Постановка проблеми. Понад 50 років освітяни всього світу займаються процесом реформування наукової освіти, часто починаючи і закінчуючи перебудовою лише навчальної програми [10, 13].

Академік О. Несмєянов висловив думку, яка й дотепер залишається надзвичайно актуальною: «Мені здається, що загальним недоліком нашої загальної й вищої освіти є прагнення дати учневі якомога більший обсяг знань без належної турботи про якість цих знань. Тим часом обсяг цих знань має нульову цінність [6].

Значна увага дослідників приділяється використанню інформаційних технологій навчання на уроках хімії. Наприклад, у роботах Е. Раткевич розглядаються шляхи підвищення ефективності формування хімічних знань та їх використання: О. Бородіної, С. Манойлової, О. Тасенко та інших – проблеми використання комп’ютера на уроках хімії [7].

За даними Т.П. Вороніної [3], інформатизація освіти повинна розглядатися не як застосування нових технічних засобів, а як процес створення нової системи освіти, що відповідає вимогам нового інформаційного століття. Доцільність застосування комп'ютерних технологій (надалі КТ) в процесі вивчення хімічних дисциплін не викликає сумнівів. Ефективність навчання значно підвищується, якщо використовувати їх не епізодично, а системно, протягом усього курсу [4].

Для того, щоб наша країна здійснила нові кроки на шляху до діджиталізації суспільства, необхідно змінити умови навчання.

На мою думку, загальними факторами існуючих умов навчання є недостатня забезпеченість лабораторним обладнанням, реагентами, засобами захисту, методичною літературою; обізнаність у програмах типу: Table, ChemOffice Ultra2005v.9.0, Chemlab v2.0, Chemical Formula Tutor 13; створення міністерських програм з хімії, які не відповідають компетентностям, структурованості та послідовності розділів [11].

З одного боку хімія – це наука, яка сприймається просто, оскільки нагадує подібні теми для всіх людей та на жаль, останніми роками в Україні спостерігається знищення не лише рівня хімічної освіти в середній школі, а й загалом хімії як науки. Відтак в учнів, які вступають до ВНЗ сформувалося необ'єктивне ставлення до цього предмету як до складного, важкого для сприйняття і, головне, як такого, що є незатребуваним у подальшому житті та професійній діяльності. Згідно з такими поглядами і твердженнями, освітяни під час створення уроків з хімії, ставлять перед собою мету ‒ заохочувати учнів до творчості та критичного мислення, а також робити нудні та абстрактні теми цікавіше і веселіше [9].

Метою роботи є пошук і аналіз ефективних педагогічних інноваційний програм та технологій у викладанні хімії.

Виклад основного матеріалу. Нова українська школа, 12 років навчання, інтегрованість, STEM ‒ це все є нова освітня реформа української школи, яка включає формування та розвиток навчально-пізнавальних і творчих якостей особистості, рівень яких визначає конкурентноспроможність на сучасному ринку праці [8]. STEM-освіта ґрунтується на трандисциплінарному підході, в основі якого покладено метод інтеграції предметів, вирішення проблемно орієнтованих завдань.

Прикладом реалізації принципу інтеграції можна вважати появу в системі базової і повної загальної середньої освіти курсу «Природничі науки». Принципи побудови курсу «Природничі науки» ґрунтуються на метапредметних та філософських узагальненнях для формування у школярів уявлення про фундаментальну єдність природничих наук.

Впровадження нових інноваційних технології в новій освітній реформі дають можливість продуктивно організовувати навчальну діяльність учнів.

Використання комп’ютеризованих приладів (термометрів, калориметрів, колориметрів, поляриметрів, іонометрів, мультиметрів, осцилографів та ін.), як засобів навчання, дозволяє значно активізувати пізнавальну діяльність учнів, враховувати їх індивідуальні інтереси і можливості, реалізувати діяльнісний підхід до організації навчального процесу, спростити обробку отриманої інформації, зробити роботу обладнання наочним [5].

Одним із нових засобів наочності є смартфон як феномен сучасного життя, його використання з кожним днем стає все більш поширеним. Їх здібності і особливості також швидко розвиваються. У роботах М. Rezazadeh, S. Seidi, M. Lid, S. Pedersen-Bjergaard, Y. Yamini році були класифіковані різні застосування смартфонів, включаючи оптичне виявлення (колориметричне, флуоресцентне, хемілюмінесцентне, біолюмінесцентне і фотолюмінесцентне виявлення, пікселізація, а також виявлення без міток), електрохімічне виявлення, зчитування штрих-коду, хемометричні додатки. Цей сучасний загальний предмет може стати новою частиною у допомозі викладання хімії [12].

Створення та використання електронних конспектів уроків освітянами хімії з SMART Board нині перебуває на стадії становлення. Із появою SMART Board, яка дала можливість фокусувати увагу всього класу, почала формуватися нова модель мультимедійного уроку, де, поряд з індивідуальною і груповою, з’явилася можливість фронтальної форми роботи. До дошки додаються програми, які забезпечують її ефективне використання: блокнот (SMART Notebook); віртуальна клавіатура (SMART Keyboard); додаткові (маркерні) інструменти (Floating Tools); засіб відеозапису (SMART Recorder); відеоплеєр (SMART Video Player) [1].

Крім цих програм, є й інші програмні засоби, адаптовані для роботи в комплексі SMART Board. Найбільш популярними є три основні додатки з якими учні вже давно ознайомлені ‒ Microsoft Office: Word, Excel, Power Point.

Мережа Інтернет все більше набуває раціонального використання, що дає можливість застосовувати багато нових, сучасних навчальних матеріалів, використовувати інформаційні ресурси для підвищення професійного рівня, а також підтримки творчих зв’язків щодо обміну педагогічних думок з колегами по електронній пошті, у чатах.

Портал ChemWeb ‒ своєрідний онлайновий клуб для міжнародного хімічного співтовариства. Існує багато його мовних версій, у тому числі й українська. Там можна знайти колекцію журналів, баз даних, тижневик «The Alchemist» (новини, огляди, коментарі), є можливість пошуку інформації про структури.

Корисним ресурсом є Organic Chemistry Portal з великою, добре структурованою колекцією лінків на хімічні ресурси будь-якого напряму, багатьма даними про хімічні трансформації (від іменних реакцій до захисних груп у синтезі).

Зокрема, серед українських порталів, що мають колекції посилань на спеціалізовані хімічні й біохімічні ресурси, можна відзначити BioChemWeb і BioUA. Велику колекцію лінків (більшість із них російськомовні), базу даних властивостей хімічних сполук, а також багато довідкових матеріалів є на сайті Chemister [2].

Однією з провідних і найкращих спеціалізованих систем пошуку наукової бібліографічної інформації, яку може отримати учень ‒ Chemnet. Це Система повнотекстового пошуку хімічної літератури. Доступ до цієї пошукової системи є вільним.

Програмні пакети для дослідницьких експериментів надто дорогі та в Інтернеті доступна велика кількість якісного безкоштовного софту практично всіх видів, що необхідні освітянам хімії. Головні з них, безумовно, програми для візуалізації хімічної інформації.

Відтак, віртуальний експеримент потребує менше часу, ніж реальний, і дає змогу провести досліди, виконання яких обмежене часом, високою вартістю або й недоступністю реактивів, або є небезпечним для здоров’я та інше. У віртуальному режимі можна багаторазово повторити певні дії, відпрацювати навички, потренувати конструкторські вміння, здійснити самоконтроль, до того ж виконати це не лише у класі, а й удома. Основними віртуальними програмами, яку вже використовують спеціалізовані школи є Chemlab v2.0. та Electrochemical Cells Pro.

Постановка таких «реальних» хімічних експериментів дозволяє ширше застосовувати методи проблемно-розвивального навчання; сприяє розвитку пізнавальної активності, дослідницьких умінь, інтересу до предмета; активізує мисленнєві процеси й мову учнів. Досвід роботи освітян хімії вказує на те, що однією з причин відставання школярів у навчанні є труднощі, викликані переходом наочних образів в абстрактні поняття. Систематичне проведення експериментів, за яких учні тренуються у практичних навичках, може сприяти підвищенню рівня успішності.

Дуже важливими і мабуть найголовнішими є програми, які дозволяють учневі самостійно пізнавати, правильно осмислювати та узагальнювати свої знання без перевірки самого освітянина. Тож, існують корисні безкоштовні програми для перегляду повної інформації про хімічні елементи, побудови структурних формул, моделей, 3D молекул, атомів, а також програми з вирішення хімічних задач та реакцій (рис.1).

Рис.1. Використання хімічного софту у викладанні хімії

Результатами використання подібних програм учнями, дозволить їм раціонально використовувати свій час, при цьому детально розуміти склад атомів, молекул та структуру речовин, виконувати у повному обсязі практичні та експериментальні роботи, передбачених навчальними програмами і ефективною організацією освітнього процесу на уроці.

Висновки. Відтак, інноваційні програми та технології у викладанні хімії завойовують інформаційний простір і обмежитись тепер лише «дошкою та підручником» не вийде. Тому під час вивчення нового матеріалу, виконання практичних і лабораторних занять, систематизації знань, вмінь та навичок найдоцільніше використовувати на уроках SMART Board та КТ, оскільки це допомагає краще засвоїти матеріал, робить заняття цікавішим і стимулює інтерес до предмету загалом. Це вимагає від викладача затрат часу для підготовки до заняття, але одночасно полегшує роботу щодо пояснення та усвідомлення складних питань, які не можливо продемонструвати «на живо».

Література

1. Воробйова Л.Л. Уроки хімії з інтерактивною дошкою. інформатизація освіти Полтавської області: Досвід, проблеми, здобутки. комп’ютер у школі та сім’ї №1, 2010. С. 23-24.
2. Дубей. І. Я. Веб-ресурси вільного доступу для хіміків-біоорганіків. Науковий процес. Ukrainica Bioorganica Acta 1. 2007. С.63-67.
3. Кострюкова Ю. О. Використання комп’ютерної підтримки під час викладання хімії / Ю. О. Кострюкова // Хімія : наук.-метод. журн. 2010. № 19. С. 2-3.
4. Сахно Т., Джурка Г., Пустовіт С. Internet-джерело хімічної інформації // Біологія та хімія в школі. 2002. № 3. С. 19.
5. Свєчнікова О. М., Винник О. Ф., Святська Т. М., Курко К. В., Грановська Т. Я. Використання комп’ютеризованих приладів у шкільному хімічному експерименті. Підготовка майбутнього вчителя хімії до впровадження Державного стандарту базової та повної загальної середньої освіти: збірник матеріалів Всеукраїнської науково-практичної Інтернетконференції / За заг. ред. О. А. Блажка. Вінниця: ТОВ «НіланЛТД», 2014. С. 133.
6. Сиротинко Г. О. Сучасний урок: Інтерактивні технології навчання. X.: «Основа», 2003 р
7. Філіпська Ж. А. Методичні матеріали. Курсова робота [Використання інноваційних технологій на уроках хімії] / Ж. А. Філіпська. Х. : ХНПУ імені Г. С. Сковороди, 2016. 47 с.
8. Харченко О. В., Лелеко В. Г. за аг. Ред.. Л. Л. Покроєвой, С. В. Вольянської. Навчання хімії в загальноосвітньому навчальному закладі: методичний посібник для вчителів // ХАНО, Харків, 2015. 212 ‒ 213.
9. Aikenhead, G. S. (1994) What is STS science teaching? In: Solomon, J. and Aikenhead, G. S. Ed., STS Education International Perspectives on Reform, Teacher’s College Press, New York.
10. Fensham P. “Familiar but Different: Some Dilemmas and New Directions in Science Education”. In: Development and Dilemmas in Science Education, P. Fensham (Ed.), The Falmer Press, London (1988).
11. Holbrook J. Making chemistry teaching relevant. Chemical Education International. 2005. Vol. 6. № 1.
12. Rezazadeh M., Seidi S., Lid M., Pedersen-Bjergaard S., Yamini Y. The modern role of smartphones in analytical chemistry. TrAC Trends in Analytical Chemistry. Vol. 118, 2019, P. 548-555.
13. Ware S. A. Secondary School Science in Developing Countries: Status and Issues, World Bank, PHREE Document 92/53, World Bank, Washington, DC (1992).