Хімія. Електронний підручник

https://sites.google.com/view/allhemi/

Підручник розроблений згідно з чинною навчальною програмою "Хімія 10-11 класи рівень стандарту" та адаптований до особливостей навчального процесу у вищій школі: концентроване вивчення матеріалу, посилення практичної складової курсу, створення умов для самостійної творчої діяльності студентів, самонавчання і самоконтролю, професійна спрямованість навчання. В  основу  викладу  матеріалу та побудови структури підручника покладено діяльнісний, системний, особистісно орієнтований, проблемний, компетентнісний підходи, формування особистісного ставлення до об’єктів і явищ, розвиток емоційно-ціннісної сфери. Електронний підручник створює умови для реалізації педагогічної технології "перевернутий клас", за якої первинне знайомство з теорією здійснюється до вивчення матеріалу на занятті. В кінці кожної теми розміщені формувальні тести з автоматичною перевіркою та оцінюванням результату. Цим забезпечується постійний зворотній зв’язок, на основі якого здійснюється корегування процесу навчання. Додатком до підручника є велика медіатека, яка містить відеозаписи хімічних експериментів з органічної та неорганічної хімії, а також детальний розбір завдань ЗНО з хімії.

Пояснювальна записка
Актуальність та інноваційність роботи. Створення електронного підручника — сучасного засобу навчання, що поєднує зміст конкретної дисципліни з можливостями інформаційно-комп’ютерних технологій, є важливою передумовою модернізації освіти, підвищення її доступності та якості. Колись давно винахід друкарства дозволив суттєво реформувати та удосконалити систему освіти. Книгодрукування здешевило книги, підручники стали загальнодоступними, і освіта перестала бути привілеєм небагатьох. Друковані підручники забезпечили можливість вчитися всім, незалежно від соціального стану та матеріального добробуту. Сьогодні людство вступило в нову, цифрову епоху.  У школи поступово приходять підручники нового формату, привносячи з собою нові можливості та технології навчання.
У цьому році старша школа почала навчатися за новими суттєво зміненими програмами. Підручників з хімії, що відповідають новій програмі, навчальні заклади не отримали. Представлений електронний підручник з хімії вирішує важливу проблему: навіть за відсутності паперових підручників забезпечує учнів і студентів сучасним засобом навчання, дозволяє їм повноцінно засвоювати програмовий матеріал.
Проте й тоді, коли паперові підручники будуть надруковані та надійдуть до навчальних закладів, електронний підручник матиме перед ними суттєві переваги. Зупинимося на найважливіших з них.
Переваги електронного підручника. Однією з переваг електронного підручника, є можливість його створення самим учителем чи викладачем, відсутність бюрократичних перепон для його розробки та видання, безкоштовність для держави, можливість адаптації під особливості методичної системи педагога та аудиторії, для якої він призначений. Внесення змін і коректив в електронний підручник відбувається миттєво і не вимагає тих затрат коштів і часу, які знадобилися б для перевидання величезних тиражів паперових книг.
Електронний підручник містить велику кількість медіаконтенту: зображень, 3-D моделей, відеофрагментів тривалістю 1-3 хвилини для використання на занятті і більшої тривалості, які можна переглянути в позаурочний час, віртуальні лабораторні роботи тощо. Завдяки цьому електронний підручник яскраво, образно, наочно подає навчальну інформацію, доступніше і цікавіше, ніж звичайний підручник; дозволяє продемонструвати об'єкти, явища, провести досліди, недоступні за звичайних умов.
Також електронний підручник містить велику кількість тестових завдань з автоматичною перевіркою та оцінюванням результатів. Студенти, які ним користуються, можуть з'ясувати успішність виконання роботи відразу після її завершення, коли інтерес до результатів найвищий. Для викладача ці тести забезпечують постійний зворотній зв'язок і дозволяють своєчасно виявити та подолати труднощі, з якими стикаються студенти під час засвоєння матеріалу. Студентам вони дають можливість оцінити результативність власної навчальної діяльності та скорегувати її у бажаному напрямку. 
Календарне планування, яке включене до підручника, відображає послідовність вивчення тем курсу, з його допомогою студент, який пропустив заняття, може визначити який саме матеріал вивчається і самостійно його опрацювати.
Електронний підручник дозволяє впровадити сучасну педагогічну технологію "перевернутий клас", за якої первинне знайомство з теорією студенти здійснюють ще до вивчення матеріалу на занятті. За результатами виконання тестових завдань та орієнтуючись на запитання студентів викладач визначає найбільш складні моменти теорії, які потребують додаткового пояснення. Ці питання обговорюються на занятті. Час, що залишився, відводиться на застосування теорії на практиці: виконання вправ, розв'язування розрахункових задач. Така система дозволяє більш ефективно використовувати навчальний час, суттєво підвищує результати навчальної діяльності студентів, сприяє реалізації компетентнісного підходу.
Структура електронного підручника. Підручник складається в чотирьох основних розділів: "Теорія", "Практикум", "Задачі", "Проекти".
Розділ "Теорія" містить виклад теоретичного матеріалу. Кількість текстової інформації скорочено до мінімуму, оскільки сприйняття тексту з екрану викликає більше напруження та втому, порівняно з паперовим підручником. Текстова частина підручника має характер швидше опорного конспекту, аніж пояснювального матеріалу. Блоки з додатковою інформацією, яка розширює або поглиблює програмовий матеріал, виділені світло-сірим кольором. Є посилання на надійні та перевірені інтернет-ресурси, здебільшого це україномовна Вікіпедія, документи, завантажені на Google Диск. Використана значна кількість ілюстративного матеріалу.
Підручник містить велику кількість відеоматеріалів: більше 200 відеофрагментів в основній частині підручника, та біля 300 в медіатеці, яка є додатком до підручника. Відеоматеріали дозволяють передати процеси в динаміці, підвищують зацікавленість студентів, забезпечують більш ефективне засвоєння матеріалу порівняно з текстовою інформацією.
Відео, яке було включене до підручника, ретельно добиралося з огляду на його наукову та методичну цінність, доцільне, обґрунтоване, коректне, зрозуміле пояснення матеріалу, якість відеоряду та аудіосупроводу.  Перевага надавалася дуже коротким фрагментам, тривалістю 1-3 хвилини. Виключенням є відео з поясненням способу розв'язування задач і вправ, його тривалість дещо більша, оскільки зрозуміле, доступне, детальне пояснення дійсно вимагає більше часу. У процесі відбору особистість автора відео в розрахунок не бралася. Пізніше, коли спробували з'ясувати авторство використаного відео, виявився цікавий факт: авторами майже всіх відеофрагментів, що ввійшли до підручника, є педагоги, науковці, викладачі, які не лише відмінно знають матеріал самі, але й можуть доступно та грамотно його пояснити.
Значну педагогічну цінність мають тестові завдання, які передбачені наприкінці кожної теми і додаються по мірі вивчення матеріалу. Ці завдання забезпечують постійний зворотній зв'язок і дозволяють діагностувати результативність процесу навчання. Студентам вони дають можливість визначити успішність засвоєння матеріалу теми, скорегувати зусилля для досягнення бажаного результату. Викладач отримує інформацію про те, як студенти опрацьовують матеріал, які запитання виявилися найскладнішими, які типові помилки допускаються, і на підставі цих даних корегує процес навчання, зосереджуючи увагу на найбільш складних моментах.
У розділі "Теорія" кожна тема закінчується додатковим блоком "Педагогічна скарбничка". Цей блок містить коротке відео, рідше зображення, які висвітлюють певні педагогічні погляди чи ідеї, мають гуманістичне спрямування. Даний блок є професійно зорієнтованим, адже підручник створений для студентів педагогічного навчального закладу, проте буде цікавим і актуальним і для студентів інших спеціальностей, оскільки ідеї, які там розглядаються, є загальнолюдським надбанням, а не прерогативою певної професії.
Розділ "Практикум" містить інструкції до проведення лабораторних робіт з хімії. Всього на практичну частину курсу ми відводимо 30% годин, це дуже гарний показник для студентів нехімічної спеціальності. Для порівняння, шкільна програма з хімії вимагає проведення лише трьох практичних робіт за два роки навчання, решта залишається на розсуд учителя. Більшість дослідів супроводжуються відеозаписами експериментів, які будуть проводитися на занятті. Мета даного розділу – попередньо ознайомити студентів з ходом лабораторної роботи, технікою проведення хімічних експериментів. Практика показала ефективність такого підходу: попереднє знайомство з ходом виконання роботи і, особливо, перегляд відеоекспериментів, забезпечують більш усвідомлене виконання дослідів на лабораторній роботі, позитивно впливають на техніку їх проведення, дозволяють співставити побачене у відео з власними спостереженнями.
У розділі "Практикум" також пропонуються тестові завдання, які дозволяють провести вхідне тестування як допуск до лабораторної роботи та одну з складових оцінки за її виконання.
Іще одна перевага розділу "Практикум" – можливість показати деякі досліди, які через небезпечність задіяних в них реагентів не маємо змоги провести в аудиторії.
Також до підручника включено ряд віртуальних лабораторних робіт. Проте, за нашими спостереженнями, вони мають значно нижчу пізнавальну цінність і навчальний потенціал порівняно з самостійним виконанням студентами хімічних експериментів, проходженням ними інтерактивних тестів, демонстрацією відеоекспериментів з грамотним доступним поясненням. Віртуальні лабораторні роботи включені до підручника швидше як демонстрація можливостей комп'ютерного навчання, ніж як важливий структурний компонент.
Розділ "Задачі" містить алгоритм вирішення передбачених програмою розрахункових задач з хімії, приклади розв'язування задач, відеопояснення, завдання з автоматичною перевіркою.
Розділ "Проекти" планується як добірка презентацій кращих студентських проектів, розміщених в мережі Інтернет. Для розміщення презентацій проектів в Інтернеті можуть бути використані веб-додатки Microsoft Sway, Google Sites, Blogger, Google Презентації, Google Диск тощо.
Розділ "Медіатека" є додатком до електронного підручника. У розділі зібрано 273 відеоексперименти з органічної та неорганічної хімії. Представлені в цій добірці досліди розробив кандидат педагогічних наук, доцент П. І. Беспалов. Їх відзначають високий науковий і методичний рівень, доступне і зрозуміле пояснення, продумана техніка проведення, чіткість і лаконічність. Тривалість більшості відеозаписів на перевищує 1-2 хвилин, завдяки чому вони органічно включаються в хід заняття, доповнюючи та конкретизуючи пояснення матеріалу вчителем чи викладачем. Учні та студенти можуть використовувати представлені відеоматеріали в процесі підготовки до занять, хімічних олімпіад, ЗНО. Безумовно, навчальне відео не може замінити досліди з хімії, проведені власними руками. Проте може розширити уявлення про різноманітні хімічні реакції, сприяти розвитку пізнавального інтересу, унаочнити навчальний зміст, зокрема той, що стосується хімічних процесів, недоступних для спостереження в умовах шкільної лабораторії.
До "Медіатеки" включено також розбір завдань ЗНО минулих років. До цього розділу входять відеозаписи, які розмістила у відкритому доступі на YouTube кандидат наук, доцент, викладач хімії Запорізького державного медичного університету О. В. Кривошей. Створене нею відео відзначає чиста, приємна,  мелодійна українська мова,  зрозуміле, доступне, коректне, грамотне пояснення складних моментів хімічної теорії та їх застосування на практиці для вирішення завдань, що зустрічаються на ЗНО з хімії. Відео автора позитивні і надихаючі, їх відзначає прагнення не просто пояснити матеріал, а зацікавити предметом. Вони будуть корисними не тільки тим учням і студентам, які планують здавати ЗНО, а всім, хто хоче добре зрозуміти хімію, покращити свої навчальні результати з предмету.
Технічна реалізація. Для створення підручника були використані оновлені Google Сайти. Цей вибір надає одразу багато переваг створюваному ресурсу. Розміщення підручника в Інтернеті забезпечує можливість його перегляду з будь-якого пристрою, який має підключення до мережі Інтернет. Перегляд сайту не потребує встановлення додаткового програмного забезпечення, достатньо браузера. Сайт має респонсивний дизайн і чудово адаптується до екранів з різною роздільною здатністю, коректно відображується і працює як на десктопах, так і на мобільних пристроях. Останнє особливо важливо, оскільки більшість студентів саме смартфони використовують у якості основного пристрою для доступу до Інтернету. Сервіс Google Сайти створюється і підтримується спеціалістами найвищого класу. Це забезпечує стабільну роботу, мінімальну кількість помилок, які швидко виправляються, стійкість до злому, відповідність сучасним веб-стандартам, своєчасне оновлення, коректне відображення в різних браузерах тощо. На сайті відсутня реклама. Сайт цілком безпечний і гарантовано не завдасть шкоди комп'ютеру чи іншому пристрою, який буде використовуватися для роботи з ним. Розробники Google гарантують постійну доступність своїх сервісів протягом принаймні 99,9% часу.
Сайт має зручну панель навігації. Це стандартне багаторівневе меню сайту, яке відкривається кліком по кнопці в лівому верхньому кутку.
Дизайнерське рішення просте й лаконічне. Кольорова гамма сайту вирішена в сучасному стилі Material Design. Витримана одноманітність стилів і шрифтів на усіх сторінках сайту.
Недоліки електронного підручника та плани по його удосконаленню.
1. Для використання електронного підручника потрібне підключення до мережі Інтернет та пристрій для виходу в Інтернет. Без доступу до Інтернету підручник використовувати неможливо. Вказана особливість може становити проблему для тих навчальних закладів, учнів і студентів, які не мають постійного швидкісного доступу до мережі Інтернет.
Загалом існують програми, які дозволяють скачувати сайти й переглядати їх без доступу до Інтернету, але в даному випадку цей варіант не підходить: розмір одних лише відеоматеріалів представленого електронного підручника становить кілька десятків гігабайт, завантаження такого значного об’єму даних становить певну складність, тим більш, якщо існують проблеми з доступом до Інтернету. Можливе часткове вирішення проблеми – створення pdf-версії підручника. Звичайно, ні відео, ні інтерактивні тестові завдання в цій версії працювати не будуть, збережуться лише текст та ілюстрації.
2. Не всі теми електронного підручника розроблені однаково детально.
Робота по удосконаленню підручника триває: теми доповнюються, тестові завдання створюються, виявлені помилки виправляються. Також в планах розширити розділ "Задачі", включивши до нього не лише ті типи задач, які вивчаються в старшій школі, як це є на даний момент, а всі типи задач, які зустрічаються в шкільній програмі та в завданнях ЗНО.
3. Дизайнерське рішення підручника не є бездоганним, зустрічаються стилістичні помилки та одруки.
Паперовий підручник готує група людей, окрім автора над ним працюють ілюстратори, редактори, коректори, дизайнери, верстальники, технічні спеціалісти. Ніхто не очікує від автора паперової книги, що він власноруч створить для неї ілюстрації, добере оформлення, виправить стилістику, набере й відправить до друку. Електронний підручник готує одна людина, і з цим пов’язані деякі його недоліки. Дійсно, було б корисним, якби над дизайнерським оформленням ресурсу та коректурою тексту попрацювали професіонали, але на даний момент це неможливо.
4. Значна частина відеоматеріалів озвучена російською мовою.
Частковим вирішенням даної проблеми є україномовний перекладу тексту відео, який поступово додаємо до російськомовних відеороликів. Але проблема з якісним безкоштовним україномовним навчальним відео дійсно існує. Певні спроби у цьому напрямку робляться, але окремі розрізнені відео, здебільшого посередньої якості, вказану проблему не вирішують.
5. Було б дуже гарно, якби кожен студент, який працює з підручником, мав особистий кабінет, де відображалися б його персональні результати в динаміці і розвитку.
На даний момент Google Сайти подібну можливість не надають, і, найімовірніше, надавати не будуть. Хоча певні позитивні зрушення у даному напрямку є. Сервіс Google Classroom з весни 2017 року надійшов в загальний доступ, можливо, вдасться здійснити його інтеграцію з електронним підручником.
Методика використання. Електронний підручник створює умови для реалізації педагогічної технології "перевернутий клас", яка передбачає, що з матеріалом теми студенти знайомляться ще до вивчення її в аудиторії. Оскільки власна активна робота з матеріалом значно підвищує ефективність його засвоєння, рекомендуємо студентам складати конспект теми, яку вони опрацьовують. На заняття студенти приходять з уже написаними конспектами. Створення конспектів полегшується завдяки стислому викладу текстового матеріалу в електронному підручнику. Наявність конспекту перевіряється і розглядається як одна з складових готовності студента до заняття, враховується при виставленні оцінки за заняття. Також звертаємо увагу на результати виконання студентами тестових завдань. Ці завдання створюються за допомогою сервісу Google Форми, який автоматично перевіряє їх і заносить результати у зведену таблицю. Дані тестові завдання є не контролюючими, а формувальними. При їх виконанні використання ресурсів Інтернету не забороняється, навпаки, вітається, оскільки вміння використовувати Інтернет для пошуку відповідей на запитання є однією з складових інформаційної компетентності, яку має формувати навчальний заклад. Тестові завдання можна проходити неодноразово – до тих пір, поки результат тестування не задовольнить студента. Такі тренувальні тести є одним з компонентів навчання, проходячи їх повторно студент запам'ятовує правильні відповіді на запитання тестів. Кожне заняття починається з відповідей на запитання студентів. Наявність у студентів запитань щодо самостійно опрацьованого матеріалу розглядаємо як позитивну ознаку, яка свідчить, що вони дійсно працювали з матеріалом, міркували над ним, намагалися знайти відповіді. Якщо запитань у студентів немає – орієнтуємося на результати виконання ними тестових завдань. Це нескладно зробити, оскільки Google Форми аналізують відповіді респондентів, окремо виділяючи запитання, відсоток неправильних відповідей на які був найбільшим. Розглядаємо складні моменти теорії, а решту заняття присвячуємо застосуванню теорії на практиці для розв'язування завдань. Завдання до теми добираємо із завдань ЗНО минулих років.
Окремо зупинимося на питанні оцінювання результатів навчальної діяльності студентів. За кожне теоретичне заняття студент отримує кілька оцінок: за складений конспект, за виконані тести, за усну відповідь на занятті, за виконані вправи, розв’язані задачі тощо. На лабораторній роботі виставляються оцінки за виконання тестових завдань, за дотримання правил техніки безпеки під час виконання експериментів, за звіт про результати лабораторної роботи. Всі ці оцінки, а також оцінки за інші види роботи, наприклад, участь у предметній олімпіаді з хімії, виконання проектів тощо, виставляються у зведену відомість. Їх сума наприкінці вивчення модулю є підставою для виставлення тематичної оцінки та визначення рейтингового балу студента. Рейтингова система оцінювання розглядається студентами як гарна, справедлива і зрозуміла.
Підсумовуючи вищесказане, зазначимо, що електронний підручник не має на меті і не може повністю замінити вчителя, але може спростити йому роботу, зробити її більш ефективною. Електронний підручник може стати гарним репетитором, посібником з самоосвіти, помічником учителя.