND

MASTERS

Marina V. Grigor'eva, Natalia L. Bagnavets, Sergey L. Belopukhov

Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, 127550, Moscow, Russia ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8140-35-38, E-mail: Marina_gry@inbox.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5272-5236, E-mail: nbagnavec@yandex.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4473-4466, E-mail: belopuhov@mail.ru

Abstract: The article presents the system of educational and research work of students (ERWS) implemented in the course of the educational process in chemical disciplines, implemented as a component of the "bachelor's-master's-postgraduate studies" continuity system in order to form students' research competencies. Starting from the first days of study at the university, the process of forming research skills in the study of chemical disciplines is consistently and purposefully carried out. In the disciplines of the first year, the skills are formed to work with chemical reagents and devices, to prepare solutions of a given concentration (on the profile contextual material).In the course of studying the discipline "Physical Chemistry" when performing the system of tasks of the ERWS, the skills are formed to set the goal of the study, to determine the plan and method of research, to carry out a research experiment, to use physical and chemical devices, to carry out evaluative and reflective activities, to make conclusions and findings on the study, to speak with oral report on the research results. Further, students improve, deepen and consolidate research skills in the course of participation in research and innovation projects and the implementation of their own projects. The article presents examples of ERWS tasks.

Keywords: educational and research activities, teaching chemical disciplines, research competencies, research thinking, ensuring continuity in the "bachelor-master-postgraduate program" system.

For citation: Grigor'eva M.V., Bagnavets N.L., Belopukhov S.L. EDUCATIONAL AND RESEARCH WORK OF STUDENTS AS A COMPONENT OF THE COTINUITY SYSTEM BETWEEN BACHELOR AND MASTERS. History and Peda-gogy of Natural Science. 2021, no. 1-2, pp. 5-10. DOI:10.24412/2226-2296-2021-1-2-5-10

1-2 • 2021

История и педагогика естествознания

Методологические основы

Для успешного становления системы многоуровневого образования в высшей школе необходимо обеспечение преемственности между его звеньями - бакалавриатом, магистратурой и аспирантурой. Это комплексная многокомпонентная задача, включающая обеспечение как преемственности предметного содержания дисциплин, так и развития у обучающихся умений и навыков, необходимых для обучения на последующей ступени образования. Исследовательские компетенции - важная составляющая успешного студента и специалиста. Поэтому их сформированность на этапе обучения в бакалавриате во многом определит не только выпускника как квалифицированного профессионала своего уровня, но и усилит его уверенность в собственных силах при принятии решения о поступлении на следующий уровень высшего образования - в магистратуру. Химические дисциплины, основанные на экспериментальных науках, обладают богатыми дидактическими возможностями для формирования у обучающихся исследовательских знаний, умений, навыков, а также для получения опыта практической деятельности в этой области.

Базовые модели формирования учебно-исследовательской деятельности представлены в трудах В.И. Андреева, Ю.К. Бабанского, Б.П. Есипова, В.И. Загвязинского, П.И. Пидкасистого, М.Н. Скаткина, П.М. Эрдниева и др. Научно-исследовательская и учебно-исследовательская работа студентов изучалась Е.П. Елютиным, И.Я. Лернером, В.А. Сластениным и др.

Формирование исследовательских компетенций - сложный, многофакторный, продолжительный во времени процесс, требующий для эффективной реализации системного подхода и соответствия таким дидактическим принципам, как доступность и последовательность - от простого к сложному. Очевиден вывод о том, что подготовку к интенсивному решению задач в области исследовательской деятельности, которую осуществляют студенты на этапе окончания бакалавриата (написание выпускной квалификационной работы), а также при обучении в магистратуре и аспирантуре, следует начинать гораздо раньше, с первого курса. Уже было отмечено и педагогами, и исследователями, что привлечение студентов к научно-исследовательской деятельности только на старших курсах не является эффективным способом формирования исследовательских компетенций [1]. Такой подход в числе прочих недостатков неблагоприятен еще и потому, что не выполняется задача развития у обучающихся умения учиться, которое, согласно международным рекомендациям, должно содержать отсылку к «исследованиям и другим видам любознательности», присущим образованию и имеющим важное значение для превращения обучающихся в автономных участников процесса обучения [2].

В своей работе мы представляем систему формирования исследовательских умений в области химии как одних

из наиболее востребованных для специалиста в области аг-ропроизводства и контроля качества продукции [3-6]. Предлагаем процесс формирования исследовательских умений по химии, необходимых в дальнейшем в качестве базы для решения исследовательских задач по профилю специальности, начинать уже с первого курса на химических дисциплинах. Данный процесс должен иметь системный характер. Схема системы формирования исследовательских умений в области химии у студентов аграрных специальностей представлена на рис. 1.

Описание компонентов системы формирования исследовательских умений в области химии

Терминология

С точки зрения компетентностного подхода компетенция - это способность решать реальные задачи, опираясь на знания, умения, навыки и опыт деятельности. Поэтому под исследовательскими компетенциями мы понимаем спо-

Рис. 1. Система формирования исследовательских умений в области химии у студентов аграрных специальностей

Способность и готовность обучающихся к решению исследовательских задач химическими и физико-химическими методами

Дидактические принципы: последовательности, системности, научности, сознательности и активности обучающихся

Подходы: системный, личностный, деятельностный, контекстный

Этапы формирования

Цель: сформировать умение работать с химическим оборудованием и реактивами, готовить растворы заданной концентрации

I Реализация: 1 курс, 1 и 2 семестр, дисциплины «Неорганическая химия», «Органическая химия»

Деятельность: выполнение лабораторных работ, включающие работу с оборудованием и реактивами, экспериментально-расчетные задания

II Цель: формирование умения ставить цель исследования, определять план и методику исследования, осуществлять исследовательский эксперимент, пользоваться физико-химическими приборами, осуществлять оценочно-рефлексивную деятельность, делать выводы и заключения по исследованию, выступать с устным докладом о результатах исследования

Реализация: бакалавриат 2 курс, 3 семестр , дисциплина «Физическая химия»

Деятельность: а) учебная: система заданий УИРС; б) внеучебная: участие в научно-практических конференциях

Цель: закрепление и развитие исследовательских умений: информационно-аналитических, модельно -проектировочных, экспериментально-измерительных, оценочно -рефлексивных

III Реализация: бакалавриат 2 курс, 4 семестр , Учебная практика по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности

Деятельность: участие в научно-исследовательских, инновационных проектах, выполнение собственного исследовательского проекта

Результат

^особнос™ и готовность применять химические и физико-химические методы в исследовательской деятельности, в том числе при обучении в магистратуре, аспирантуре и профессиональной работе

собность и готовность обучаемого к решению задач, связанных с осуществлением исследовательской деятельности, основанные на мотивации, знаниях, умениях, навыках и опыте практической деятельности. Логично предположить, что также отмечается и другими исследователями [7, 8], что учебно-исследовательская деятельность студентов является одним из основных методов развития исследовательских компетенций. Под исследовательскими умениями в области химии мы понимаем освоенные студентом способы выполнения умственных и практических действий, соответствующих научно-исследовательской деятельности и подчиняющихся логике научного исследования в области химии с целью получения новой информации.

Целью данного процесса является способность и готовность обучающихся к решению исследовательских задач химическими и физико-химическими методами. Обучающиеся в течение их учебной и профессиональной деятельности многократно будут встречаться с необходимостью выполнения химических или физико-химических экспериментов. Умения планировать химические исследования и осуществлять их - в том числе корректно ставить исследовательскую задачу, оценивать методы решения поставленной задачи, планировать исследовательскую деятельность, выбирать и реализовывать выбранную исследовательскую методику, будут необходимы всем студентам при выполнении выпускной квалификационной работы бакалавра. При хорошо сформированной в ходе обучения в бакалавриате базе общих и предметных исследовательских умений обучение в магистратуре позволит сформировать такую компетенцию, как способность проводить научные исследования, анализировать их результаты и готовить отчетные документы. Таким образом, выпускник магистратуры будет уверенно себя чувствовать в области исследовательской деятельности и при наличии должной мотивации сможет продолжить свое профессиональное становление в аспирантуре.

Дидактические принципы и методологические подходы

Процесс формирования исследовательских умений следует осуществлять последовательно, переходя от простых действий к более сложным. Поэтому процесс формирования исследовательских компетенций мы рекомендуем начинать с самого начала обучения в вузе. Исследовательская деятельность должна строиться на научной основе, опираясь на современную химическую картину мира. Процесс формирования исследовательских компетенций должен носить системный характер, где сформулированы цели, определены средства, методы, формы, этапы деятельности обучающихся и педагогов, а также осуществляется контроль результатов. Исследовательская деятельность - специфическая сложная многогранная деятельность, где интеллектуальная сфера человека переплетена с его мотивационно-ценностной сферой. Исследовательская деятельность тесно связана с познавательными интересами личности, включает в себя элементы творчества, поэтому личностный подход в сочетании с принципами сознательности и активности обучающихся применяются в данной системе. Формирование знаний и умений осуществляется в процессе деятельности, поэтому деятель-ностный подход с использованием расчетных, экспериментальных, оценочно-рефлексивных и других заданий лежит в основе данной системы. Профессионально ориентированный контекст заданий (контекстный подход) существенно повышает мотивацию студентов, поэтому мы считаем, что разрабатываемая система должна использовать данный подход. Этапы формирования

1-й этап

Неорганическая химия - первая из химических дисциплин, с которой знакомятся обучающиеся первого курса.

Одна из компетенций (ОПК-1) будущих специалистов, формируемых в процессе изучения неорганической химии, -способность использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования. Поэтому формирование умений и навыков работы учащихся с химическим оборудованием и реактивами, формирование способности планировать эксперимент, проводить расчеты и делать выводы по результатам эксперимента - одна из задач данной дисциплины. Особое внимание уделено практической направленности дисциплины, в процессе изучения которой студенты не только осваивают теоретические основы науки, но и выполняют индивидуальные расчетные задания и лабораторные работы.

Экспериментальные исследования проводятся обучающимися в ходе лабораторных работ, где обучающиеся осуществляют знакомство и работу с лабораторным оборудованием, химической посудой и химическими реактивами. Следует отметить, что перед началом практикума студенты знакомятся с основными правилами техники безопасности при работе в химической лаборатории.

Выполнение лабораторно-практической исследовательской работы включает следующие этапы: 1) подготовка к лабораторной работе; 2) выполнение экспериментальной части; 3) обработка результатов эксперимента; 4) защита лабораторной работы. 5) выполнение практических заданий в соответствии с профилем подготовки учащихся.

Подготовка к лабораторной работе ведется учащимися в лабораторном журнале в определенной последовательности: название работы, краткое теоретическое вступление с использованием материалов лекций и других учебных пособий; цель работы; приборы и оборудование; реактивы, используемые в работе; расчетные задания к лабораторной работе и необходимые таблицы для представления экспериментальных данных. После проверки этих данных преподаватель допускает студента к выполнению экспериментальной части работы. Лабораторные работы могут выполняться индивидуально или в небольших группах по три-пять человек, что способствует развитию коммуникативных навыков учащихся. По завершении работы каждый студент выполняет расчетное задание к лабораторной работе и делает содержательный вывод.

Следующий этап - защита лабораторной работы: студент должен продемонстрировать знание приборов и оборудования, с которым работал в ходе лабораторной работы (названия, точность и т.п.). На заключительном этапе студенту предлагается решить прикладную задачу на основе контекстного материала в соответствии с профилем его подготовки. Таким образом, студент уже на первом курсе имеет возможность получать первичные профессиональные умения и навыки, в том числе первичные умения и навыки научно-исследовательской деятельности.

Например, одним из важных практических навыков является умение приготовить раствор нужного состава. В разделе «Растворы электролитов» дисциплины учебным планом предусмотрена лабораторная работа «Приготовление растворов заданного состава». Для допуска к лабораторной работе каждый студент получает индивидуальное расчетное задание и оформляет лабораторный журнал в соответствии с вышеуказанными требованиями. Преподаватель проверяет правильность расчетов и допускает учащегося к выполнению практической части лабораторной работы, в ходе которой студент приобретает навыки работы с мерной посудой, с технохимическими весами, учится измерять плотность приготовленного раствора с помощью денсиметра. После завершения практической части работы студен-

Таблица 1.

Состав питательных растворов, г/л

ты приступают к расчетам по результатам эксперимента, приобретая при этом навыки математической обработки результатов. Для расчета массовой доли экспериментально полученного раствора используют метод линейной интерполяции, после чего определяют относительную погрешность эксперимента. В заключение работы учащиеся делают вывод, включающий анализ результатов проделанной работы и объяснение возможных причин погрешности опыта. Предварительно на практическом занятии вводятся такие понятия математической статистики, как случайные и систематические ошибки. Таким образом, выполненная лабораторная работа представляет собой вариант небольшой исследовательской работы, оформленной в соответствии с определенными требованиями.

На заключительном этапе студентам выдается расчетное исследовательское задание в соответствии с профилем подготовки. Например, студентам факультета агрономии и биотехнологии предлагаются следующие расчетно-практические задачи.

Пример 1. Приготовление питательных растворов для гидропоники. Гидропоника - это метод выращивания растений без грунта. Этот метод часто используют в зонах, где земля истощена или содержит вещества, опасные для растений или людей. Метод является весьма эффективным лишь при условии регулярного внесения питательных элементов. С этой целью готовят питательные растворы для гидропоники, являющиеся разбавленным удобрением с определенной концентрацией компонентов, которые обеспечивают растения необходимыми элементами питания. При этом жидкие удобрения используют в гидропонике на протяжении всего периода развития растений, от создания рассады до сбора урожая.

Для каждого вида культур готовится тот или иной тип раствора, но существуют и универсальные виды, которые подходят для разных культур. Например, раствор Кноппа для гидропоники содержит следующие соли на 1 л воды:

Основной раствор Хенкса Основной раствор Эрла

№С1 80,0 №С1 68,0

КС1 4,0 КС1 4,0

MgS04•7Нг0 1,0 MgS04•7Нг0 1,0

МдС126Н20 1,0

№гНР04 0,6 №НгР04 1,25

кн2ро4 0,6

СаС12 1,4 СаС12 2,0

Глюкоза 10,0 Глюкоза 10,0

К3РО4

0,25 г,

К^04

Са^03)2 - 1 г, MgSO4 - 0,25 г, 0,125 г, FeCl2 - 0,0125 г.

Задание 1. Определите массовую долю солей калия в растворе Кноппа.

Задание 2. Определите молярную концентрацию сульфатов в составе раствора Кноппа. Примите плотность раствора равной 1 г/мл.

Задание 3. Огуречные грядки на гидропонике потребляют: азот, фосфор, калий, магний и др. Каждый квадратный метр огуречных грядок выносит из почвы следующее количество макроэлементов: азот - 15 г/м2, фосфор - 20 г/м2, калий - 20 г/м2, магний - 5 г/м2. Какой объем раствора Кноппа необходимо приготовить для восполнения макроэлементов на площади 50 м2?

Пример 2. Приготовление сред для культивирования клеток. В любой клеточной культуре различают клеточную и жидкую фазы. Жидкая фаза обеспечивает жизнедеятельность клеток культуры и представляет собой питательные среды различного состава и свойств. Все среды по своему назначению делятся на ростовые и поддерживающие. В составе ростовых сред должно содержаться больше питательных веществ, чтобы обеспечить активное размножение клеток. Поддерживающие среды фактически должны

обеспечивать лишь переживание клеток в уже сформированном монослое при размножении в клетках вирусных агентов. Наиболее часто используют сбалансированные солевые растворы Хенкса и Эрла. Для приготовления каждого раствора вначале готовят 10-кратные концентраты (основной раствор). Для этого в градуированную бутыль емкостью 1 л наливают 700—800 мл бидистиллированной воды и растворяют последовательно (во избежание образования труднорастворимых осадков) следующие химически чистые соли (в граммах) (табл. 1).

Задание 1. Определите молярные концентрации всех солей, входящих в состав основного раствора Хенкса (плотность раствора принять равной 1,1 г/мл).

Задание 2. Определите массовые доли всех компонентов основного раствора Эрла.

Задание 3. Определите объем основного раствора и объем воды, которые необходимо смешать для получения 500 мл питательного раствора с 10-кратным разбавлением.

Таким образом, на первом этапе педагогической системы у студентов формируются умения работать с химическим оборудованием и реактивами, готовить растворы заданной концентрации. В ходе выполнения расчетного задания обучающиеся получают определенную информацию по своей специальности и имеют возможность применить знания, полученные при изучении определенного раздела дисциплины «Неорганическая химия», к решению профессиональных задач.

2-й этап

Физическая химия - дисциплина, имеющая весьма богатые дидактические возможности для формирования исследовательского мышления и исследовательских навыков. Использование на данной дисциплине учебно-исследовательской работы студентов (УИРС) способствует активизации познавательной деятельности студентов, развитию исследовательских умений и навыков, а также более качественному пониманию и освоению теоретических знаний.

Описываемую методику УИРС мы применяем на лабо-раторно-практических занятиях дисциплины «Физическая химия». План изучения каждой темы включает три блока. В первом блоке студенты начинают знакомство с темой, выполняя обычную лабораторную работу репродуктивного характера, следуя методике, описанной в лабораторном практикуме. Цель этого этапа - знакомство с одним из методов

Таблица 2.

Примеры задачных формулировок учебно-исследовательских заданий по физической химии

Тема Задачные формулировки УИРС

Электродны е потенциалы. Электроды. ЭДС Проверьте гипотезу «окислительно-восстановительный потенциал зависит от рН раствора». Определите активность ионов Fe3+ в растворах с разными значениями рН Определите окислительно-восстановительный потенциал в различных видах почв. Сделайте сообщение об окислительно-восстановительных реакциях и потенциалах в почвах Методом потенциометрического титрования определите концентрацию выданного раствора кислоты Рассчитайте рН выданных растворов, определяя на приборе значения их ЭДС

Водородный показатель рН. Буферные растворы Определите буферную емкость выданного раствора (молока, почвенной вытяжки) Соотнесите выданные образцы почвы по оптимальности уровня рН для выращивания картофеля, свеклы и клюквы Приготовьте буферные растворы со следующими значениями рН: 5,05±0,05; 7,1±0,05; 9,56±0,05. Представьте отчет с указанием названий буферной системы и соотношением компонентов Определите активность ионов водорода в выданных растворах (как вариант можно использовать фруктовые соки, растворы моющих средств, почвенные вытяжки и т.п.

Электропроводность Исследуйте, как меняется электропроводность молока в зависимости от его жирности Сделайте заключение о качестве трех различных образцов дистиллированной воды Определите экспериментальным методом растворимость хлорида серебра в воде Экспериментально проверьте утверждение о том, что электропроводность растворов зависит от температуры

Термохимия Сравните тепловой эффект реакции нейтрализации сильной и слабой кислот Определите теплоту растворения 1 г нитрата аммония Определите теплоту растворения образца почвы массой 25 г Определите теплоту растворения 0,5 г гидроксида натрия

физической химии посредством эксперимента. Второй блок: студенты защищают лабораторную работу, демонстрируя понимание и усвоение изучаемого физико-химического метода. Третий блок - учебно-исследовательская лабораторная работа. Изученный метод физической химии студентам предлагается применить для решения какой-либо новой исследовательской задачи. В начале занятия преподаватель сообщает каждой учебной бригаде (три-пять человек) задачную формулировку, требующую экспериментального решения. Далее студенты работают в группах, выполняя последовательно ряд задач: 1) определение методики эксперимента; 2) выполнение эксперимента; 3) обработка результатов; 4) формулирование выводов; 5) выступление с сообщением о выполненной работе.

Например, задание по теме «Электропроводность» с задачной формулировкой следующего содержания: «Сделайте заключение о качестве трех различных образцов дистиллированной воды». Больше никакой дополнительной информации в задачной формулировке студентам не дается. Поэтому сначала им нужно найти методику определения качества дистиллированной воды на основе измерения ее электропроводности, затем произвести определение электропроводности образцов дистиллированной воды. После обработки результатов сравнить с нормативными данными для дистиллированной воды, пригодной для использования в лабораторных целях. На основании этого сделать заключение о качестве исследуемых образцов воды и пригодности их для лабораторного использования. В конце занятия лабораторная бригада делает сообщение о проделанном исследовании.

В некоторых работах план несколько иной: 1) выполнение расчетов; 2) определение методики эксперимента; 3)

выполнение эксперимента; 4) формулирование выводов; 5) выступление с сообщением о выполненной работе.

Например, задание по теме «Водородный показатель рН. Буферные растворы» со следующей задачной формулировкой: «Приготовьте буферные растворы со следующими значениями рН: 5,05±0,05; 7,1±0,05; 9,56±0,05. Представьте отчет с указанием названий буферной системы и соотношением компонентов». Сначала студенты подбирают буферные системы, из которых можно приготовить растворы с заданными значениями рН. Для этого они пользуются справочными данными о константах диссоциации слабых кислот и оснований. Затем пользуясь основным уравнением для буферных растворов, рассчитывают буферное отношение. После этого можно приступать к приготовлению растворов и проверке рН на рН-метре. При положительном результате остается подготовить отчет о проделанной работе и выступить с ним перед всей группой. В табл. 2 представлены задачные формулировки УИРС для описываемых занятий.

В результате прохождения этого этапа студенты формируют следующие исследовательские умения: ставить цель исследования, определять план и методику исследования, осуществлять исследовательский эксперимент, пользоваться физико-химическими приборами, осуществлять оценочно-рефлексивную деятельность, делать выводы и заключения по исследованию, выступать с устным докладом о результатах исследования.

3-й этап

На этом этапе обучающиеся закрепляют, развивают и совершенствуют исследовательские умения, участвуя в научно-исследовательских, инновационных проектах, а также выполняя собственный исследовательский проект. Проект-

ная деятельность обучающихся на данном этапе описана в наших работах [9, 10].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Результаты

В результате реализации целенаправленной последовательной системы заданий УИРС на химических дисциплинах уже с первого курса у обучающихся в бакалавриате форми-

руется ряд химических и общедисциплинарных исследовательских знаний, умений, навыков. Опыт практической деятельности в ходе коллективной и индивидуальной работы в научно-исследовательских проектах способствует формированию у обучающихся способности и готовности применять химические и физико-химические методы в исследовательской деятельности при дальнейшем обучении (магистратура, аспирантура) или в профессиональной деятельности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арсентьева М.В., Воротилин М.С. Формирование исследовательской компетенции студентов вуза. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ formirovanie-issledovatelskoy-kompetentsii-studentov-vuza (дата обращения 25.01.2021).

2. Вовси-Тиллье Л.А., Калашникова Н.А., Кардович И.К., Миронова Д.А., Исследовательская компетенция студента-бакалавра // Среднее профессиональное образование. 2019. № 7. С. 19-23.

3. Григорьева М.В., Белопухов С.Л. Тенденции в образовательных целях современной химической подготовки специалистов-аграриев // Сборник III национальной (всероссийской) научной конференции с международным участием «Теория и практика современной аграрной науки». Новосибирск: Золотой колос, 2020. С. 27-30.

4. Григорьева М.В., Белопухов С.Л. Химические дисциплины в системе бакалавриат - магистратура - аспирантура аграрного вуза // История и педагогика естествознания. 2020. № 2. С. 5-8.

5. Дмитревская И.И., Григорьева М.В. Химические дисциплины в подготовке современного специалиста агропромышленного профиля // Актуальные проблемы образования и общества: Мат. межд. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы образования и общества». Ярославль: ЯГСА, 2018. С. 134-137.

6. Багнавец Н.Л., Кауфман А.Л. Проблемы химического образования в РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева // Докл. ТСХА, 2019. Вып. 291. Ч. IV. С. 603-605

7. Терехина О. С. Формирование исследовательских умений студентов инженерных специальностей вузов: автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.08 / Н. Новгород, 2010. 181 с.

8. Ипполитова Н.В., Стерхова Н.С. Виды и формы организации исследовательской деятельности студентов педвуза. URL: http://shgpi.edu.ru/files/ nauka/vestnik/2015/2015-1-7.pdf (дата обращения 25.01.2021).

9. Белопухов С.Л., Григорьева М.В. Формирование познавательного интереса у студентов аграрного вуза при выполнении курсовых проектов // Вестник МГАУ им. В.П. Горячкина, 2019. № 6 (94). С. 65-69.

10. Григорьева М.В., Багнавец Н.Л., Белопухов С.Л. Проектные работы при обучении по магистерской программе «Химико-токсикологический анализ объектов агросферы» // Агроинженерия. 2020. № 2 (96). С. 64-69.

REFERENCES

1. Arsent'yeva M.V., Vorotilin M.S. Formirovaniye issledovatel'skoy kompetentsii studentov vuza (Formation of research competence of university students) Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/formirovanie-issledovatelskoy-kompetentsii-studentov-vuz (accessed 25 January 2021).

2. Vovsi-Till'ye L.A., Kalashnikova N.A., Kardovich I.K., Mironova D.A. Research competence of a bachelor student. Sredneyeprofessio-nal'noye obrazovaniye, 2019, no. 7, pp. 19-23 (In Russian).

3. Grigor'yeva M.V., Belopukhov S.L. Tendentsii v obrazovatel'nykh tselyakh sovremennoy khimicheskoy podgotovki spetsialistov-agrariyev [Trends in the educational purposes of modern chemical training of agricultural specialists]. Trudy III natsional'noy (vserossiyskoy) nauchnoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem «Teoriya i praktika sovremennoy agrarnoy^nauki» [Proc. of the III national (All-Russian) scientific conference with international participation "Theory and practice of modern agricultural science"]. Novosibirsk, 2020, pp. 27-30.

4. Grigor'yeva M.V., Belopukhov S.L. Chemical disciplines in the system "Bachelor's - master's-postgraduate study of an agrarian university". Istoriya ipe-dagogikayestestvoznaniya, 2020, no. 2, pp. 5-8 (In Russian).

5. Dmitrevskaya I.I., Grigor'yeva M.V. Khimicheskiye distsipliny v podgotovke sovremennogo spetsialista agropromyshlennogo profilya [Chemical disciplines in the training of a modern specialist in agro-industrial profile]. Trudy Mezhd. nauch.-prakt. konf. «Aktual'nyye problemy obrazovaniya iobshchestva» [Proc. of International Scientific and Practical Conference "Actual problems of education and society"]. Yaroslavl, 2018, pp. 134-137.

6. Bagnavets N.L., Kaufman A.L. Problems of chemical education in the Russian State Agrarian University-Moscow State Agricultural Academy named after K. A. Timiryazev. Doklady TSKHA, 2019, no. 291, pp. 603-605 (In Russian).

7. Terekhina O. S. Formirovaniye issledovatel'skikh umeniy studentovin-zhenernykh spetsial'nostey vuzov. Diss. kand. ped. nauk [Formation of research skills of students of engineering specialties of universities. Cand. ped. sci. diss.]. N. Novgorod, 2010. 181 p.

8. Ippolitova N.V., Sterkhova N.S. Vidy i formy organizatsiiissledova-tel'skoy deyatel'nosti studentovpedvuza (Types and forms of organization of research activities of pedagogical university students) Available at: http://shgpi.edu.ru/files/nauka/vestnik/2015/2015-1-7.pdf (accessed 25 January 2021).

9. Belopukhov S.L., Grigor'yeva M.V. Formation of informative interest of students of the agrarian University in the course projects performing. Vestnik FGOU VO Moskovskiy gosudarstvennyy agroinzhenernyy universitet im. V.P. Goryachkina, 2019, no. 6 (94), pp. 65-69 (In Russian).

10. Grigor'yeva M.V., Bagnavets N.L., Belopukhov S.L. Project work in teaching in the master's program "Chemical-Toxicological analysis of Agro-sphere". Agroinzheneriya, 2020, no. 2 (96), pp. 64-69 (In Russian).

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Григорьева Марина Викторовна, к.п.н., доцент кафедры химии, Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева.

Багнавец Наталья Леонидовна, к.т.н., доцент кафедры химии, Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева.

Белопухов Сергей Леонидович, д.с.-х.н., проф. кафедры химии, Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева.

Marina V. Grigor'eva, Cand. Sci. (Ped.), Assoc. Prof. of the Department of Chemistry, Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy.

Natalia L. Bagnavets, Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof. of the Department of Chemistry, Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy.

Sergey L. Belopukhov, Dr. Sci. (Agricult.), Prof. of the Department of Chemistry, Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.