Организация исследовательской деятельности учащихся на основе химического эксперимента

3. Организация исследовательской деятельности учащихся на основе химического эксперимента.

Многие традиционно выполняющиеся лабораторные и демонстрационные опыты в методической программе развития мотивации должны быть преобразованы в исследовательские, т.е. предполагающие специальную организацию деятельности учащихся по определению цели опытно-экспериментальной работы, планированию ее состава и прогнозированию ожидаемого результата. Только в этом случае все действия учащихся будут осмысленны и личностно значимы, а не просто репродуктивны.

Пример 2:

Тема урока: «Чистые вещества и смеси»

На данном уроке обычно выполняются лабораторные опыты приготовления смеси из порошков железа и серы и сравнительного изучения свойств смеси и смешиваемых веществ.

Предлагаем следующую их интерпретацию. Задание учащимся к выполнению опыта: «В вашем распоряжении имеются: вода, порошки железа и серы, химический стакан, магнит, лист бумаги и шпатели. Подумайте, посредством каких простейших опытов можно найти ответ на вопрос: изменяются ли свойства веществ после их смешивания? Предложите план действий, которые приведут к нахождению ответа».

Организуя таким образом исследовательскую деятельность учащихся, мы способствуем развитию их познавательного интереса, а также, что особенно важно, достижению поставленной нами цели – получению химических знаний и умений и применению их на практике.

4. Применение сформированных предметных знаний для объяснения явлений окружающей жизни важно по многим причинам. Оно может быть организовано разными способами: от простейшего включения в содержание уроков соответствующих вопросов для учащихся и творческих домашних заданий до организации обсуждения широких комплексных проблем.

Пример 3:

Приведем примеры вопросов:

·              Почему нарезанное на дольки яблоко быстро темнеет на воздухе?

·              Какие продукты следует включить в рацион больного, если вследствие болезни произошло резкое снижение содержания гемоглобина в крови?

·              Пользуясь спиртовым раствором йода, вы посадили пятно на одежду. Как избавиться от него химическим способом? Можете ли вы предложить конкретные вещества для обесцвечивания пятна? Использование каких из них возможно в домашних условиях?

Пример 4:

Приведем пример творческого домашнего задания, предполагающего организацию самостоятельной работы учащихся 8-ых классов с последующим обсуждением полученных результатов на уроке химии.

1) По дороге домой пронаблюдайте результаты химических явлений в живой и неживой природе. Возможно вам удастся наблюдать явления в процессе их протекания. Вечером напишите маленькое сочинение на тему: «Химические явления за окном».

Систематическое обращение к подобным заданиям и вопросам позволяет развивать у учащихся понимание того, что с химическими проблемами мы сталкиваемся постоянно. Более того, современная жизнь требует от каждого определенной культуры потребления, а также знания простых, но весьма важных вещей (именно поэтому при обучении детей с плоховыраженными познавательными потребностями такие задания наиболее эффективны).

Необходимо знать, что:

А) длительное использование пластмассовой посуды вредно для здоровья;

Б) применение некачественной косметики опасно;

В) использование хлорофоса для опрыскивания ягодных кустарников или сухой мочевины для подкормки клубники, особенно в засушливую погоду (в последнем случае могут образоваться цианиды), может явиться причиной серьезного отравления;

Г) нахождение в закрытом гараже при работающем двигателе автомобиля чревато опасностью отравления угарным газом и т.д.

Еще раз подчеркнем: обращение к жизненному контексту применения предметных знаний должно быть систематическим, а также сочетаться с не столь частными, но более подробными обсуждениями отдельных комплексных проблем на основе реализации внутри и межпредметных связей. Последнее должно обеспечивать не только понимание значимости основ приобретаемых знаний для каждого человека, но и формировать личностную, гражданскую позицию.

5-6. Многолетняя практика показала, что огромный интерес у учащихся вызывает обсуждение проблем применения химических знаний для рассмотрения нестандартных ситуаций, например, принадлежащих к области связей химии и многочисленных видов искусства. Самым простым методическим приемом является использование познавательных задач, построенных на основе историко-искусствоведческой информации и требующих для решения применения предметных знаний по химии.

Пример 5:

Каменная кладка древнейшей в России крепости в Старой Ладоге скреплена известковым раствором, к которому была примешана крупнонарубленная солома. Как вы думаете, зачем древние мастера ее использовали?

Ответ: Во влажном, холодном климате вода будет не только скапливаться во всех щелях стены, но и постоянно замерзать. Лед имеет больший объем. Поэтому, чтобы уберечь стены от быстрого разрушения, древние умельцы позаботились об образовании естественных полостей, которые создавались соломинками.

7. Организация дискуссий по проблемам, перечисленным в пунктах 5-6 настоящего изложения, содействует раскрытию значения приобретаемых учащимися знаний по химии в их целостном образовании.

8. Реализации той же идеи содействует и целенаправленное развитие у учащихся в процессе изучения химии методологических знаний. Бесспорно, это сложная задача. Специфика учебного предмета химии обеспечивает весьма широкие возможности для ознакомления учащегося с реальной ролью теории в науке, значением закона, гипотезы, функциями теоретических знаний (объяснительной и прогнозирующей).

§ 5. Способы контроля достижения уровня образовательного стандарта по химии

Полноценность общего среднего химического образования с точки зрения соответствия его содержания целям образования, содержанию базовой науки и времени, отводимому на изучение химии Базисным учебным планом, призваны обеспечить «Обязательные минимумы содержания по химии для основной и средней (полной) общеобразовательной школы».

Напомним, что в этих документах определен минимально необходимый, обязательный для усвоения на определенной ступени школы объем содержания, включающий знания: о веществе, химической реакции, об использовании веществ и химических превращений, о возникающих при этом экологических проблемах и путях их решения, представления о развитии химических знаний, объективной необходимости такого развития. Степень владения этим содержанием задают «Требования к уровню подготовки выпускников».

Требования к уровню подготовки по химии предполагают, что по итогам освоения обязательного минимума содержания выпускники общеобразовательной школы должны овладеть интеллектуальными и практическими умениями, как общими для всех предметов, так и специфическими, характерными для учебного предмета химия. Требования фактически представляют собой основу для разработки заданий, посредством которых адекватно оценивается достижение каждым учащимся обязательного уровня подготовки по химии.

Требования к уровню подготовки выпускников проверяются при помощи измерителей – системы заданий и проверочных работ. Принцип конструирования как отдельных заданий, так и всей системы состоит в следующем: содержание задания и характер учебной деятельности, которую осуществляет обучающийся при его выполнении, должны находиться в строгом соответствии с требованиями.

В практике преподавания химии применяются задания двух типов: 1) задания с выбором ответа; 2) задания со свободным ответом. Для обеспечения полноты и объективности проверки выполнения выпускниками обязательных требований считается целесообразным разумное сочетание заданий обоих типов.

Число элементов содержания, заложенных в различных требованиях, далеко не одинаково. В связи с этим будут существенно различаться и задания-измерители. Так, некоторые из них будут направлены на проверку лишь одного требования, относящегося, например, к понятию «вещество». Другие задания проверяют выполнение сразу нескольких требований. Вследствие специфики предмета химии большинство измерителей содержат именно такие задания.

Требования, имеющие прикладной характер, предусматривают выполнение учащимися практических заданий. Это относится, в частности, к таким требованиям, как умение составлять план работы, выбирать необходимые вещества и оборудование, соблюдать правила нагревания веществ, пояснять свои действия при проведении опыта, объяснять его результаты и т.д.

Предлагаемая система заданий ориентирована на использование различных видов контроля в течение всего процесса обучения. Для итоговой оценки достижений выпускников используются контрольные работы, которые предполагают проверку выполнения основных требований по каждому содержательному блоку курса.

Образец итоговой работы:

Контрольная работа дается в четырех равноценных вариантах, которые содержат задания (1-5) со свободным ответом, и рассчитана на один урок. Система этих заданий предусматривает выполнение обучающимися следующих обязательных требований:

·        записывать формулы веществ по их названиям;

·        устанавливать принадлежность веществ к определенному классу;

·        определять вид химической связи в молекулах простых веществ и типичных соединениях (щелочной металл-галоген, водород-неметалл);

·        определять тип химической реакции: а) по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции; б) по изменению степеней окисления химических элементов;

·        определять продукты химической реакции по формулам исходных веществ и наоборот – исходные вещества по формулам продуктов реакции;

·        описывать химические элементы малых периодов по их положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и строению их атомов; составлять схемы строения атомов химических элементов с указанием числа электронов в электронных слоях;

·        составлять: а) уравнения химических реакций разных типов; б) уравнения электролитической диссоциации кислот, щелочей, солей; в) полные и сокращенные ионные уравнения реакций обмена;

·        вычислять количество вещества (массу) по количеству вещества (массе) одного из вступивших в реакцию или полученных веществ.

Общее количество проверяемых элементов знаний во всех вариантах одинаково – 29. Ориентировочные нормы оценок: 25-29 элементов – «5»; 20-24 – «4»; 16-19 – «3»; 15 и менее элементов – «2». Вместе с тем учитель вправе корректировать предлагаемые нормы в соответствие с конкретными условиями.

Пример одного из вариантов итоговой работы (8 кл.):

1. Из приведенного списка веществ выпишите те, которые вступают в реакцию с раствором серной кислоты:

а) гидроксид кальция;

б) серебро;

в) хлорид бария;

г) магний;

д) оксид углерода (IV).

Составьте уравнения возможных реакций.

Подчеркните уравнение реакции нейтрализации. Запишите его в сокращенном ионном виде.

2. Закончите уравнения приведенных ниже реакций:

а) 2HNO3+CaCO3=...

б) Pb(NO3)2+Zn=...

в)...=CuCl2+2H2O

г)...=CaO+CO2

Назовите тип каждой их этих реакций. Для окислительно-восстановительной реакции назовите окислитель и поясните, какова его роль в данной реакции.

3. Распределение электронов по электронным слоям в атоме химического элемента 2,8,2. Назовите этот элемент, напишите формулу его высшего оксида, укажите характер его свойств.

4. Напишите формулы следующих веществ: хлорида натрия; метана, водорода. Укажите вид химической связи в каждом случае.

5. По уравнению реакции CaO+2HCl=CaCl2+H2O рассчитайте, какое количество вещества оксида кальция может прореагировать с соляной кислотой, содержащей 7,3 г хлороводорода?

Заключение

В каждом классе есть ученики, у которых слабо выражены познавательные потребности и которым хорошо учиться не только не удается, но и не хочется. В связи со сложностью и абстрактностью содержания традиционного школьного курса химии, учителю химии очень часто приходится видеть учащихся, неуспевающих по химии в силу того, что они просто не хотят ее изучать. В процессе обучения школьников с низким уровнем мотивации учителю нужно «иметь на вооружении» специфические приемы и методы педагогической работы.

После того как учитель будет иметь объективные факты, говорящие об отрицательном или нейтральном уровне учебной мотивации школьника, встает вопрос о причинах этого. Прежде чем говорить о них, отметим, что учитель должен обеспечить гуманные, доброжелательные отношения с учеником. Полученные данные об ученике не должны быть предметом обсуждения в классе. Ученику нельзя ставить в упрек его низкий уровень учебной мотивации. Надо установить причины такого положения вещей. Как показали исследования, довольно часто причиной является неумение учиться. Это, в свою очередь, приводит школьника к плохому пониманию изучаемого материала, слабым успехам, неудовлетворенности результатом и в итоге – к низкой самооценке. Не менее важной причиной неуспеваемости учащихся по химии является усиленная теоретизация учебного предмета и соответствующая сложность материала, а также нехватка времени для его рассмотрения, усвоения и закрепления.

Коррекционная работа должна быть направлена на ликвидацию причины, приведшей к низкому уровню мотивации. Если это неумение учиться, то коррекция должна начинаться с выявления слабых звеньев. Поскольку в эти умения входят как общие, так и специфические знания и умения, то необходимо проверить и те и другие. Учитель должен осуществлять личностно-ориентированный подход. При этом обучение должно быть ориентировано на индивидуальность каждого ученика, с включением учителя в процесс выполнения действий, заданий с занимательным сюжетом. Весь процесс обучения необходимо планировать, учитывая психологические особенности учащихся данного возрастного периода. И никогда нельзя забывать, что содержание обучения должно быть достаточно сложным, чтобы вызвать интеллектуальное развитие, но оно, в то же время, должно быть и доступным для усвоения, соответствуя реальной подготовленности учеников.

Таким образом, для достижения уровня образовательного стандарта при обучении химии учащихся с плоховыраженными познавательными потребностями учителю необходимо изучить их возрастные особенности развития, потребности и интересы, уровень развития интеллектуальной сферы и с учетом полученных данных построить процесс обучения.

Список литературы

1.    Емельянова Е.О., Иодко А.Г. Организация познавательной деятельности учащихся на уроках химии в 8-9 кл. Часть 1. –М.: Школьная Пресса, 2002.

2.    Енякова Т.М. Внеклассная работа по химии. – М.: Дрофа, 2004.

3.    Зуева М.В. Развитие учащихся при обучении химии. – М.; Просвещение, 1988.

4.    Ковалевская Н.Б. Химия. 8 класс. В таблицах и схемах. – М.: «Издат-Школа 21 век», 2003.

5.    Кузнецова Н.Е. Формирование систем понятий при обучении химии. – М.: Просвещение, 1989.

6.    Максимова В.Н. Интеграция в системе образования – С.-Пб.: ЛОИРО, 1999.

7.    Настольная книга учителя химии / Авт.-сост. Н.Н. Гара, Р.Г. Иванова, А.А. Каверина. – М.: ООО «Изд-во АСТ»: ООО «Изд-во Астрель», 2003.

8.    Особенности обучения и психологического развития школьников 13-17 лет. Под ред. И.В. Дубровиной, Б.С. Круглова, - М.: Педагогика, 1988.

9.    Оценка качества подготовки выпускников основной школы по химии / Сост. А.А. Каверина. – М.: Дрофа, 2001.

10.  Педагогика: пед. теории, системы, технологии. Под ред. С.А. Смирнова. – М.: Изд. центр «Академия», 1999.

11.  Педагогика. Уч. Пособие для студентов пед. вузов и пед. колледжей. Под ред. П.И. Пидкасистого. – М.: Российское педагогическое агентство, 1995.

12.  Рабочая книга школьного психолога. Под ред. И.В. Дубровиной, - М.: Просвещение, 1991.

13.  Степин Б.Д. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. - М.: Дрофа, 2002.

14.  Столяренко Л.Д. Педагогическая психология для студентов вузов. Серия «Шпаргалки». - Ростов н/Д.: Феникс, 2004.

15.  Титова И.М. Обучение химии. Психолого-методический подход. – СПб.: КАРО, 2002.

16.  Химия. 8 класс: Поурочные планы (по учебнику Л.С. Гузея и др.). 1 полугодие/Авт.-сост. С.Ю. Дибленко. – Волгоград: Учитель, 2004.

17.  Чернобельская Г.М. Методика обучения химии в средней школе: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000.