Методика преподавания химии в вузе цели предмета. Проблемное обучение химии

Виды объединения деятельности учителя и учащихся, направленные на достижение какой-либо учебной цели, называются методами обучения.

В соответствии с дидактическими целями различают методы, используемые:

1) при изучении нового учебного материала;

2) при закреплении и усовершенствовании знаний;

3) при проверке знаний и умений.

Методы обучения, независимо от дидактических целей, разделяют на три группы:

I. Наглядные методы – это методы, связанные с использованием средств наглядности. Средствами наглядности могут служить предметы, процессы, химические опыты, таблицы, рисунки, кинофильмы и т.д.

Средства наглядности, при использовании наглядных методов, для учащихся являются источником знания, они приобретают знания, наблюдая объект изучения. Для учителя средства наглядности являются средством преподавания.

II. Практические методы :

1. Лабораторные работы;

2. Практические занятия;

3. Решение расчетных задач.

Учащиеся наблюдают и при выполнении химических опытов. Но в этом случае они изменяют объект наблюдения (выполняют опыт, получают вещество, взвешивают и т.д.).

III. Словесные методы (использование слова):

1. Монологические методы (рассказ, лекция);

2. Беседа;

3. Работа с книгой;

4. Семинар;

5. Консультация.

Словесные методы

1. Монологические методы – это изложение учебного материала учителем. Изложение материала может быть описательным или проблемным , когда ставится какой-либо вопрос, к решению которого так или иначе привлекаются учащиеся. Изложение может идти в форме лекции или рассказа.

Лекция является одной из важнейших форм сообщения теоретических научных знаний. Используется лекция, в основном, при изучении нового материала. Рекомендации к более широкому использованию лекции в старших классах были даны еще в 1984 году в постановлениях о реформе школы.

К лекции можно предъявить следующие требования:

1) строгая логическая последовательность изложения;

2) доступность терминов;

3) правильное использование записей на доске;

4) расчленение объяснения на логические, законченные части с поэтапным обобщением после каждой из них;

5) требование к речи учителя.

Учитель должен называть вещества, а не их формулы и т.д. ("запишем уравнение", а не реакцию). Важна и эмоциональность изложения, заинтересованность в предмете учителя, ораторское мастерство, артистизм и т.д.;

6) не должно быть избыточного демонстрационного материала, чтобы не отвлекать учащегося.

Лекции, как метод обучения, можно использовать в школе в том случае, когда преподаватель в процессе работы может опираться на некоторые имеющиеся у учащегося сведения о предмете данной науки или системе других наук. Это обусловливает особенности этого метода в условиях школы, техникума и ВУЗа.

Школьная лекция , как метод обучения, может использоваться уже в 8 классе, но после изучения Периодического закона и строения вещества. Продолжительность ее не должна превышать 30 минут, поскольку учащиеся еще не приучены, быстро утомляются и теряют интерес к сообщаемому.

Основные положения лекции следует давать под запись.

Несколько чаще лекции применяются в старших (10-11) классах. Их продолжительность 35-40 минут. Лекции рекомендуют использовать в том случае, когда:

б) объем его не может быть разделен на части;

в) новый материал не опирается в нужной мере на ранее приобретенные знания.

Учащиеся приучаются конспектировать материал, делать выводы.

В средних специальных учебных заведениях лекции применяются чаще, чем в школе. Они занимают 3 / 4 времени, отведенного за занятие, 1 / 4 используется на опрос перед лекцией или после нее.

Вузовская лекция, как правило, длится два академических часа. Студенты получают концентрированные знания большого объема материала, конкретизация которого идет через практические знания и самостоятельную работу с литературой.

Рассказ . Резкой границы между лекцией и рассказом нет. Это тоже монологический метод. Рассказ используется в школе гораздо чаще, чем лекция. Длится он 20-25 минут. Используется рассказ в том случае, если:

1) изучаемый материал труден для восприятия;

2) не опирается на ранее пройденный материал и не связан с другими предметами.

Этот метод отличается от школьной лекции не только длительностью изложения, но и тем, что в процессе сообщения нового материала учитель обращается к знаниям учеников, привлекает их к решению небольших проблемных задач, написанию уравнений химических реакций, предлагает сделать краткие и общие выводы. Темп рассказа более быстрый. Не ведется запись материала рассказа.

2. Беседа относится к диалогическим методам. Это один из наиболее продуктивных методов обучения в школе, так как при его использовании учащиеся принимают активное участие в приобретении знаний.

Достоинства беседы :

1) в ходе беседы через старые знания приобретаются новые, но более высокой степени общности;

2) достигается активная аналитико-синтетическая познавательная деятельность учащихся;

3) используются межпредметные связи.

Подготовка учителя к такому методу занятий требует глубокого анализа как содержания материала, так и психологических возможностей контингента данного класса.

По видам беседы бывают: эвристические , обобщающие и контрольно-учетные .

В задачу эвристической беседы входит приобретение учащимися знаний при исследовательском подходе и максимальной активности обучаемых. Этот метод используется при изучении нового материала. Цель обобщающей беседы – систематизация, закрепление, приобретение знаний. Контрольно-учетная беседа предполагает:

1) контроль за полнотой, систематичностью, правильностью, прочностью и т.д. знаний;

2) исправление обнаруженных недостатков;

3) оценку и закрепление знаний.

В 8-9 классах применяются, главным образом, комбинированные изложения, то есть сочетание объяснения с разными видами бесед.

3. Работа с учебниками и другими книгами . Самостоятельная работа с книгой – один из методов, к которому должны приучиться учащиеся. Уже в 8 классе необходимо систематически учить школьников работе с книгой, вводить на уроках этот элемент обучения.

1) осмысливание заглавия параграфа;

2) первое чтение параграфа в целом. Внимательное рассмотрение рисунков;

3) выяснение смысла новых слов и выражений (предметный указатель);

4) составление плана прочитанного;

5) повторное чтение по частям;

6) написание всех формул, уравнений, зарисовка приборов;

7) сравнение свойств изучаемых веществ со свойствами ранее изученных;

8) заключительное чтение с целью обобщения всего материала;

9) разбор вопросов и упражнений в конце параграфа;

10) заключительный контроль (с оценкой знаний).

По такому плану должно идти обучение работе с книгой на уроке, и этот же план можно рекомендовать при работе дома.

После работы с книгой проводится беседа, уточняются понятия. Может быть дополнительно продемонстрирован фильм или химический опыт.

4. Семинары могут быть использованы и на уроках изучения нового материала и при обобщении знаний.

Задачи семинаров :

1) привитие умения самостоятельно приобретать знания, используя различные источники информации (учебники, периодическую печать, научно-популярную литературу, Internet);

2) умение устанавливать связь между строением и свойствами, свойствами и применением, то есть обучение умению применять знания на практике;

3) установление связи химии с жизнью.

Семинары могут строиться в форме докладов, в свободной форме, когда все ученики готовятся по одним и тем же общим вопросам, или в форме деловых игр.

Успех семинара зависит :

1) от умения учащихся работать с источником информации;

2) от подготовки учителя.

При подготовке к семинару учителю необходимо :

2) составить вопросы, доступные по содержанию и объему для усвоению учащимися;

3) продумать форму семинара;

4) предусмотреть время на обсуждение всех вопросов.

Важным моментом является развитие речи учащихся. Умение сформулировать свою мысль, говорить, используя язык данной науки.

5. Консультация способствует активизации школьников в процессе обучения, формированию у них полноты, глубины, систематичности знаний.

Консультации могут проводиться на уроке и вне его, по одной теме или по нескольким, индивидуально или с группой учащихся.

1) учитель заранее подбирает к консультации материал, анализируя устные и письменные ответы учащегося, их самостоятельные работы;

2) за несколько уроков до консультации ученики могут опустить в специально подготовленный ящик записки с вопросами (можно указать фамилию, тогда это облегчит индивидуальную работу учителя с учениками);

3) при непосредственной подготовке к консультации учитель классифицирует поступившие вопросы. По возможности следует выделить из числа поступивших вопросов центральный и сгруппировать вокруг него остальные. Важно обеспечить переход от простого к более сложному;

4) можно привлекать к проведению консультаций наиболее подготовленных учащихся;

5) в начале консультации учитель объявляет:

Тему и цель консультации;

Характер поступивших вопросов;

6) в конце консультации учителем дается анализ проделанной работы. Целесообразно при этом провести самостоятельную работу.

Основная концепция статьи "Преподавание химии в средней школе" - это представление собственного педагогического опыта, оказание помощи педагогам по методике преподавания химии в школе. Может быть, с большим или с меньшим успехом её можно применить к преподаванию и других естественных наук (физики, биологии, географии) и математики. В подавляющем большинстве случаев эффективное осуществление профессиональной деятельности требует как наличия способностей осуществлять эту деятельность, так и желания её осуществлять (мотивации).

В данной статье рассмотрена роль интерактивных приёмов в обучении. Автор знакомит с различными формами использования данных приёмов на уроках химии.

Мы живём в эпоху стремительного роста научных знаний. С точки зрения системного анализа образовательный процесс в средней школе и научные знания являются сложными, бесконечными, взаимодействующими системами, причём образовательный процесс входит как подсистема в систему научных знаний. Поэтому бурный рост научных знаний неминуемо должен приводить к естественной изменчивости образовательного процесса в средней школе, а повышение качества и эффективности образовательного процесса, в свою очередь, увеличит темпы роста научных знаний.

В законах об образовании РФ указывается на необходимость совершенствования образования, повышения качества воспитательной работы, целенаправленного развития творческих способностей учащихся. Ещё К.Д. Ушинский, - основоположник научной педагогики в России, писал, что учение - есть труд, полный активности и мысли. Но именно активная деятельностная и мыслительная творческая сторона учения недостаточно актуализирована при традиционной организации обучения. Повышение эффективности урока - одна из насущных задач совершенствования качества учебно-воспитательного процесса.

Кто он сегодня - современный учитель: источник информации, носитель инноваций, консультант, модератор, наблюдатель, ресурс, справочник, советник, - тот кто учит других или постоянно учится сам? Какой он - современный учитель: творческий, самокритичный, предприимчивый, стрессоустойчивый, владеющий информацией, психолог?

Времена энциклопедистов, обладающих обширным, но константным багажом знаний, прошли. В век информационных технологий при постоянно растущей конъюктуре рынка ценятся специалисты, способные находить, используя средства мультимедиа, и анализировать быстро меняющуюся информацию. Поэтому цель современного образования - это не запоминание большого объёма фактических данных, а обучение эффективным способам получения и анализа доступной информации. Учитывая, что обучение - это целенаправленный процесс взаимодействия педагога и учащегося, активным началом в педагогической системе выступает дискурс. Система "учитель - учащийся" обладает потенциальными возможностями в повышении активности обучаемых, а эффективность образовательного процесса зависит от согласования, синхронизации в действиях обеих сторон. Одним из условий повышения эффективности обучения является установление благоприятного психологического климата в процессе обучения, то есть необходима смена позиции учителя в образовательном процессе. Главной задачей учителя становится не передача знаний, а организация деятельности обучаемых. Учитель должен выступать как наставник и организатор непрерывно меняющейся обучающей среды, а не как простой носитель информации. Роль учащегося усложняется, так как он должен превратиться из пассивного потребителя готовых знаний в активного исследователя, интересующегося не столько получением конкретных знаний, сколько новыми технологиями и методами исследования и получения искомого результата. Это могут быть взаимодействия "учитель - учащийся", "учащийся - учащийся", "учащийся - учебная книга", "учитель - учащийся - учебный материал".

Новые знания лучше воспринимаются тогда, когда учащиеся хорошо понимают стоящие перед ними задачи и проявляют интерес к предстоящей работе. Постановка целей и задач всегда учитывает потребность учащихся к проявлению самостоятельности, стремление их к самоутверждению, жажде познания нового. Если на уроке есть условия для удовлетворения таких потребностей, то учащиеся с интересом включаются в работу.

Мой опыт работы в средней школе показал, что в развитии интереса к предмету нельзя полностью полагаться на содержание изучаемого материала. Сведение истоков познавательного интереса только к содержательной стороне материала приводит лишь к ситуативной заинтересованности на уроке. Если учащиеся не вовлечены в активную деятельность, то любой содержательный материал вызовет в них созерцательный интерес к предмету, который не будет являться познавательным интересом.

В школе учащиеся приходят ко мне на урок с переключённым вниманием, поэтому основной задачей для меня как учителя является переключение мозговой дорожки на восприятие химического материала. Мозг учащегося устроен так, что знания довольно редко проникают в его глубину, часто они остаются на поверхности и поэтому непрочны. Мощным стимулом в этом случае является интерес.

Развитие познавательного интереса - сложная задача, от решения которой зависит эффективность учебной деятельности учащегося. Осознанная работа начинается с понимания и принятия учащимися учебных задач, которые ставятся перед ними. Чаще всего такая ситуация создаётся при повторении изученного ранее. Тогда учащиеся сами формируют цель предстоящей работы. В связи с необходимостью повышения успеваемости развитие познавательных интересов учащихся в процессе обучения имеет большое значение для любого учебного предмета. Желание каждого учителя - привить интерес к своему предмету, но программа по химии в средней школе, способствующая запоминанию, не всегда развивает творческую мыслительную деятельность учащихся.

Каким бы хорошим знанием предмета, высокой эрудицией не обладал учитель, традиционный урок мало способствует эмоциональному настроению обучающихся на дальнейшее восприятие учебного материала, активизации их мыслительной деятельности, развитию и реализации их потенциальных умственных способностей. Снятию усталости, лучшему усвоению учебного предмета, развитию научного интереса, активизации учебной деятельности учащихся, повышению уровня практической направленности химии способствуют наиболее активные формы, средства и методы обучения (фронтальные опыты, исследовательская деятельность, уроки-соревнования, компьютерные технологии).

В каждом учащемся живёт страсть к открытиям и исследованиям. Даже плохо успевающий учащийся обнаруживает интерес к предмету, когда ему удаётся что-нибудь открыть. Поэтому на своих уроках мне часто приходится проводить фронтальные опыты. Например, учащиеся 9 класса по теме "Химические свойства кислорода" экспериментально выясняют и открывают условия лучшего горения некоторых простых и сложных веществ.

Место проведения фронтального эксперимента для меня не самоцель, но оно направлено на мыслительные действия учащихся. Фронтальные наблюдения убеждают учащихся в том, что каждый из них может сделать открытие чего-либо, толчок которому даёт опыт.

Я также провожу с учащимися уроки-исследования, где предметом их исследования является переоткрытие уже открытого в науке, а выполнение учащимися исследовательских работ является познанием для них ещё не познанного. Учащиеся во время урока сами накапливают факты, выдвигают гипотезу, ставят эксперименты, создают теорию. Задания такого характера вызывают у ребят усиленный интерес, что приводит к глубокому и прочному усвоению знаний. Итогом работы на уроке становятся выводы, самостоятельно полученные ребятами, как ответ на проблемный вопрос учителя. Например, выявляем сущность, механизм и причину протекания реакций ионного обмена, опираясь на теорию электролитической диссоциации с учащимися 9 класса. Так как неотъемлемой частью химии является выполнение практических работ, то я почти совсем отошёл от учебника и его инструкций и предлагаю ребятам самим предложить порядок выполнения работ и всё необходимое для этого оборудование. Если учащемуся трудно выполнить работу, то он может воспользоваться учебником. Я считаю, что это учит ребят самостоятельно мыслить, а урок считать методом исследования.

Для соотношения новой информации с системой прежних знаний я провожу на уроках работу с обобщающими схемами и таблицами. Например, изучая тему "Особые химические свойства азотной и серной кислот" в 9 классе мы составляем схемы, с помощью которых, пользуясь приёмом сравнения, объясняем окислительные свойства этих кислот в зависимости от их концентрации при их взаимодействии с неметаллами и с металлами различной активности.

В химии есть уроки, связанные с решением задач. Я учу ребят решать задачи по алгоритму и самим его составлять. Например, в 11 классе все задачи по теме "Растворы. Способы выражения концентрации растворов" учащиеся решают по алгоритму. Особое внимание я уделяю решению качественных задач по органической и по неорганической химии, где ребята учатся мыслить и применять знания на практике. Я считаю, что даже в слабых классах виден неплохой результат. Одним из путей развития познавательного интереса я вижу использование на обобщающем уроке различных видов знаний типа кроссвордов, ребусов, чайнвордов. Такие задания способствуют усвоению определённых химических величин, понятий, законов, запоминанию имён учёных, названий и назначений приборов и лабораторного оборудования.

Для активизации познавательной деятельности учащихся на уроке и развития их интереса к учению я провожу уроки-соревнования. Такие уроки способствуют повышению успеваемости, так как не желая отставать от товарищей и подвести свой коллектив, учащиеся начинают больше читать по предмету и тренироваться в решении задач. Такие уроки приводят к разнообразию процесса обучения.

Для того, чтобы у учащихся была достаточность опорных знаний, без которой они не могут продвинуться в учении, я использую работу с опорными конспектами. Опорные конспекты позволяют учащемуся составить план изучения химического явления или закона, а также при необходимости очень быстро выполнить и повторить пройденный материал и на следующих курсах. Например, конспект по теме "Химическая кинетика" можно использовать как в 9, так и в 11 классах.

Для того, чтобы проверить и скорректировать знания учащихся по какой-либо теме, я провожу работу с карточками-тестами. Они позволяют мне увидеть степень обученности учащихся, их уровневую подготовку.

Одной из интересных форм организации коллективной и познавательной деятельности учащихся я считаю общественный смотр знаний, который является для них зачётом. Смотр развивает активное сотрудничество ребят в их главном труде - учении, способствует созданию в юношеском коллективе атмосферы доброжелательности, воспитанию взаимопомощи, формированию ответственного отношения не только к своей учёбе, но и к успехам своих одноклассников. Смотры знаний углубляют знания ребят по предмету, служат закреплением больших тем или наиболее сложных разделов курса химии. Например, в 11 классе я провожу смотры по темам "Основные классы неорганических соединений", "Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева", "Строение атома и химическая связь"; в 10 классе - "Углеводороды", "Кислородсодержащие органические соединения"; в 9 классе - "Теория электролитической диссоциации", "Металлы", "Неметаллы".

Лучшим местом для налаживания диалога учителя с учащимися является также и урок с использованием компьютерных технологий. Именно на таком уроке возможно зажечь чувства учащихся. А это - наши с ребятами отношения друг к другу, к учёбе, к семье, к коллективу, к знаниям. Наши эмоциональные отношения к миру и составляют убеждения, душу человека, сердцевину его личности.

Компьютер как средство обучения становится в настоящее время незаменимым инструментом учителя. Данная проблема представляется актуальной, поскольку педагогические возможности компьютера как средства обучения по многим показателям намного превосходят возможности традиционных средств. Использование компьютерных технологий позволяет изготовить значительное количество наглядных пособий, распечатать тексты уроков, проверочные работы, тесты и многое другое, увеличивает наглядность изучаемого материала. Например, при изучении темы "Строение атома" можно воспользоваться фрагментом программы "Химия, 8 класс", которая позволяет рассмотреть строение атома, модель распределения электронов по энергетическим уровням, а также механизмы образования химической связи, модели протекания химических реакций и многое другое. Ещё более актуальным это использование становится при изучении курса "Органическая химия", в основе которого лежит пространственное строение многих органических веществ. Это представляется чрезвычайно важным, поскольку у учащихся обычно не формируется представление о молекулах как о пространственных структурах. Традиционное изображение молекул веществ в одной плоскости приводит к потере целого измерения и не стимулирует развития пространственного изображения. Значительным достижением компьютерных технологий в этом вопросе служит так же и то, что строение молекул можно рассмотреть под разными углами - в динамике.

Использование мультимедийных программ позволяет сделать химический эксперимент более доступным. Например, в программе школы по химии отсутствуют опыты с вредными веществами, хотя демонстрация и некоторых из них имеет воспитательное значение: есть опыты, которые легли в основу исторических открытий и необходимы для формирования полноценной картины развития химического знания (получение кислорода, водорода), свойства отдельных веществ необходимо знать не на словах, поскольку на них формируются правила правильного поведения в экстремальных ситуациях (взаимодействие серы со ртутью). Использование компакт-дисков для демонстрации химического эксперимента позволяет также сократить время на демонстрацию длительного опыта (перегонки нефти), облегчить подготовку оборудования. Это вовсе не означает, что эксперимент должен быть полностью заменён показом. Так, перед началом практических работ я с учащимися провожу подготовку к ним, используя программу "аналитик" (автор - А.Н. Лёвкин). Это позволяет отработать последовательность проведения опытов и экономит реактивы.

Компьютерные технологии представляют широкие возможности для изучения химических производств. При рассмотрении этих вопросов мы как учителя основываемся на статичных схемах. Мультимедийные программы позволяют продемонстрировать все процессы в динамике, заглянуть внутрь реактора.

В нашей школе на основе готовых дидактических материалов мной создан комплект тестов по всем темам школьного курса химии. Я использую их для проверки первичного усвоения материала или в качестве зачёта по теоретическим вопросам.

Использование компьютерных технологий не только повышает качество предметного обучения, но и формирует такие личностные качества выпускника школы как профессионализм, мобильность и конкурентоспособность, что сделает его более успешным при дальнейшем обучении в других образовательных учреждениях.

Все мои действия при использовании наглядных и технических средств обучения в процессе обучения направлены на создание знаний учащихся, а информация, которую я даю на уроках и факультативных занятиях, приводит к развитию их познавательного интереса, повышает эффективность образовательного процесса.

Государство, как я полагаю, должно быть заинтересовано в том, чтобы максимально эффективно использовать людской потенциал, т.е. чтобы на соответствующих должностях находились те люди, которые могут использовать соответствующие обязанности должным образом.

Когда речь идёт о педагогике, надо понимать, что на чашах весов стоят судьбы конкретных людей, которые, возможно, кладутся на "прокрустово ложе" существующей образовательной системы.

Список используемой литературы

  1. Выявление, поддержка и развитие интеллектуально одарённых детей. Сборник лучших работ участников XII Всероссийского заочного конкурса педагогов "Образовательный потенциал России" 2013/2014 учебного года. - Обнинск: МАН: "Интеллект будущего", 2014. - 134 с.
  2. Евстафьева Е.И., Титова И.М. Профессиональное образование: развитие мотивации учения / Химия в школе, №7, 2012. - с. 20 - 25.
  3. Маркушев В.А., Безрукова В.С., Кузьмина Г.А. Научно-педагогические основы развития методики профессионального обучения. Третьи педагогические чтения. - Санкт-Петербург, УМЦ Комитета по образованию, 2011. - 2011. - 298 с.

Тема 1. Методика обучения химии как наука

и учебный предмет в педвузе

1. Предмет методики обучения химии, задачи методики обучения химии, методы исследования, современное состояние и проблемы

Методика обучения химии изучается в определенной после­довательности. Вначале рассматривается основные образовательные, воспитывающие и развивающие функции учебного предмета химии в средней школе.

Следующий этап - ознакомление студентов с общими вопросами организации процесса обучения химии. Структурными элементами этой части курса являются основы процесса обучения, методы обучения химии, средства обучения, организационные формы обучения и методика внеклассной работы по предмету.

Отдельный раздел методики обучения химии рассматривает рекомендации по проведению урока и отдельных его этапов и изучению отдельных разделов школьного курса химии.

Специальная часть курса посвящена обзору современных педагогических технологий и информационных средств обучения химии.

На завершающем этапе рассматриваются основы научно-исследовательской работы в области методики химии и направления повышения ее эффективности на практике. Все эти этапы взаимно связаны и должны рассматриваться с позиций трех функций обучения (каких?).

Изучение методики не ограничивается только лекционным курсом. Студенты должны приобрести навыки демонстрирования химических опытов, освоить методику преподавания тем школьной программы по химии, методику обучения учащихся решению химических задач, научиться планировать и проводить уроки и др. Особое значение придается работе над курсовыми темами, само­стоятельным методическим исследованиям в период педагогической практики, которая служит не только средством формирования учи­теля, но и критерием качества его подготовки. Студенты должны освоить современные педагогические технологии обучения, в том числе и с применением новых информационных средств обучения. По отдельным важным проблемам читаются спецкурсы, прово­дятся спецпрактикумы, которые также входят в общую систему форм обучения методике химии.

4. Современные требования к профессиональной

подготовке учителя химии

Методика обучения химии как учебный предмет в вузе имеет перво­степенное значение для подготовки учителей химии средней школы. В процессе изучения его формируются профессиональные знания, умения и навыки студентов, что обеспечивает в будущем эффектив­ное обучение и воспитание учащихся химии в средней школе. Про­фессиональная подготовка будущего специалиста строится в соот­ветствии с профессиограммой учителя, представляющей собой мо­дель подготовки специалиста, которая обеспечивает усвоение сле­дующих знаний, умений и навыков:

1. Знание основ химии, ее методологии, овладение навыками учебного химического эксперимента. Понимание задач науки химии и ее роли в общей системе естественных наук и в народном хозяйстве. Понимание источников появления в обществе хемофобии и овладение методами ее преодоления.

2. Всестороннее и глубокое понимание задач курса химии общеобразовательной школы; знание содержания, уровней и профилей среднего химического образования на современном этапе развития общества. Уметь претворить в учебно-воспитательный процесс идеи и положения Концепции развития общего и профессионального образования в нашей стране.

3. Знание основ психолого-педагогических, общественно-полити­ческих дисциплин и вузовских курсов химии в объеме программы вуза.

4. Усвоение теоретических основ и современного уровня раз­вития методики обучения химии.

5. Умение представить обоснованную характеристику и критический анализ действующих школьных программ, учебников и пособий. Умение самостоятельно составлять учебные программы элективных курсов и изучения химии на различном уровне.

6. Умение использовать современные педагогические технологии, методы проблемного обучения, новейшие информационные средства обучения, акти­визировать и стимулировать познавательную деятельность уча­щихся, направлять их на самостоятельное усвоение знаний.

7. Умение строить на материале курса химии мировоззренче­ские выводы, применять научные методологии при объяснении химических явлений, использовать материал курса химии для всестороннего развития и воспитания учащихся.

8. Умение осуществлять политехническую направленность школьного кур­са химии и проводить профориентационную работу по химии в соответствии с потребностями общества.

9. Усвоение теоретических основ методики химического эксперимента, его познавательного значения, овладение техникой постановки химических опытов.

10. Владение основными натуральными, техническими и информа-ционными средствами обучения, умение использовать их в учебной работе.

11. Знание задач, содержания, методов и организационных форм внеклассной работы по химии.

12. Умение осуществлять межпредметные связи с другими учебными дисциплинами.

13. Знания и умения организации работы химического кабинета как важнейшего и специфического средства обучения химии, в соответствии с правилами техники безопасности и дидактическими возможностями обучения предмету.

14. Освоение общепедагогических умений и навыков работы с учениками, родителями, общественностью и т. д.

15. Овладение методами научно-исследовательской работы в области методики обучения химии и повышения эффективности преподавания предмета в школе.

Курс методики обучения химии в ходе теоретической и практиче­ской подготовки студентов должен раскрыть содержание, по­строение и методику изучения школьного курса химии, ознакомить студентов с особенностями преподавания химии в школах различного уровня и профиля, а также в профессионально-технических учи­лищах, сформировать устойчивые умения и навыки будущих учителей в использова­нии современных методов и средств обучения химии, усвоить требования к современному уроку химии и добиться твердых умений и навыков при их реализации в школе, познакомить с особенно­стями проведения элективных курсов по химии и различными формами внеклассной работы по предмету. Таким образом, система вузовского курса методики обучения химии в значительной мере формирует основные знания, умения и навыки, определяющие профессиограмму учителя химии.

ВОПРОСЫ

1. Определение понятия Методики обучения химии.

2. Назовите предмет методики обучения химии, как науки.

3. Расскажите кратко о задачах методики обучения химии.

4. Перечислите методы исследования методики обучения химии.

5. Каковы современное состояние и проблемы методики обучения химии.

6. Методика обучения химии как предмет в вузе.

7. Перечислите основные требования к профессиональным качествам учителя химии.

8. Какими из этих качеств Вы уже обладаете?

Современная дидактика
школьной химии

Учебный план курса

№ газеты Учебный материал
17 Лекция № 1. Основные направления модернизации школьного химического образования. Эксперимент по переходу школы на 12-летнее обучение. Предпрофильная подготовка учащихся основной школы и профильное обучение учащихся в старшей школе. ЕГЭ как итоговая форма контроля качества знаний по химии выпускников средней школы. Федеральный компонент государственного образовательного стандарта по химии
18 Лекция № 2. Концентризм и пропедевтика в современном школьном химическом образовании. Концентрический подход к структурированию школьных курсов химии. Пропедевтические курсы химии
19 Лекция № 3. Анализ авторских курсов химии федерального перечня учебников по предмету. Курсы химии основной школы и предпрофильная подготовка учащихся. Курсы химии старшей ступени общего образования и профильное обучение учебной дисциплине. Линейное, линейно-концентрическое и концентрическое построение авторских курсов.
20 Лекция № 4. Процесс обучения химии. Сущность, цели, мотивы и этапы обучения химии. Принципы обучения химии. Развитие учащихся в процессе обучения химии. Формы и методы совершенствования творческих и исследовательских способностей учащихся при изучении химии
21 Лекция № 5. Методы обучения химии. Классификация методов обучения химии. Проблемное обучение химии. Химический эксперимент как метод обучения предмету. Исследовательские методы в обучении химии
22 Лекция № 6. Контроль и оценка качества знаний учащихся как форма руководства их учебной деятельностью. Виды контроля и их дидактические функции. Педагогическое тестирование в химии. Типология тестов. Единый государственный экзамен (ЕГЭ) по химии.
23 Лекция № 7. Личностно ориентированные технологии обучения химии. Технологии обучения в сотрудничестве. Проектное обучение. Портфолио как средство мониторинга успешности овладения учащимся учебного предмета
24 Лекция № 8. Формы организации обучения химии. Уроки химии, их структура и типология. Организация учебной деятельности учащихся на уроках химии. Элективные курсы, их типология и дидактическое предназначение. Другие формы организации учебной деятельности учащихся (кружки, олимпиады, научные общества, экскурсии)
Итоговая работа. Разработка урока в соответствии с предложенной концепцией. Краткий отчет о проведении итоговой работы, сопровождаемый справкой из учебного заведения, должен быть направлен в Педагогический университет не позднее 28 февраля 2008 г.

ЛЕКЦИЯ № 5
Методы обучения химии

Классификация методов обучения химии

Слово «метод» греческого происхождения и в переводе на русский язык означает «путь исследования, теория, учение». В процессе обучения метод выступает как упорядоченный способ взаимосвязанной деятельности учителя и учащихся по достижению определенных учебно-воспитательных целей.

Широко распространенным в дидактике является также понятие «прием обучения». Прием обучения – это составная часть или отдельная сторона метода обучения.

Единой универсальной классификации методов обучения дидактам и методистам создать не удалось.

Метод обучения предполагает прежде всего цель учителя и его деятельность с помощью имеющихся у него средств. В результате возникает цель ученика и его деятельность, которая осуществляется имеющимися у него средствами. Под влиянием этой деятельности возникает процесс усвоения учеником изучаемого содержания, достигается намеченная цель, или результат обучения. Этот результат служит критерием соответствия метода цели. Таким образом, любой метод обучения представляет собой систему целенаправленных действий учителя, организующих познавательную и практическую деятельность учащегося, обеспечивающую усвоение им содержания образования и тем самым достижение целей обучения .

Содержание образования, подлежащее усвоению, неоднородно. Оно включает компоненты (знания о мире, опыт репродуктивной деятельности, опыт творческой деятельности, опыт эмоционально-ценностного отношения к миру), каждый из которых имеет свою специфику. Многочисленные исследования психологов и опыт обучения в школе свидетельствуют о том, что каждому виду содержания соответствует определенный способ его усвоения . Рассмотрим каждый из них.

Известно, что усвоение первого компонента содержания образования – знаний о мире , в том числе о мире веществ, материалов и химических процессов, – требует прежде всего деятельного восприятия, которое первоначально протекает как чувственное восприятие: зрительное, осязательное, слуховое, вкусовое, тактильное. Воспринимая не только реальную действительность, но и символы, знаки, выражающие ее в форме химических понятий, законов, теорий, формул, уравнений химических реакций и т.п., обучаемый соотносит их с реальными объектами, перекодирует их на язык, соответствующий его опыту. Иными словами, химические знания ученик усваивает путем различных видов восприятия , осознания приобретенной информации о мире и запоминания ее.

Второй компонент содержания образования – опыт осуществления способов деятельности . Чтобы обеспечить этот вид усвоения, учитель организует репродуцирующую деятельность учащихся по образцу, правилу, алгоритму (упражнения, решение задач, составление уравнений химических реакций, выполнение лабораторных работ и т.д.).

Перечисленные способы деятельности, однако, не могут обеспечить освоение третьего компонента содержания школьного химического образования – опыта творческой деятельности . Для усвоения этого опыта необходимо самостоятельное решение учеником новых для него проблем.

Последний компонент содержания образования – опыт эмоционально-ценностного отношения к миру – предполагает формирование нормативных установок, оценочных суждений, отношения к веществам, материалам и реакциям, к деятельности по их познанию и безопасному применению и др.

Конкретные способы воспитания отношений могут быть различны. Так, можно поразить учащихся неожиданностью нового знания, эффектностью химического эксперимента; привлечь возможностью проявления собственных сил, самостоятельным достижением уникальных результатов, значимостью изучаемых объектов, парадоксальностью мысли и явлений. Во всех этих конкретных способах сказывается одна общая черта – они воздействуют на эмоции учащихся, формируют эмоционально окрашенное отношение к предмету изучения, вызывают переживания. Без учета эмоционального фактора ученика можно научить знаниям, навыкам, но вызвать интерес, постоянство положительного отношения к химии невозможно.

Классификация методов, в основу которой положены специфика содержания учебного материала и характер учебно-познавательной деятельности, включает несколько методов: объяснительно-uллюстративный метод, репродуктивный метод, метод проблемного изложения, частично-поисковый, или эвристический, метод, исследовательский метод.

Объяснительно-иллюстративный метод

Учитель организует передачу готовой информации и ее восприятие учащимися с помощью различных средств:

а) устное слово (объяснение, беседа, рассказ, лекция);

б) печатное слово (учебник, дополнительные пособия, хрестоматии, справочники, электронные источники информации, интернет-ресурсы);

в) наглядные пособия (использование мультимедийных средств, демонстрация опытов, таблиц, графиков, схем, показ слайдов, учебных кино-, теле-, видео- и диафильмов, натуральных объектов в классе и во время экскурсий);

г) практический показ способов деятельности (демонстрация образцов составления формул, монтажа прибора, способа решения задачи, составления плана, резюме, аннотации, примеров выполнения упражнений, оформления работы и т.д.).

Объяснение. Под объяснением следует понимать словесное истолкование принципов, закономерностей, существенных свойств изучаемого объекта, отдельных понятий, явлений, процессов. Оно используется при решении химических задач, раскрытии причин, механизмов химических реакций, технологических процессов. Применение этого метода требует:

– точного и четкого формулирования сути проблемы, задачи, вопроса;

– аргументации, доказательства последовательного раскрытия причинно-следственных связей;

– использование приемов сравнения, аналогии, обобщения;

– привлечения ярких, убедительных примеров из практики;

– безукоризненной логики изложения.

Беседа. Беседа – диалогический метод обучения, при котором учитель путем постановки тщательно продуманной системы вопросов подводит учеников к пониманию нового материала или проверяет усвоение ими уже изученного.

Для передачи новых знаний используется сообщающая беседа. Если беседа предшествует изучению нового материала, ее называют вводной или вступительной. Цель такой беседы – актуализировать имеющиеся у учащихся знания, вызвать положительную мотивацию, состояние готовности для усвоения нового. Закрепляющая беседа применяется после изучения нового материала с целью проверки степени его усвоения, систематизации, закрепления. В ходе беседы вопросы могут быть адресованы одному ученику (индивидуальная беседа ) или учащимся всего класса (фронтальная беседа ).

Успех проведения беседы во многом зависит от характера вопросов: они должны быть краткими, четкими, содержательными, сформулированными так, чтобы будить мысль ученика. Не следует ставить двойных, подсказывающих вопросов или вопросов, наталкивающих на угадывание ответа. Не следует также формулировать альтернативных вопросов, требующих однозначных ответов типа «да» или «нет».

К достоинствам беседы можно отнести то, что она:

– активизирует работу всех учащихся;

– позволяет использовать их опыт, знания, наблюдения;

– развивает внимание, речь, память, мышление;

– является средством диагностики уровня обученности.

Рассказ. Метод рассказа предполагает повествовательное изложение учебного материала описательного характера. К его использованию предъявляется ряд требований.

Рассказ должен:

– иметь ясное целеполагание;

– включать достаточное количество ярких, образных, убедительных примеров, достоверных фактов;

– обязательно быть эмоционально окрашенным;

– отражать элементы личной оценки и отношения учителя к излагаемым фактам, событиям, поступкам;

– сопровождаться записью на доске соответствующих формул, уравнений реакций, а также демонстрацией (средствами мультимедиа и др.) различных схем, таблиц, портретов ученых-химиков;

– иллюстрироваться соответствующим химическим экспериментом или его виртуальным аналогом, если того требуют правила техники безопасности или в школе отсутствуют возможности для его проведения.

Лекция. Лекция – монологический способ изложения объемного материала, необходимый в тех случаях, когда требуется обогатить содержание учебника новой, дополнительной информацией. Используется, как правило, в старших классах и занимает весь или почти весь урок. Преимущество лекции заключается в возможности обеспечить законченность, целостность, системность восприятия школьниками учебного материала с использованием внутри- и межпредметных связей.

Школьная лекция по химии так же, как и рассказ, должна сопровождаться опорным конспектом и соответствующими средствами наглядности, демонстрационным экспериментом и т.д.

Лекция (от лат. lectio – чтение) характеризуется строгостью изложения, предполагает конспектирование. К ней применимы те же требования, что и к методу объяснения, но добавляется еще ряд:

– лекция имеет структуру, она состоит из введения, основной части, заключения;

Эффективность лекции значительно повышается при использовании элементов дискуссии, риторических и проблемных вопросов, сопоставления различных точек зрения, выражения собственного отношения к обсуждаемой проблеме или позиции автора.

Объяснительно-иллюстративный метод – один из наиболее экономных способов передачи обобщенного и систематизированного опыта человечества.

В последние годы к источникам информации прибавился мощнейший информационный резервуар – Интернет, глобальная телекоммуникационная сеть, охватывающая все страны мира. Многие педагоги рассматривают дидактические свойства Интернета не только как глобальной информационной системы, но и как канала передачи информации посредством мультимедийных технологий. Мультимедийные технологии (ММТ) – информационные технологии, обеспечивающие работу с анимированной компьютерной графикой, текстом, речью и высококачественным звуком, неподвижными или видеоизображениями. Можно сказать, что мультимедиа – синтез трех стихий: информации цифрового характера (тексты, графика, анимация), аналоговой информации визуального отображения (видео, фотографии, картины и пр.) и аналоговой информации (речь, музыка, другие звуки). Использование ММТ способствует лучшему восприятию, осознанию и запоминанию материала, при этом, как утверждают психологи, активизируется правое полушарие мозга, отвечающее за ассоциативное мышление, интуицию, рождение новых идей.

Репродуктивный метод

Для приобретения учащимися навыков и умений учитель с помощью системы заданий организует деятельность школьников по применению полученных знаний. Учащиеся выполняют задания по образцу, показанному учителем: решают задачи, составляют формулы веществ и уравнения реакций, выполняют по инструкции лабораторные работы, работают с учебником и другими источниками информации, воспроизводят химические эксперименты. От сложности задания, от способностей ученика зависит количество упражнений, необходимых для формирования умения. Установлено, например, что усвоение новых химических понятий или формул веществ требует, чтобы они повторились около 20 раз на протяжении определенного срока. Воспроизведение и повторение способа деятельности по заданиям учителя является главным признаком метода, названного репродуктивным.

Химический эксперимент является одним из важнейших в обучении химии. Он делится на демонстрационный (учительский) эксперимент, лабораторные и практические работы (ученический эксперимент) и будет рассмотрен ниже.

Большую роль в осуществлении репродуктивных методов играет алгоритмизация. Ученику дается алгоритм, т.е. правила и порядок действий, в результате выполнения которых он получает определенный результат, усваивая при этом сами действия, их очередность. Алгоритмическое предписание может быть отнесено к содержанию учебного предмета (как определить состав химического соединения с помощью химического эксперимента), к содержанию учебной деятельности (как конспектировать различные источники химических знаний) или к содержанию способа мыслительной деятельности (как сравнивать различные химические объекты). Использование учащимися известного им алгоритма по заданию учителя характеризует прием репродуктивного метода.

Если учащимся поручают найти и составить алгоритм какой-либо деятельности самим, то это может потребовать и творческой деятельности. В этом случае используется исследовательский метод .

Проблемное обучение химии

Проблемное обучение – это тип развивающего обучения, в котором сочетаются:

Систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых выводов науки (при этом система методов построена с учетом целеполагания и принципа проблемности );

Процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся, устойчивости мотивов учения и мыслительных (включая и творческие) способностей в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности.

Цель проблемного обучения – усвоение не только результатов научного познания, системы знаний, но и самого пути, процесса получения этих результатов, формирование познавательной самостоятельности ученика и развитие его творческих способностей.

Разработчиками международного теста PISA-2003 выделяется шесть умений и навыков, необходимых для решения познавательных проблем. Ученик должен владеть навыками:

а) аналитических рассуждений;

б) рассуждений по аналогии;

в) комбинаторных рассуждений;

г) различать факты и мнения;

д) различать и соотносить причины и следствия;

е) логично излагать свое решение.

Основополагающее понятие проблемного обучения – проблемная ситуация. Это такая ситуация, при которой субъекту необходимо решить какие-то трудные для себя задачи, но ему не хватает данных и он должен сам их искать.

Условия возникновения проблемной ситуации

Проблемная ситуации возникает в случае осознания учащимися недостаточности прежних знаний для объяснения нового факта .

Например, при изучении гидролиза солей основанием для создания проблемной ситуации может послужить исследование среды раствора различного типа солей с помощью индикаторов.

Проблемные ситуации возникают при столкновении учащихся с необходимостью использовать ранее усвоенные знания в новых практических условиях . Например, известная учащимся качественная реакция на наличие двойной связи в молекулах алкенов и диенов оказывается эффективной и для определения тройной связи в алкинах.

Проблемная ситуация легко возникает в том случае, если имеется противоречие между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимостью избранного способа . Например, сформированное у учащихся обобщенное представление о качественном определении галогенид-ионов с помощью нитрата серебра не соблюдается при действии этого реактива на фторид-ионы (почему?), поэтому поиск решения возникшей проблемы приводит к растворимым солям кальция в качестве реактива на фторид-ион.

Проблемная ситуация возникает тогда, когда имеется противоречие между практически достигнутым результатом выполнения учебного задания и отсутствием у учащихся знаний для его теоретического обоснования . Например, известное учащимся из математики правило «от перемены мест слагаемых сумма не изменяется» не соблюдается в некоторых случаях в химии. Так, получение гидроксида алюминия согласно ионному уравнению

Al 3+ + 3OH – = Al(OH) 3

зависит от того, какой реактив приливается к избытку другого реактива. В случае добавления нескольких капель щелочи к раствору соли алюминия осадок образуется и сохраняется. Если несколько капель раствора соли алюминия добавить к избытку щелочи, то образующийся вначале осадок сразу же растворяется. Почему? Решение возникшей проблемы позволит перейти к рассмотрению амфотерности.

Д.З.Кнебельман называет следующие особенности проблемных задач , вопросов.

Задача должна вызывать интерес своей необычностью , неожиданностью, нестандартностью. Информация особенно привлекает учащихся, если она содержит противоречивость , хотя бы кажущуюся. Проблемное задание должно вызвать удивление, создать эмоциональный фон. Например, решение проблемы, которая объясняет двойственное положение водорода в периодической системе (почему у этого единственного элемента в периодической системе – две клеточки в двух резко противоположных по свойствам группах элементов – щелочных металлов и галогенов?).

Проблемные задачи обязательно должны содержать посильное познавательное или техническое затруднение. Казалось бы, видно решение, но «мешает» досадное затруднение, что неизбежно вызывает всплеск мыслительной активности. Например, изготовление шаростержневых или масштабных моделей молекул веществ, отражающих истинное положение их атомов в пространстве.

Проблемное задание предусматривает элементы исследования, поиск различных способов его выполнения, их сравнение. Например, исследование различных факторов, ускоряющих или замедляющих коррозию металлов.

Логика решения учебной проблемы:

1) анализ проблемной ситуации;

2) осознание сущности затруднения – видение проблемы;

3) словесная формулировка проблемы;

4) локализация (ограничение) неизвестного;

5) определение возможных условий для успешного решения;

6) составление плана решения проблемы (план обязательно включает в себя выбор вариантов решения);

7) выдвижение предположения и обоснование гипотезы (возникает в результате «мысленного забегания вперед»);

8) доказательство гипотезы (осуществляется путем выведения из гипотезы следствий, которые проверяются);

9) проверка решения проблемы (сопоставление цели, требования задачи и полученного результата, соответствие теоретических выводов практике);

10) повторение и анализ процесса решения.

При проблемном обучении не исключается объяснение учителя и выполнение учащимися задач и заданий, требующих репродуктивной деятельности. Но принцип поисковой деятельности доминирует.

Метод проблемного изложения

Сущность метода состоит в том, что учитель в процессе изучения нового материала показывает образец научного поиска. Он создает проблемную ситуацию, анализирует ее и затем выполняет все этапы решения проблемы.

Учащиеся следят за логикой решения, контролируют правдоподобность предложенных гипотез, корректность выводов, убедительность доказательств. Непосредственный результат проблемного изложения – усвоение способа и логики решения данной проблемы или данного типа проблем, но еще без умения применять их самостоятельно. Поэтому для проблемного изложения учителем могут быть отобраны проблемы более сложные, чем те, которые посильны самостоятельному решению учащихся. Например, решение проблемы двойственного положения водорода в периодической системе, выявление философских основ общности периодического закона Д.И.Менделеева и теории строения А.М.Бутлерова, доказательств относительности истины на типологии химических связей, теории кислот и оснований.

Частично-поисковый, или эвристический, метод

Метод, при котором учитель организует участие школьников в выполнении отдельных этапов решения проблем, назван частично-поисковым.

Эвристическая беседа – это взаимосвязанная серия вопросов, большая или меньшая часть которых является небольшими проблемами, в совокупности ведущими к решению поставленной учителем проблемы.

Для постепенного приближения учащихся к самостоятельному решению проблем их необходимо предварительно учить выполнению отдельных шагов этого решения, отдельных этапов исследования, которые определяет учитель.

Например, при изучении циклоалканов учитель создает проблемную ситуацию: чем объяснить, что вещество состава С 5 Н 10 , которое должно быть непредельным и, следовательно, обесцвечивать раствор бромной воды, на практике не обесцвечивает его? Учащиеся высказывают предположение, что, по всей видимости, это вещество – предельный углеводород. Но у предельных углеводородов в составе молекулы должно быть на 2 атома водорода больше. Следовательно, этот углеводород должен иметь отличное от алканов строение. Учащимся предлагается вывести структурную формулу необычного углеводорода.

Сформулируем проблемные вопросы, которые создают соответствующие ситуации при изучении периодического закона Д.И.Менделеева в старших классах средней школы, инициируют эвристические беседы.

1) Все ученые, которые занимались поисками естественной классификации элементов, отталкивались от одних и тех же предпосылок. Почему же только Д.И.Менделееву «покорился» периодический закон?

2) В 1906 г. Нобелевский комитет рассматривал две кандидатуры на соискание Нобелевской премии: Анри Муассана («За какие заслуги?» – задает дополнительный вопрос учитель) и Д.И.Менделеева. Кому была вручена Нобелевская премия? Почему?

3) В 1882 г. Лондонское королевское общество присудило Д.И.Менделееву медаль Деви «за открытие периодических отношений атомных весов», а в 1887 г. оно вручает такую же медаль Д.Ньюлендсу «за открытие периодического закона». Чем объяснить такую нелогичность?

4) Философы называют открытие Менделеева «научным подвигом». Подвиг – это смертельный риск во имя великой цели. Как и чем рисковал Менделеев?

Химический эксперимент
как метод обучения предмету

Демонстрационный эксперимент иногда называют учительским, т.к. он проводится учителем в классе (кабинете или лаборатории химии). Однако это не совсем точно, ибо демонстрационный эксперимент может проводиться также лаборантом или 1–3 учащимися под руководством учителя.

Для такого эксперимента используется специальное оборудование, которое не применяется в ученическом эксперименте: демонстрационный штатив с пробирками, кодоскоп (в качестве реакторов в этом случае наиболее употребительны чашки Петри), графопроектор (в качестве реакторов в этом случае наиболее употребительны стеклянные кюветы), виртуальный эксперимент, который демонстрируется с помощью мультимедийной установки, компьютера, телевизора и видеомагнитофона.

Иногда в школе отсутствуют данные технические средства, и учитель пытается восполнить их недостаток собственной смекалкой. Например, при отсутствии кодоскопа и возможности показать взаимодействие натрия с водой в чашках Петри учителя нередко демонстрируют эту реакцию эффектно и просто. На демонстрационный столик ставится кристаллизатор, в который наливается вода, добавляется фенолфталеин и опускается небольшой кусочек натрия. Процесс демонстрируется посредством большого зеркала, которое учитель держит перед собой.

Учительская смекалка потребуется также для демонстрации моделей технологических процессов, которые невозможно повторить в школьных условиях или показать с помощью мультимедийных средств. Модель «кипящего слоя» учитель может продемонстрировать на простейшей установке: на рамку, затянутую марлей и помещенную на кольцо лабораторного штатива, насыпается горка манной крупы, а снизу подается поток воздуха из волейбольной камеры или воздушного шара.

Лабораторные и практические работы или ученический эксперимент играют важнейшую роль в обучении химии.

Отличие лабораторных работ от практических заключается прежде всего в их дидактических целях: лабораторные работы проводятся как экспериментальный фрагмент урока при изучении нового материала, а практические – по окончании изучения темы как средство контроля сформированности практических умений и навыков. Свое название лабораторный опыт получил от лат. laborare , что значит «работать». «Химии, – подчеркивал М.В.Ломоносов, – никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции». Лабораторные работы – это метод обучения, при котором учащиеся под руководством учителя и по заранее намеченному плану выполняют опыты, определенные практические задания, используя приборы и инструменты, в ходе чего происходит усвоение знаний и опыта деятельности.

Проведение лабораторных работ ведет к формированию умений и навыков, которые можно объединить в три группы: лабораторные навыки и умения, общие организационно-трудовые умения, умения производить фиксацию проделанных опытов.

В число лабораторных умений и навыков включаются: умение проводить несложные химические эксперименты с соблюдением правил техники безопасности, наблюдать за веществами и химическими реакциями.

К организационно-трудовым умениям относятся: соблюдение чистоты, порядка на рабочем столе, соблюдение правил техники безопасности, экономное расходование средств, времени и сил, умение работать в команде.

К умениям фиксировать опыт относятся: зарисовка прибора, запись наблюдений, уравнений реакций и выводов по ходу и итогам лабораторного опыта.

У российских учителей химии наиболее распространена следующая форма фиксации лабораторных и практических работ.

Например, при изучении теории электролитической диссоциации проводится лабораторная работа по исследованию свойств сильных и слабых электролитов на примере диссоциации соляной и уксусной кислот. Уксусная кислота обладает резким неприятным запахом, поэтому эксперимент рационально проводить капельным методом. В случае отсутствия специальной посуды в качестве реакторов можно использовать лунки, вырезанные из пластинок для таблеток. По инструкции учителя учащиеся помещают в две лунки соответственно по одной капле растворов концентрированной соляной кислоты и столового уксуса в каждую. Фиксируется наличие запаха из обеих лунок. Затем в каждую приливается по три-четыре капли воды. Фиксируется наличие запаха у разбавленного раствора уксусной кислоты и отсутствие его у раствора соляной (таблица).

Таблица

Что делал
(название опыта)
Что наблюдал
(рисунок и фиксация наблюдений)
Выводы
и уравнения реакций
Сильные и слабые электролиты До разбавления оба раствора имели резкий запах.

После разбавления запах у раствора уксусной кислоты сохранился, а у соляной исчез

1. Соляная кислота – сильная кислота, она диссоцирует необратимо:HCl = H + + Cl – .

2. Уксусная кислота – слабая кислота, поэтому диссоциирует обратимо:

CH 3 COOH CH 3 COO – + H + .

3. Свойства ионов отличаются от свойств молекул, из которых они образовались. Поэтому запах соляной кислоты исчез при ее разбавлении

Для формирования экспериментальных навыков учитель должен выполнить следующие методические приемы:

– сформулировать цели и задачи лабораторной работы;

– разъяснить порядок выполнения операций, показать наиболее сложные приемы, зарисовать схемы действия;

– предупредить о возможных ошибках и их последствиях;

– наблюдать и контролировать выполнение работы;

– подвеcти итоги работы.

Необходимо уделить внимание совершенствованию способов инструктажа учащихся перед выполнением лабораторных работ. Помимо устных объяснений и показа приемов работы, для этой цели используются письменные инструкции, схемы, демонстрация кинофрагментов, алгоритмические предписания.

Исследовательский метод в обучении химии

Наиболее ярко этот метод реализуется в проектной деятельности учащихся. Проект – это творческая (исследовательская) итоговая работа. Внедрение в школьную практику проектной деятельности преследует цель – развитие интеллектуальных способностей учащихся через усвоение алгоритма научного исследования и формирование опыта выполнения исследовательского проекта.

Достижение этой цели осуществляется в результате решения следующих дидактических задач:

– сформировать мотивы реферативно-исследовательской деятельности;

– обучить алгоритму научного исследования;

– сформировать опыт выполнения исследовательского проекта;

– обеспечить участие школьников в различных формах представления исследовательских работ;

– организовать педагогическую поддержку исследовательской деятельности и изобретательского уровня разработок учащихся.

Такая деятельность носит личностно ориентированный характер, и мотивами выполнения учащимися исследовательских проектов служат: познавательный интерес, ориентация на будущую профессию и высшее политехническое образование, удовлетворение от процесса работы, желание самоутвердиться как личность, престижность, желание получить награду, возможность поступить в вуз и др.

Тематика исследовательских работ по химии может быть различной, в частности:

1) химический анализ объектов окружающей среды: анализ кислотности почв, продуктов питания, природных вод; определение жесткости воды из разных источников и др. (например, «Определение жира в семенах масличных культур», «Определение качества мыла по его щелочности», «Анализ качества пищевых продуктов»);

2) изучение влияние различных факторов на химический состав некоторых биологических жидкостей (кожного экскрета, слюны и др.);

3) исследование влияния химических веществ на биологические объекты: прорастание, рост, развитие растений, поведение низших животных (эвглены, инфузории, гидры и др.).

4) изучение влияния различных условий на протекание химических реакций (особенно ферментативный катализ).

Л и т е р а т у р а

Бабанский Ю.К . Как оптимизировать процесс обучения. М., 1987; Дидактика средней школы. Под ред. М.Н.Скаткина. М., 1982; Дьюи Д . Психология и педагогика мышления. М., 1999;
Калмыкова З.И. Психологические принципы развивающего обучения. М., 1979; Кларин М.В . Инновации в мировой педагогике: обучение на основе исследования, игр и дискуссии. Рига, 1998; Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. М., 1981; Махмутов М.И . Организация проблемного обучения в школе. М., 1977; Основы дидактики. Под ред. Б.П.Есипова, М., 1967; Оконь В . Основы проблемного обучения. М., 1968; Педагогика: Учебное пособие для студентов педагогических институтов. Под ред. Ю.К.Бабанского. М., 1988; Реан А.А., Бордовская Н.В.,
Розум С.Н
. Психология и педагогика. СПб., 2002; Совершенствование содержания образования в школе. Под ред. И.Д.Зверева, М.П.Кашина. М., 1985; Харламов И.Ф . Педагогика. М., 2003; Шелпакова Н.А. и др . Химический эксперимент в школе и дома. Тюмень: ТГУ, 2000.

УЧЕБНЫЙ ПЛАН КУРСА

№ газеты Учебный материал
17 Лекция № 1. Содержание школьного курса химии и его вариативность. Пропедевтический курс химии. Kурс химии основной школы. Kурс химии средней школы. (Г.М.Чернобельская, доктор педагогических наук, профессор)
18 Лекция № 2. Предпрофильная подготовка учащихся основной школы по химии. Сущность, цели и задачи. Предпрофильные элективные курсы. Методические рекомендации по их разработке. (Е.Я.Аршанский, доктор педагогических наук, доцент)
19 Лекция № 3. Профильное обучение химии на старшей ступени общего образования. Единый методический подход к структурированию содержания в классах разного профиля. Вариативные компоненты содержания. (Е.Я.Аршанский)
20 Лекция № 4. Индивидуализированные технологии обучения химии. Основные требования построения технологий индивидуализированного обучения (ТИО). Организация самостоятельной работы учащихся на различных этапах урока в системе ТИО. Примеры современных ТИО. (Т.А.Боровских, кандидат педагогических наук, доцент)
21 Лекция № 5. Модульная технология обучения и ее использование на уроках химии. Основы модульной технологии. Методики конструирования модулей и модульные программы по химии. Рекомендации по использованию технологии на уроках химии. (П.И.Беспалов, кандидат педагогических наук, доцент)
22 Лекция № 6. Химический эксперимент в современной школе. Виды эксперимента. Функции химического эксперимента. Проблемный эксперимент с использованием современных технических средств обучения. (П.И.Беспалов)
23 Лекция № 7. Экологическая компонента в школьном курсе химии. Kритерии отбора содержания. Экологоориентированный химический эксперимент. Учебно-исследовательские экологические проекты. Задачи с экологическим содержанием. (В.М.Назаренко, доктор педагогических наук, профессор)
24 Лекция № 8. Kонтроль результатов обучения химии. Формы, виды и методы контроля. Тестовый контроль знаний по химии. (М.Д.Трухина, кандидат педагогических наук, доцент)

Итоговая работа. Разработка урока в соответствии с предложенной концепцией. Kраткий отчет о проведении итоговой работы, сопровождаемый справкой из учебного заведения, должен быть направлен в Педагогический университет не позднее
28 февраля 2007 г.

Т.А.БОРОВСКИХ

ЛЕКЦИЯ № 4
Индивидуализированные технологии
обучения химии

Боровских Татьяна Анатольевна – кандидат педагогических наук, доцент МПГУ, автор методических пособий для учителей химии, работающих по разным учебникам. Научные интересы – индивидуальзация обучения химии учащихся основной и полной средней школы.

План лекции

Основные требования к технологиям индивидуализированного обучения.

Построение системы уроков в ТИО.

Программированное обучение химии.

Технология уровневого обучения.

Технология проблемно-модульного обучения.

Технология проектного обучения.

ВВЕДЕНИЕ

В современной педагогике активно разрабатывается идея личностно-ориентированного обучения. Требование учитывать индивидуальные особенности ребенка в процессе обучения - давняя традиция. Однако традиционная педагогика с ее жесткой школьной системой, учебным планом, одинаковым для всех учащихся, не имеет возможности в полной мере осуществлять индивидуальный подход. Отсюда и слабая учебная мотивация, пассивность учащихся, случайность выбора ими профессии и т.д. В связи с этим необходимо искать пути перестройки учебного процесса, направив его на достижение всеми учащимися базового уровня образования, а заинтересованными учащимися – более высоких результатов.

Что же такое «индивидуализация обучения»? Часто понятия «индивидуализация», «индивидуальный подход» и «дифференциация» употребляются как синонимы.

Под индивидуализацией обучения понимают учет в процессе обучения индивидуальных особенностей учащихся во всех его формах и методах, независимо от того, какие особенности и в какой мере учитываются.

Дифференциация обучения – это объединение учащихся в группы на основании каких-либо особенностей; обучение в этом случае происходит по различным учебным планам и программам.

Индивидуальный подход – это принцип обучения, а индивидуализация обучения – это способ реализации данного принципа, который имеет свои формы и методы.

Индивидуализация обучения – это способ организации учебного процесса с учетом индивидуальных особенностей каждого ученика. Такой способ позволяет максимально реализовать потенциальные возможности учащихся, предполагает поощрение индивидуальности, а также признает существование индивидуально-специфических форм усвоения учебного материала.

В реальной школьной практике индивидуализация всегда относительна. Из-за большой наполняемости классов учащихся, обладающих примерно одинаковыми особенностями, объединяют в группы, при этом учитывают лишь такие особенности, которые важны с точки зрения учения (например, умственные способности, одаренность, состояние здоровья и т.п.). Чаще всего индивидуализация реализуется не во всем объеме учебной деятельности, а в каком-либо виде учебной работы и интегрирована с неиндивидуализированной работой.

Для осуществления эффективного образовательного процесса необходима современная педагогическая технология индивидуализированного обучения (ТИО), в рамках которой индивидуальный подход и индивидуальная форма обучения являются приоритетными.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЯМ
ИНДИВИДУАЛИЗИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ

1. Основная цель любой педагогической технологии – развитие ребенка. Обучение применительно к каждому учащемуся может быть развивающим лишь в том случае, если оно будет приспособлено к уровню развития данного ученика, что достигается с помощью индивидуализации учебной работы.

2. Чтобы исходить из достигнутого уровня развития, необходимо выявить этот уровень у каждого учащегося. Под уровнем развития учащегося следует понимать обучаемость (предпосылки к учению), обученность (приобретенные знания) и скорость усвоения (показатель темпа запоминания и обобщения). Критерием усвоения служит количество выполненных заданий, необходимых для возникновения устойчивых навыков.

3. Развитие умственных способностей достигается с помощью специальных средств обучения - развивающих заданий. Задания оптимальной трудности формируют рациональные умения умственного труда.

4. Эффективность обучения зависит не только от характера предъявленных заданий, но и от активности учащегося. Активность как состояние учащегося - предпосылка всей его учебной деятельности, а значит, и общего умственного развития.

5. Важнейшим фактором, стимулирующим ученика к учебной деятельности, является учебная мотивация, которая определяется как направленность учащегося к различным сторонам учебной деятельности.

Создавая систему ТИО, следует придерживаться определенных этапов. Начинать следует с представления своего учебного курса как системы, т.е. провести первичное структурирование содержания. С этой целью необходимо выделить стержневые линии целого курса и затем по каждой линии для каждого класса определить то содержание, которое будет обеспечивать развитие представлений по рассматриваемой линии.

Приведем два примера.

С т е р ж н е в а я л и н и я – основные химические понятия. Содержание: 8-й класс – простые и сложные вещества, валентность, основные классы неорганических соединений; 9-й класс – электролит, степень окисления, группы сходных элементов.

С т е р ж н е в а я л и н и я – химические реакции. Содержание: 8-й класс – признаки и условия химических реакций, типы реакций, составление уравнений реакций на основе валентности атомов химических элементов, реакционная способность веществ; 9-й класс – составление уравнений реакций на основе теории электролитической диссоциации, окислительно-восстановительные реакции.

Программа, учитывающая индивидуальные различия обучающихся, всегда состоит из комплексной дидактической цели и совокупности дифференцированных учебных занятий. Такая программа направлена на овладение новым содержанием и формирование новых умений, а также на закрепление ранее сформированных знаний и умений.

Для создания программы в системе ТИО необходимо выбрать крупную тему, выделить в ней теоретическую и практическую части и распределить время, отведенное на изучение. Целесообразно теоретическую и практическую части изучать раздельно. Это позволит осваивать теоретический материал темы быстро и создавать целостное представление о теме. Практические задания при этом выполняются на базовом уровне, чтобы лучше усвоить основные понятия и общие законы. Освоение практической части позволяет осуществлять развитие индивидуальных способностей детей на прикладном уровне.

В начале работы учащимся должна быть предложена блок-схема, где выделены базис (понятия, законы, формулы, свойства, единицы величин и т.д.), основные умения ученика на первом уровне, пути перехода на более высокие уровни, закладывающие основу самостоятельного развития каждого ученика по его желанию.

ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ УРОКОВ В ТИО

Элементы индивидуализированного обучения должны просматриваться на каждом уроке и на всех его этапах. Урок изучения нового материала можно разделить на три основные части.

1-я ч а с т ь. П р е д ъ я в л е н и е н о в о г о м а т е р и а л а. Перед учащимися на первом этапе ставится задача – овладеть определенными знаниями. Для усиления индивидуализации восприятия можно использовать различные приемы. Например, листки контроля за работой учащихся во время объяснения нового материала, в которых школьники отвечают на вопросы, поставленные перед уроком. Листки с ответами учащиеся сдают на проверку в конце урока. Уровень трудности и количество вопросов определяются в соответствии с индивидуальными особенностями ребят. В качестве примера приведем фрагмент листка для контроля деятельности учащихся на лекции при изучении темы «Комплексные соединения».

Листок контроля по теме
«Комплексные соединения»

1. Комплексным называется соединение ……..... ......................... .

2. Комплексообразователем называется ………... ......................... .

3. Лигандами называются ……………………… ……………………….. .

4. Внутренняя сфера – это ………………………… ……………………. .

5. Координационное число – это ………………… ……………...……… .

Определить координационное число (КЧ):

1) + , КЧ = … ;

2) 0 , КЧ = … ;

3) 0 , КЧ = … ;

4) 3– , КЧ = … .

6. Внешняя сфера – это ……………………………… ………………… .

7. Ионы внешней и внутренней сфер связаны между собой ………. связью; их диссоциация происходит ……………. . Например, ……………………… .

8. Лиганды связаны с комплексообразователем ………………………… связью.

Записать уравнение диссоциации комплексной соли:

K 4 = ……………………………………………… .

9. Вычислить заряды комплексных ионов, образованных хромом(III):

1) ………………….. ;

2) ………………….. .

10. Определить степень окисления комплексообразователя:

1) 4– ………………….. ;

2) + ………………….. ;

3) – ………………….. .

Другой пример показывает применение так называемых «карточек-путеводителей» на уроке «Кислоты как электролиты». Работая с карточками, учащиеся делают себе пометки в тетрадях. (Работу можно проводить в группах.)

Карточка-путеводитель

2-я ч а с т ь. О с м ы с л е н и е н о в о г о м а т е р и а л а. Здесь учащиеся готовятся к самостоятельному решению проблем посредством учебной беседы, в ходе которой учеников провоцируют на выдвижение гипотез и демонстрацию своих знаний. В беседе ученику дается возможность свободно выразить свои мысли, связанные с его личным опытом и интересами. Зачастую сама тема беседы вырастает из размышлений учащихся.

3-я ч а с т ь. Р е з ю м е. На этом этапе урока задания должны носить исследовательский характер. На уроке «Кислоты как электролиты» учащимся можно показать демонстрационный опыт «Растворение меди в азотной кислоте». Потом рассмотреть проблему: действительно ли металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода, не взаимодействуют с кислотами. Можно предложить учащимся выполнить лабораторные опыты, например: «Взаимодействие магния с раствором хлорида алюминия» и «Отношение магния к холодной воде». После выполнения эксперимента в беседе с учителем учащиеся узнают, что свойствами кислот могут обладать и растворы некоторых солей.

Проведенные опыты заставляют задуматься и дают возможность осуществить плавный переход к изучению последующих разделов. Таким образом, третий этап урока способствует творческому применению знаний.

Урок систематизации знаний эффективен при использовании методики свободного выбора заданий разного уровня трудности. Здесь у учащихся формируются навыки и умения по данной теме. Предваряет работу входной контроль – небольшая самостоятельная работа, позволяющая установить наличие у учащихся необходимых для успешной работы знаний и умений. По результатам проверки учащимся предлагается (или они выбирают) определенный уровень трудности задания. После выполнения задания следует проверка правильности его выполнения. Проверка осуществляется либо учителем, либо учащимся по шаблонам. Если задание выполнено без ошибок, то учащийся переходит на новый, повышенный уровень. Если при выполнении допущены ошибки, то происходит коррекция знаний под руководством учителя или под руководством более сильного учащегося. Таким образом, в любой ТИО обязательным элементом является петля обратной связи: предъявление знаний – освоение знаний и умений – контроль результатов – коррекция – дополнительный контроль результатов – предъявление новых знаний.

Завершается урок систематизации знаний выходным контролем – небольшой самостоятельной работой, позволяющей определить уровень сформированности умений и знаний учащихся.

Урок контроля усвоения пройденного материала – сугубо индивидуализированная форма обучения. На данном уроке действует свобода выбора, т.е. ученик сам выбирает задания любого уровня по своим способностям, знаниям и умениям, интересам и т.д.

К настоящему моменту хорошо разработан и успешно применяется в школьной практике целый ряд ТИО. Рассмотрим некоторые из них.

ПРОГРАММИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ ХИМИИ

Программированное обучение можно охарактеризовать как вид самостоятельной работы учащихся, управляемой учителем при помощи программированных пособий.

Методика разработки обучающей программы складывается из нескольких этапов.

1-й э т а п – отбор учебной информации.

2-й э т а п – построение логической последовательности изложения материала. Материал разбивают на отдельные порции. Каждая порция содержит небольшую часть информации, завершенной по смыслу. Для самопроверки усвоения к каждой порции информации подбирают вопросы, экспериментальные и расчетные задачи, упражнения и пр.

3-й э т а п – установление обратной связи. Здесь применимы различные виды структур обучающей программы - линейные, разветвленные, комбинированные. Каждая из этих структур имеет свойственную ей модель шага обучающей программы. Одна из линейных программ приведена на схеме 1.

Схема 1

Модель шага линейной программы

ИК 1 – первый информационный кадр, содержит порцию информации, которую ученик должен усвоить;

OK 1 – первый операционный кадр - задания, выполнение которых обеспечивает усвоение предложенной информации;

OC 1 – первый кадр обратной связи – указания, с помощью которых обучаемый может себя проверить (это может быть готовый ответ, с которым ученик сравнивает свой ответ);

KK 1 - контрольный кадр, служит для осуществления так называемой внешней обратной связи: между учеником и учителем (эта связь может осуществляться с помощью компьютера или другого технического устройства, а также без него; в случае затруднений ученик имеет возможность вернуться к исходной информации и изучить ее заново).

В линейной программе материал излагается последовательно. Мелкие порции информации почти исключают ошибки обучаемых. Многократное повторение материала в разных формах обеспечивает прочность его усвоения. Однако линейная программа не учитывает индивидуальные особенности усвоения. Разница в темпе движения по программе возникает лишь за счет того, насколько быстро учащиеся могут читать и воспринимать прочитанное.

Разветвленная программа учитывает индивидуальность обучаемых. Особенность разветвленной программы в том, что учащиеся не отвечают на вопросы сами, а выбирают ответ из серии предложенных (О 1a –О 1д, схема 2).

Схема 2

Модель шага разветвленной программы

Примечание . В скобках указана страница учебника с материалом для самопроверки.

Выбрав один ответ, они переходят на страницу, предпи санную программой, и там находят материал для самопроверки и дальнейшие указания к работе с программой. В качестве примера разветвленной программы можно привести пособие «Химический тренажер» (Й.Нентвиг, М.Кройдер, К.Моргенштерн. М.: Мир, 1986).

Разветвленная программа также не лишена недостатков. Во-первых, учащийся при работе вынужден все время листать страницы, передвигаясь от одной ссылки к другой. Это рассеивает внимание и противоречит выработанному годами стереотипу в работе с книгой. Во-вторых, если ученику понадобится что-либо повторить по такому пособию, то он будет не в состоянии найти нужное место и должен снова проделать весь путь по программе, прежде чем найдет нужную страницу.

Комбинированная программа более, чем две первые, удобна и эффективна в работе. Особенность ее в том, что информация подается линейно, а в кадре обратной связи имеются дополнительные разъяснения и ссылки на другой материал (элементы разветвленной программы). Такая программа читается как обычная книга, но в ней чаще, чем в непрограммированном учебнике, встречаются вопросы, заставляющие читателя вдумываться в текст, задания на формирование учебных умений и приемов мышления, а также для закрепления знаний. Ответы для самопроверки помещены в конце глав. Кроме того, с ней можно работать, используя навыки чтения обычной книги, которые уже прочно закреплены у учащихся. В качестве примера комбинированной программы можно рассматривать учебник «Химия» Г.М.Чернобельской и И.Н.Черткова (М., 1991).

После получения вводного инструктажа учащиеся работают с пособием самостоятельно. Учитель не должен отрывать учащихся от работы и может проводить лишь индивидуальные консультации по их просьбе. Оптимальное время для работы с программированным пособием, как показал эксперимент, 20-25 мин. Программированный контроль отнимает всего 5-10 мин, а проверка в присутствии учащихся длится не более 3-4 мин. При этом варианты заданий остаются на руках у учащихся, для того чтобы они могли проанализировать свои ошибки. Такой контроль может проводиться почти на каждом уроке по разным темам.

Программированное обучение особенно хорошо себя зарекомендовало в самостоятельной работе учащихся дома.

ТЕХНОЛОГИЯ УРОВНЕВОГО ОБУЧЕНИЯ

Целью технологии уровневого обучения является обеспечение усвоения учебного материала каждым учеником в зоне его ближайшего развития на основе особенностей его субъективного опыта. В структуре уровневой дифференциации обычно выделяют три уровня: базовый (минимальный), программный и усложненный (продвинутый). Подготовка учебного материала предусматривает выделение в содержании и в планируемых результатах обучения нескольких уровней и подготовку технологической карты для учащихся, в которой по каждому элементу знания указаны уровни его усвоения: 1) знание (запомнил, воспроизвел, узнал); 2) понимание (объяснил, проиллюстрировал); 3) применение (по образцу, в сходной или измененной ситуации); 4) обобщение, систематизация (выделил части из целого, образовал новое целое); 5) оценка (определил ценность и значение объекта изучения). Для каждой единицы содержания в технологической карте закладываются показатели ее усвоения, представленные в виде контрольных или тестовых заданий. Задания первого уровня составляются таким образом, чтобы учащиеся могли их выполнить, используя образец, предложенный либо при выполнении данного задания, либо на предыдущем уроке.

П о р я д о к в ы п о л н е н и я о п е р а ц и й (алгоритм)
при составлении уравнений реакций щелочей с кислотными оксидами

(Для реакции NaOH c CO 2)

1. Записать формулы исходных веществ:

2. После знака «» записать Н 2 О + :

NaOH + CO 2 Н 2 О + .

3. Составить формулу образующейся соли. Для этого:

1) определить валентность металла по формуле гидроксида (по числу ОН-групп):

2) определить формулу кислотного остатка по формуле оксида:

CO 2 H 2 CO 3 CO 3 ;

3) найти наименьшее общее кратное (НОК) значений валентности:

4) разделить НОК на валентность металла, полученный индекс записать после металла: 2: 1 = 2, Na 2 CO 3 ;

5) разделить НОК на валентность кислотного остатка, полученный индекс записать после кислотного остатка (если кислотный остаток сложный, его заключают в скобки, индекс ставят за скобками): 2: 2 = 1, Na 2 CO 3 .

4. Формулу полученной соли записать в правой части схемы реакции:

NaOH + CO 2 H 2 O + Na 2 CO 3 .

5. Расставить коэффициенты в уравнении реакции:

2NaOH + CO 2 = H 2 O + Na 2 CO 3 .

Задание (1-й уровень).

Опираясь на алгоритм, составьте уравнения реакций:

1) NaOH + SO 2 … ;

2) Ca(OH) 2 + CO 2 … ;

3) KOH + SO 3 … ;

4) Ca(OH) 2 + SO 2 … .

Задания в т о р о г о уровня носят причинно-следственный характер.

Задание (2-й уровень). Роберт Вудворд, будущий нобелевский лауреат по химии, ухаживал за своей невестой, используя химические реактивы. Из дневника химика: «У нее замерзли руки во время прогулки на санях. И я сказал: “Хорошо бы достать бутылку с горячей водой!” – “Замечательно, но где мы ее возьмем?” “Я сейчас ее сделаю”, – ответил я и вынул из-под сиденья винную бутылку, на три четверти заполненную водой. Потом достал оттуда же флакон с серной кислотой и налил немного похожей на сироп жидкости в воду. Через десять секунд бутылка так нагрелась, что ее невозможно было держать в руках. Когда она начинала остывать, я добавлял еще кислоты, а когда кислота закончилась, достал банку с палочками едкого натра и понемногу подкладывал их. Таким образом, бутылка была нагрета почти до кипения всю поездку». Как объяснить тепловой эффект, использованный молодым человеком?

При выполнении таких заданий учащиеся опираются на знания, которые получили на уроке, а также пользуются дополнительными источниками.

Задания т р е т ь е г о уровня носят частично поисковый характер.

Задание 1 (3-й уровень). Какая физическая ошибка допущена в следующих стихах?

«Она жила и по стеклу текла,
Но вдруг ее морозом оковало,
И неподвижной льдинкой капля стала,
А в мире поубавилось тепла».
Ответ подтвердите расчетом.

Задание 2 (3-й уровень). Почему, если смочить пол водой, в комнате станет прохладнее?

При проведении уроков в рамках технологии уровневого обучения на подготовительном этапе после информирования учащихся о цели учебного занятия и соответствующей мотивации проводится вводный контроль, чаще всего в виде теста. Эта работа завершается взаимопроверкой, коррекцией выявленных пробелов и неточностей.

На этапе усвоения новых знаний новый материал дается в емкой, компактной форме, обеспечивающей перевод основной части класса на самостоятельную проработку учебной информации. Для учащихся, не разобравшихся в новой теме, материал объясняют повторно с использованием дополнительных дидактических средств. Каждый ученик по мере усвоения изучаемой информации включается в обсуждение. Эта работа может проходить как в группах, так и в парах.

На этапе закрепления обязательная часть заданий проверяется с помощью само- и взаимопроверки. Сверхнормативную часть работы оценивает учитель, наиболее значимые для класса сведения он сообщает всем учащимся.

Этап подведения итогов учебного занятия начинается с контрольного тестирования, которое, как и вводное, имеет обязательную и дополнительную части. Текущий контроль над усвоением учебного материала проводится по двухбалльной шкале (зачет/незачет), итоговый контроль – по трехбалльной шкале (зачет/хорошо/отлично). Для учащихся, не справившихся с ключевыми заданиями, организуется коррекционная работа до полного усвоения.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОБЛЕМНО-МОДУЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ

Перестройка процесса обучения на проблемно-модульной основе позволяет: 1) интегрировать и дифференцировать содержание обучения посредством группировки проблемных модулей учебного материала, обеспечивающих разработку учебного курса в полном, сокращенном и углубленном вариантах; 2) осуществлять самостоятельный выбор учащимися того или иного варианта курса в зависимости от уровня обученности и индивидуального темпа продвижения по программе;
3) акцентировать работу учителя на консультативно-координирующие функции управления индивидуальной учебной деятельностью учащихся.

Технология проблемно-модульного обучения основана на трех принципах: 1) «сжатие» учебной информации (обобщение, укрупнение, систематизация); 2) фиксирование учебной информации и учебных действий школьников в виде модулей; 3) целенаправленное создание учебных проблемных ситуаций.

П р о б л е м н ы й м о д у л ь состоит из нескольких взаимосвязанных блоков (учебных элементов (УЭ)).

Блок «входной контроль» создает настрой на работу. Как правило, здесь используются тестовые задания.

Блок актуализации – на этом этапе актуализируют опорные знания и способы действия, необходимые для усвоения нового материала, представленного в проблемном модуле.

Экспериментальный блок включает описание учебного эксперимента или лабораторной работы, способствующих выводу формулировок.

Проблемный блок – постановка укрупненной проблемы, на решение которой и направлен проблемный модуль.

Блок обобщения – первичное системное представление содержания проблемного модуля. Структурно может быть оформлен в виде блок-схемы, опорных конспектов, алгоритмов, символической записи и т.п.

Теоретический блок содержит основной учебный материал, расположенный в определенном порядке: дидактическая цель, формулировка проблемы (задачи), обоснование гипотезы, решение проблемы, контрольные тестовые задания.

Блок «выходной контроль» – контроль результатов обучения по модулю.

Кроме этих основных блоков могут быть включены и другие, например блок применения – система задач и упражнений или блок стыковки – совмещение пройденного материала с содержанием смежных учебных дисциплин, а также блок углубления – учебный материал повышенной сложности для учащихся, проявляющих особый интерес к предмету.

В качестве примера приведем фрагмент проблемно-модульной программы «Химические свойства ионов в свете теории электролитической диссоциации и окислительно-восстановительных реакций ».

Интегрирующая цель. Закрепить знания о свойствах ионов; развить навыки составления уравнений реакций между ионами в растворах электролитов и окислительно-восстановительных реакций; продолжить формировать умения наблюдать и описывать явления, выдвигать гипотезы и доказывать их.

УЭ-1. Входной контроль. Ц е л ь. Проверить уровень сформированности знаний об окислительно-восстановительных реакциях и умений составлять уравнения, применяя метод электронного баланса для расстановки коэффициентов.

Задание Оценка
1. Цинк, железо, алюминий в реакциях с неметаллами являются:
а) окислителями; б) восстановителями; в) не проявляют окислительно-восстановительных свойств; г) либо окислителями, либо восстановителями, это зависит от неметалла, с которым они вступают в реакцию
1 балл
2. Определите степень окисления химического элемента по следующей схеме:

Варианты ответа: а) –10; б) 0; в) +4; г) +6

2 балла
3. Определите число отданных (принятых) электронов по схеме реакции:

Варианты ответа: а) отдано 5е ; б) принято 5е ; в) отдан 1е ; г) принят 1е

2 балла
4. Общее число электронов, участвующих в элементарном акте реакции

равно: а) 2; б) 6; в) 3; г) 5

3 балла

(Ответы на задания УЭ-1: 1 – б; 2 – г; 3 – а; 4 – б.)

Если вы набрали 0–1 балл, изучите еще раз конспект «Окислительно-восстановительные реакции».

Если вы набрали 7–8 баллов, переходите к УЭ-2.

УЭ-2. Ц е л ь. Актуализировать знания об окислительно-восстановительных свойствах ионов металлов.

Задание. Закончите уравнения возможных химических реакций. Обоснуйте свой ответ.

1) Zn + CuCl 2 … ;

2) Fe + CuCl 2 … ;

3) Cu + FeCl 2 … ;

4) Cu + FeCl 3 … .

УЭ-3. Ц е л ь. Создание проблемной ситуации.

Задание. Выполните лабораторный опыт. В пробирку с 1 г меди налейте 2–3 мл 0,1М раствора трихлорида железа. Что происходит? Опишите свои наблюдения. Вас это не удивляет? Сформулируйте противоречие. Составьте уравнение реакции. Какие свойства здесь проявляет ион Fe 3+ ?

УЭ-4. Ц е л ь. Изучить окислительные свойства ионов Fe 3+ в реакции с галогенид-ионами.

Задание . Выполните лабораторный опыт. В две пробирки налейте по 1–2 мл 0,5М растворов бромида и йодида калия, добавьте к ним по 1–2 мл 0,1М раствора трихлорида железа. Опишите свои наблюдения. Сформулируйте проблему.

УЭ-5. Ц е л ь. Объяснить результаты эксперимента.

Задание . Какая реакция в задании из УЭ-4 не произошла? Почему? Для ответа на этот вопрос вспомните различия в свойствах атомов галогенов, сравните радиусы их атомов, составьте уравнение реакции. Сделайте вывод об окислительной силе иона железа Fe 3+ .

Домашнее задание. Ответьте письменно на следующие вопросы. Почему зеленый раствор хлорида железа(II) на воздухе быстро изменяет свою окраску на коричневую? Какое свойство иона железа Fe 2+ проявляется в данном случае? Составьте уравнение реакции хлорида железа(II) с кислородом в водном растворе. Какие еще реакции характерны для иона Fe 2+ ?

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТНОГО ОБУЧЕНИЯ

Чаще всего можно услышать не о проектном обучении, а о проектном методе. Этот метод был сформулирован в США в 1919 г. В России он получил широкое распространение после издания брошюры В.Х.Килпатрика «Метод проектов. Применение целевой установки в педагогическом процессе» (1925). В основе этой системы лежат идеи о том, что только та деятельность выполняется ребенком с большим увлечением, которая выбрана свободно им самим и строится не в русле учебного предмета, при котором опора осуществляется на сиюминутные увлечения детей; истинное обучение никогда не бывает односторонним, важны и побочные сведения. Исходный лозунг основателей системы проектного обучения – «Все из жизни, все для жизни». Поэтому проектный метод изначально предполагает рассматривать явления окружающей нас жизни как опыты в лаборатории, в которой происходит процесс познания. Цель проектного обучения состоит в том, чтобы создать условия, при которых учащиеся самостоятельно и охотно отыскивают недостающие знания из разных источников, учатся пользоваться полученными знаниями для решения познавательных и практических задач, приобретают коммуникативные умения, работая в различных группах; развивают у себя исследовательские умения (умения выявления проблем, сбора информации, наблюдения, проведения эксперимента, анализа, построения гипотез, обобщения), развивают системное мышление.

К настоящему моменту сложились следующие стадии разработки проекта: разработка проектного задания, разработка самого проекта, оформление результатов, общественная презентация, рефлексия. Возможные темы учебных проектов разнообразны, как и их объемы. По времени можно выделить три вида учебных проектов: краткосрочные (2–6 ч); среднесрочные (12–15 ч); долгосрочные, требующие значительного времени для поиска материала, его анализа и т.д. Критерием оценки является достижение при его реализации как цели проекта, так и надпредметных целей (последнее представляется более важным). Главными недостатками в использовании метода являются низкая мотивация учителей к его использованию, низкая мотивация учащихся к участию в проекте, недостаточный уровень сформированности у школьников умений исследовательской деятельности, нечеткость определения критериев оценки результатов работы над проектом.

В качестве примера реализации проектной технологии приведем разработку, выполненную учителями химии США. В ходе работы над этим проектом учащиеся овладевают и пользуются знаниями по химии, экономике, психологии, участвуют в самых различных видах деятельности: опытно-экспериментальной, расчетной, маркетинговой, снимают фильм.

Проектируем товары бытовой химии*

Одна из задач школы – показать прикладное значение химических знаний. Задание данного проекта – создание предприятия по производству средства для мытья окон. Участники разбиваются на группы, образуя «производственные фирмы». Перед каждой «фирмой» стоят следующие задачи:
1) разработать проект нового средства для мытья окон; 2) изготовить экспериментальные образцы нового средства и провести их испытания; 3) рассчитать себестоимость разработанного товара;
4) провести маркетинговые исследования и рекламную кампанию товара, получить сертификат качества. По ходу игры школьники не только знакомятся с составом и химическим действием бытовых моющих средств, но и получают начальные сведения об экономике и рыночной стратегии. Итогом работы «фирмы» является технико-экономический проект нового моющего средства.

Работа проводится в следующей последовательности. Сначала «сотрудники фирмы» вместе с преподавателем испытывают одно из стандартных средств для мытья окон, переписывают с этикетки его химический состав, разбирают принцип моющего действия. На следующем этапе команды приступают к разработке собственной рецептуры моющего средства на основе тех же компонентов. Далее каждый проект проходит стадию лабораторного воплощения. На основе разработанной рецептуры учащиеся смешивают необходимые количества реактивов и помещают полученную смесь в небольшие бутылочки с пульверизатором. На бутылочки наклеиваются этикетки с торговым названием будущего изделия и надпись «Новое средство для мытья окон». Далее происходит контроль качества. «Фирмы» оценивают моющую способность своих изделий по сравнению с покупным средством, рассчитывают себестоимость продукции. Следующий этап – получение «сертификата качества» на новое моющее средство. «Фирмы» представляют на утверждение комиссии следующие сведения о своем товаре – соответствие стандартам качества (результаты лабораторных испытаний), отсутствие экологически опасных веществ, наличие инструкции о способе применения и хранения изделия, проект торговой этикетки, предполагаемое название и ориентировочную цену изделия. На заключительном этапе «фирма» проводит рекламную кампанию. Разрабатывают сюжет и снимают рекламный ролик продолжительностью 1 мин. Итогом игры может стать презентация нового средства с приглашением родителей и других участников игры.

Индивидуализация обучения – это не дань моде, а насущная необходимость. Технологии индивидуализированного обучения химии при всем разнообразии методических приемов имеют много общего. Все они развивающие, обеспечивающие четкое управление учебным процессом и прогнозируемый, воспроизводимый результат. Нередко технологии индивидуализированного обучения химии используются в сочетании с традиционными методами. Включение любой новой технологии в учебный процесс требует пропедевтики, т.е. постепенной подготовки учащихся.

Вопросы и задания

1. Охарактеризуйте роль учебного предмета химии в решении задач развития умственной деятельности учащихся.

Ответ . Для умственного развития важно накопление не только знаний, но и прочно закрепленных умственных приемов, интеллектуальных умений. Например, при формировании химического понятия требуется объяснять, какими приемами следует пользоваться, чтобы знания были правильно усвоены, а эти приемы затем использованы по аналогии и в новых ситуациях. При изучении химии формируются и развиваются интеллектуальные умения. Очень важно научить учащихся логически мыслить, использовать приемы сравнения, анализа, синтеза и выделения главного, делать выводы, обобщать, аргументированно спорить, последовательно излагать свои мысли. Важно также использовать рациональные приемы учебной деятельности.

2. Можно ли отнести технологии индивидуализированного обучения к развивающему обучению?

Ответ . Обучение по новым технологиям обеспечивает полноценное усвоение знаний, формирует учебную деятельность и тем самым непосредственно влияет на умственное развитие детей. Индивидуализированное обучение, безусловно, является развивающим.

3. Разработайте по любой теме школьного курса химии методику обучения по одной из индивидуализированных технологий.

Ответ . Первый урок при изучении темы «Кислоты» – урок объяснения нового материала. Согласно индивидуализированной технологии в нем выделим три этапа. 1-й этап – представление нового материала – сопровождается контролем усвоения. По ходу урока учащиеся заполняют листок, в котором отвечают на вопросы по теме. (Приводятся примерные вопросы и ответы на них.) 2-й этап – осмысление нового материала. В беседе, связанной со свойствами кислот, ученику дается возможность выразить свои мысли по теме. 3-й этап – тоже мыслительный, но исследовательского характера, по конкретной проблеме. Например, растворение меди в азотной кислоте.

Второй урок – тренировочный, систематизация знаний. Здесь учащиеся выбирают и выполняют задания разного уровня трудности. Учитель оказывает им индивидуальную консультативную помощь.

Третий урок – контроль усвоения пройденного материала. Его можно провести в форме контрольной работы, теста, набора заданий по задачнику, где простые задания – на оценку «3», а сложные – на «4» и «5».

* Головнер В.Н . Химия. Интересные уроки. Из зарубежного опыта. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002.

Л и т е р а т у р а

Беспалько В.П . Программированное обучение (дидактические основы). М.: Высшая школа, 1970; Гузик Н.П . Учить учиться. М.: Педагогика, 1981; Гузик Н.П. Дидактический материал по химии для
9 класса. Киев: Радянська школа, 1982; Гузик Н.П. Обучение органический химии. М.: Просвещение, 1988; Кузнецова Н.Е . Педагогические технологии в предметном обучении. СПб.: Образование, 1995; Селевко Г.К . Современные образовательные технологии. М.: Народное образование, 1998; Чернобельская Г.М. Методика обучения химии в средней школе. М.: ВЛАДОС, 2000; Унт И. Индивидуализация и дифференциация обучения. М.: Педагогика, 1990.