Лабораторное обучение в развитии исследовательской компетентности в университетском химическом образовании

Аннотация

Университетская химическая лаборатория должна обучать студента не только выполнению операций, но и постановке исследовательского вопроса, обоснованию переменной, анализу данных и рефлексии. Для сокращения разрыва между исполнительской и исследовательской деятельностью разработана четырехмодульная лабораторная программа на основе ионообменных материалов. Цель исследования - оценить ее влияние на исследовательскую компетентность студентов-химиков. Использован квазиэкспериментальный дизайн с контрольной группой и измерениями до и после обучения. В исследовании участвовали 62 студента: 31 в экспериментальной и 31 в контрольной группе. Компетентность оценивалась по когнитивному, процедурному, аналитическому и рефлексивному компонентам.

Научная новизна состоит в объединении этапов «получение материала - определение ионообменной емкости - структурная идентификация - сорбционное применение» в единую учебно-исследовательскую модель и их соотнесении с четырьмя компонентами компетентности. После обучения число студентов экспериментальной группы с низким уровнем снизилось с 13 до 7, а с высоким уровнем увеличилось с 1 до 6. В контрольной группе изменения были менее выраженными. Анализ Pearson χ² не достиг традиционного порога статистической значимости: χ²(3, N = 62) = 7,078, p = 0,069; условное точное p = 0,072. Поэтому результат не трактуется как полностью доказанный эффект. Вместе с тем уровневая динамика и более выраженные итоговые межгрупповые различия по процедурному и аналитическому компонентам имеют педагогическое значение. Дидактическая особенность ионообменных материалов заключается в возможности связать условия получения, функциональные группы, емкость, ИК-спектр и сорбцию в логике «структура-свойство-функция».