Современные подходы к преподаванию химии в школе

Учитель химии Жмака Л.В.

В образовании сегодняшнего дня мы наблюдаем модернизацию образования. В соответствии с этим, основными результатами деятельности общеобразовательной школы, являются не сами по себе знания, а набор социальных ключевых компетентностей в основных сферах жизни. Выпускники школ, должны выходить в «большую жизнь» с определенным набором социальных компетентностей: политических, интеллектуальных, гражданско-правовых, информационных. Преподавание наук способствует формированию информационных понятий, развитию критического мышления у учащихся. Важным моментом в осмыслении знаний должно стать у учащихся принятие личностного смысла, что ведет к самопознанию Химия как наука в контексте с глобальными проблемами человечества, чрезвычайно актуальна. У подрастающего поколения должна формироваться научная картина мира и знания химии становятся основополагающими. Развитие химической картины мира является важным для формирования научного мировоззрения, культуры экологического мышления и поведения.

Главными педагогическими целями познаний являются:

повышение качества знаний

обеспечение дифференцированного подхода в образовательном процессе

обеспечение условий для адаптации детей в современном информационном обществе.

Любая форма интерактивности предполагает активное взаимодействие всех учащихся. Учитель и ученик увлечены одним процессом: понять урок, извлечь из него знания для себя, формировать навыки активной жизненной позиции, критически разобраться в ситуации, найти истину, принять верное решение. Учитель, по сути, организатор обучения и лидер его. Его задача так подойти к процессу обучения, чтобы ученик заинтересовался и почувствовал желание познать. Процесс познания заключается в познании знаний самим учеником. На уроке создается установка, при которой учащиеся положительно настраивают себя на восприятие новых знаний. Для начала изучения нового материала учитель «запускает» интересный факт, который вызовет интерес учащихся к восприятию материала. Задачи оживляют ученика и заставляют его запоминать поучительные факты. К таким методикам относят имитационные методы, которые можно обыгрывать на занятиях. Это: ролевые игры, дискуссии, дебаты, мозговой штурм, обсуждение проблемы, круглый стол, поиск истины, свободный микрофон, анализ ситуации, дерево решений, прошу слова, судебный процесс и т.д.

В образовании сегодняшнего дня мы наблюдаем модернизацию образования. В соответствии с этим, основными результатами деятельности общеобразовательной школы, являются не сами по себе знания, а набор социальных ключевых компетентностей в основных сферах жизни. Выпускники школ, должны выходить в «большую жизнь» с определенным набором социальных компетентностей: политических, интеллектуальных, гражданско-правовых, информационных. Преподавание наук способствует формированию информационных понятий, развитию критического мышления у учащихся. Важным моментом в осмыслении знаний должно стать у учащихся принятие личностного смысла, что ведет к самопознанию.

Компетентностно-ориентированный подход – один из новых направлений развития содержания образования в Украине и развитых странах мира. Само приобретение жизненно важных компетентностей дает человеку возможность ориентироваться в современном обществе, формирует способность личности быстро реагировать на запросы времени.

Внедрение компетентностного подхода – это важное условие повышения качества образования. Особенно это касается теоретических знаний, которые должны перестать быть мёртвым багажом и стать практическим средством объяснения явлений и решения практических ситуаций и проблем.

Основной ценностью становится не усвоение суммы сведений, а освоение учащимися таких умений, которые позволяли бы им определять свои цели, принимать решения и действовать в типичных и нестандартных ситуациях.

Компетентностный подход в образовании связан с личностно-ориентированным и действующим подходами к образованию, поскольку касается личности ученика. Систему компетентностей в образовании составляют: ключевые, т.е.предметные компетентности– их ученик приобретает в процессе изучения того или иного предмета

Поэтому компетенцию следует понимать как заданное требование, норму образовательной подготовки учеников, а компетентность – как его реально сформированные личностные качества и минимальный опыт деятельности.

Школьный предмет «химия» включает в себя знания о химических явлениях, сведениях философского и социального характера, современные химические технологии, проблемы окружающей среды и здоровья человека. Химия, наука экспериментальная. Ученики знакомятся с веществами и их свойствами, решают экспериментальные и расчетные задачи. Изучение предмета позволяет ориентировать детей на самореализацию личности, где ученик сможет выразить свою жизненную позицию и ценностные ориентиры. Но этому должны способствовать разнообразные методы и формы учебных занятий. Важно создавать на уроке ситуацию успеха, проводить дискуссии, полемику, решать проблему или выход из ситуации. Если при подаче знаний умело создать условия, то материал из скучного может стать даже событием. В процессе обучения главное не сообщать сразу всю информацию, а помогать ее осмысливать и дать возможность учащимся самим принять участие в предсказании этой информации. Поиск знаний вовлекает детей в сопереживание и желание познавать. Проблемные ситуации – толчок к ситуации успеха. На таких уроках всегда атмосфера сотрудничества и интеллектуальная атмосфера. Желание познать побуждает ученика к использованию дополнительной литературы, справочников и использования интернета.

Компетентный специалист, компетентный человек – это очень выгодная перспектива. Предложена формула компетентности. Каковы ее основные составляющие? Во-первых, знание, но не просто информация, а та, что быстро изменяется, динамическая, разновидная, которую необходимо уметь найти, отсеять от ненужной, перевести в опыт собственной деятельности. Во-вторых, умение использовать эти знания в конкретной ситуации; понимание, каким способом можно получить эти знания. В-третьих, адекватное оценивание – себя, мира, своего места в мире, конкретных знаний, необходимости или ненужности их для своей деятельности, а также метода иx получения или использования. Эта формула логично может быть выражена в такой способ:

Компетентность = мобильность знаний + гибкость метода + +критичность мышления

Чтобы избежать неблагоприятного влияния на экологию, чтобы не делать экологических ошибок не создавать ситуаций, опасных для здоровья и жизни, современный человек должен обладать элементарными экологическими знаниями и новым экологическим типом мышления.

Пути формирования компетентностей

Чем же должен руководствоваться учитель для их выполнения? Прежде всего, независимо от технологий, которые использует преподаватель, он должен помнить нижеприведенные правила:

Не предмет формирует личность, а учитель своей деятельностью, связанной с изучением предмета.

Помогать ученикам овладеть наиболее продуктивными методами учебно-познавательной деятельности, учите иx учиться.

Необходимо чаще использовать вопрос «почему?», чтобы научить мыслить причинно: понимание причинно-следственных связей является обязательным условием развивающего обучения.

Помнить, что знает не тот, кто пересказывает, а тот, кто использует на практике.

Приучать учеников думать и действовать самостоятельно.

Развивать творческое мышление. Познавательные задачи решать несколькими способами, чаще практиковать творческие задачи.

Необходимо чаще показывать ученикам перспективы иx обучение.

В процессе обучения обязательно учитывать индивидуальные особенности каждого ученика, объединяйте в дифференцированные подгруппы учеников с одинаковым уровнем знаний.

Изучать и учитывать жизненный опыт учеников, их интересы, особенности развития.

Сам учитель должен быть информирован относительно последних научных достижений по своему предмету.

Учить так, чтобы ученик понимал, что знание является для него жизненной необходимостью.

Объясняйте ученикам, что каждый человек найдет свое место в жизни, если научится всему, что необходимо для реализации жизненных планов.

Компетентностный подход в преподавании химии

Образовательный процесс осуществляется через уроки, факультативные, индивидуальные занятия.

Самостоятельно найденный ответ - маленькая победа ребенка в познании сложного мира природы, придающая уверенность в своих возможностях, создающая положительные эмоции, устраняющая неосознанное сопротивление процессу обучения.

Самостоятельное открытие малейшей крупицы знания учеником доставляет ему огромное удовольствие, позволяет ощутить свои возможности, возвышает его в собственных глазах. Ученик самоутверждается как личность. Эту положительную гамму эмоций школьник хранит в памяти, стремится пережить еще и еще раз. Так возникает интерес не просто к предмету, а что более ценно - к самому процессу познания - познавательный интерес, мотивация к знаниям.

«Нет интереса - нет успеха!»

«Загадка царя Соломона». Разгадайте тайнопись царя Соломона (Качественные реакции на соединения железа. 10 класс);

«Тайна яхты «Зов моря»». Коррозия металлов - 10, 11 классы. Разгадайте тайну гибели дорогой яхты миллионера;

Работа детективного агентства в теме: «Соляная кислота» - 10 класс, в теме «Классификация неорганических веществ» - 8 класс;

Разгадайте химическую ошибку А. Конан -Дойля при описании собаки Баскервилей из одноимённого произведения. «Фосфор» - 10 класс.

Проблемный вопрос, проблемная ситуация

«Глюкоза» - 10 класс. Почему хлеб, если его долго жевать приобретает сладкий вкус?

Почему глаженое бельё дольше не пачкается?

«Амфотерность аминокислот» -9 класс. «Из биологии вам знакомо животное хамелеон. Есть ли в химии нечто подобное?

«Спирты» -9 класс. Как получить резиновые калоши из спирта?;

«Альдегиды, кислоты» - 9 класс «Всё дело в муравьях». Что общего между альдегидами, карбокислотами и муравьями?

Кислородсодержащие органические соединения. Размышление-загадка. Лаборант приготовила реактивы и вышла из кабинета. Здесь Трехатомный спирт, сойдя с полочки, подошел к столу и забрал свой реактив. Увидев это, Глюкоза возмутилась: “Что вы делаете, зачем берете чужое, это же мой распознаватель!” “Позвольте, позвольте, вмешаться в ваш спор”- промолвил Формальдегид, - “Это же мое вещество”. В чём суть спора?

Противоречие фактов

«Двойственное положение водорода в ПСХЭ» - 8 класс. Почему водород занимает в таблице Д.И. Менделеева два места: среди типичных металлов и среди типичных неметаллов?

При изучении темы «Электролитическая диссоциация». Дистиллированная вода не проводит электрический ток, а обычная водопроводная проводит.

Почему ПСХЭ Д.И.Менделеев составлял для химиков, а физики с полным правом используют в своих исследованиях?

Навыки безопасного поведения с веществами

Мы живем в эпоху научно-технического прогресса. Технический прогресс должен быть направлен на улучшение жизни человека. Однако окружающая, в том числе бытовая, среда резко изменилась. В воздухе, в воде, пище появились вещества искусственного происхождения. Большинство из них токсичны, то есть ядовиты.

В рамках социальных компетенций также определяются требования соответствующей функциональной грамотности - формирование химически безопасного поведения в окружающем мире. Первые знания о химических веществах и обращении с ними человек получает в школе. Как надо обращаться с ними, чтобы сохранить здоровье и чистоту окружающего мира? На эти вопросы дают ответы уроки химии. На практических работах отрабатываются навыки работы с химическими веществами.

В курсе химии очень много уроков, на которых мы изучаем свойства разных веществ и обязательно называем и показываем вещества, которые используются в домашних условиях и меры предосторожности работы с ними. Учим детей, чтобы они читали этикетки, знали примеры безопасного использования химических веществ в быту.

Интерактивная деятельность обеспечивает не только прирост знаний, умений, навыков, способов деятельности и коммуникации, но и раскрытие новых возможностей учащихся.

«Метод ключевых вопросов»

Эвристическая беседа – это определенный ряд вопросов, которые направляют мысли и ответы учащихся в нужное русло. По сути происходит открытие детьми некоторых фактов, явлений.

Я люблю этот метод, так как он способствует творческому, креативному мышлению и логическому мышлению, у учащихся формируются продуктивные подходы к овладению информацией, исчезает страх высказать неправильное предположение (поскольку ошибка не влечет за собой негативной оценки) и устанавливаются доверительные отношения с преподавателем.

Интерактивное обучение повышает мотивацию и вовлеченность участников в решение обсуждаемых проблем, что дает эмоциональный толчок к последующей поисковой активности участников. В интерактивном обучении каждый успешен, каждый вносит свой вклад в общий результат работы, процесс обучения становится более осмысленным и увлекательным.

Излагая учебный материал методом эвристической беседы, учитель время от времени обращается к классу с вопросами, которые побуждают школьников включаться в процесс поиска.

Используем следующие слова: «может быть», «предположим», «допустим», «возможно», «что если…»

1. Водород не случайно занимает такое почётное место в Периодической системе. Он обладает уникальными физическими и химическими свойствами, что обеспечивает ему право называться элементом № 1. А почему он получил это право?

2. Почему вода жидкость? Как образуются красивые узоры на стекле?

3. Около 100 лет назад Н.Г.Чернышевский сказал об алюминии, что этому металлу суждено великое будущее, что алюминий - металл социализма. Он оказался провидцем: в XX веке этот элемент стал основой многих конструкционных материалов. Поразительны перемены в стоимости алюминия. Чем объяснить широкий диапазон использования алюминия?

Алюминий – самый распространенный металл на Земле (на его долю приходится более 8% земной коры), а в технике он стал применяться сравнительно недавно (на Парижской выставке 1855 г. алюминий демонстрировался как самый редкий металл, который стоил в 10 раз дороже золота). В 19в. алюминий ценился на вес золота. Так, на международном съезде химиков Менделееву в знак его научных заслуг был вручен ценный подарок – большая алюминиевая кружка. Подумайте, почему алюминий так дорого ценился? Почему же со временем цена на алюминий так упала?

Новый металл оказался очень красивым и похож на серебро, но значительно более легким. Именно эти свойства алюминия определили его высокую стоимость: в конце XIX –начале XX в. алюминий ценился выше золота. На протяжении долгого времени он оставался музейной редкостью.

Проблемная ситуация – это затруднение или противоречие, возникшее в процессе выполнения определенной учебной задачи, для разрешения которой требуются не только имеющиеся знания, но и новые. Ситуацию можно решать весь урок или часть его.

Учитель при проблемном изложении материала руководит познавательным процессом учеников, ставит вопросы, которые заостряют внимание учеников на противоречивости изучаемого явления и заставляют их задуматься. Прежде чем учитель даст ответ на поставленный вопрос, ученики уже могут дать про себя ответ и сверить его с ходом суждения и выводом учителя.

2. При изучении состава воздуха. Подумайте как экспериментально доказать состав воздуха. Как к этому приступить?

3. Например, учитель демонстрирует аллотропные видоизменения серы или кислорода и предлагает объяснить, почему они возможны

4. Построение гипотезы на основе известной теории, а затем ее проверку. Например, будет ли уксусная кислота как кислота органическая проявлять общие свойства кислот? Учащиеся высказывают предположение, учитель ставит эксперимент, а затем дается теоретическое объяснение.

5. Наиболее удачно найденной проблемной ситуацией следует считать такую, при которой проблему формулируют сами учащиеся. Например, изучая химическую связь, учащиеся могут самостоятельно поставить проблему - почему атомы металлов вступают в химическую реакцию с неметаллами

6. Почему загорелась лампочка прибора при испытании раствора вещества на электропроводность

Методы педагогической деятельности

В педагогической деятельности используются разнообразные методы обучения, руководствуясь педагогической целесообразностью. Выбор методов осуществляется на основе целевых установок урока, содержания изучаемого материала и задач развития учащихся в процессе обучения. Для реализации основных принципов компетентностного подхода и рационального сочетания индивидуального и коллективного образования, отбираются наиболее эффективные методы организации обучения.

Самостоятельное проведение учащимися химических опытов, исследовательской деятельности.

Логические методы (организация осуществления логических операций):

Индуктивные (классифицировать химических реакций).

Дедуктивные (имея общую формулу, составить алгоритм решения однотипных конкретных химических задач).

Аналитические (например, при изучении реакций).

Проблемно-поисковые методы (формируются проблемные компетенции).

Проблемное изложение знаний. Применяется, когда учащиеся не имеют достаточного запаса знаний, чтобы активно участвовать в решении проблемы. Например, при изучении теории строения органических веществ А.М. Бутлерова. 9, 11 классы.

Эвристический метод. Поисковая (эвристическая беседа). Проводится на основе создаваемой учителем проблемной ситуации. Например, во что превращается водород, когда «забирает» электроны у лития? 8 класс. «Степень окисления».

Исследовательский метод. Применяется, когда учащиеся обладают достаточными знаниями, необходимыми для построения научных предположений. Например, при изучении щелочных металлов предлагается выявить роль воды в реакциях взаимодействия щелочных металлов с растворами различных солей. 9 класс.

Создание ситуации успеха в обучении – обязательное условие компетентностного обучения.

Творческие задания. Создание презентаций, например «Применений серной кислоты в народном хозяйстве» 9 класс, «Химия и косметика» 11 класс.

Творческие задания. Создание проектов «Наша кухня – химическая лаборатория» «Домашняя аптечка»

Постановка проблемы или создание проблемной ситуации. На основе прочитанного материала учащиеся сами составляют проблемный вопрос.

Что должен уметь делать педагог?

Видеть и понимать действительные жизненные интересы своих учеников;

Проявлять уважение к своим ученикам, к их суждениям и вопросам, даже если те кажутся на первый взгляд трудными и провокационными, а также к их самостоятельным пробам и ошибкам;

Чувствовать проблемность изучаемых ситуаций;

Связывать изучаемый материал с повседневной жизнью и интересами учащихся, характерными для их возраста;

Закреплять знания и умения в учебной и во внеучебной практике;

Планировать урок с использованием всего разнообразия форм и методов учебной работы, и, прежде всего, всех видов самостоятельной работы (групповой и индивидуальной), диалогических и проектно-исследовательских методов;

Ставить цели и оценивать степень их достижения совместно с учащимися;

В совершенстве использовать метод «Создание ситуации успеха»;

Оценивать достижения учащихся не только отметкой-баллом, но и содержательной характеристикой;

Оценивать продвижение класса в целом и отдельных учеников не только по предмету, но и в развитии тех или иных жизненно важных качеств;

Видеть пробелы не только в знаниях, но и в готовности к жизни.

Понятие информационной системы

Информационное пространство привлекает к себе большое внимание исследователей. Информационные технологии проникают в разные сферы жизни, и образование не может оставаться в стороне. Успешность современного человека в профессиональной деятельности часто зависит от его способности находить, обрабатывать необходимую информацию. Современные технологии прочно вошли в нашу жизнь. Важна и роль интегрированных знаний При обучении подростков работе с информационными технологиями в Интернете используются как традиционные методы - беседа, рассказ, объяснение, самостоятельное изучение, сопровождаемое наглядным показом на компьютере, дополняя использованием различных наглядных пособий - таблиц, плакатов, так и различные новые формы организации учебной деятельности учащихся: проектные методы, работа в группе, использование виртуальных методик, дистанционное обучение и т.д., которые нельзя будет ограничивать пределами кабинетной системы,

II. Изложение нового материала. После опроса перехожу
к изложению нового материала. Начинаю со связи с предыдущим уроком и оп-
ределения темы данного урока. Заявляю ученикам следующее:
«На прошлом уроке вы получили понятие о реакции гидратации и о гидратах
окислов. Теперь мы познакомимся с новым классом веществ, к которому относятся
гидраты окислов металлов,- с классом, который называется «Основания». Тема
сегодняшнего урока: «Основания». Тему записываем: я - на доске, ученики -
в тетрадях.
Для более отчётливого уяснения нового понятия «Основания» ещё раз возвра-
щаемся к уже известному учащимся материалу. Я предлагаю ученикам объяснить:
а) что называется реакцией гидратации?
б) в чём сущность реакции гидратации окиси кальция (уравнение реакции)? и
в) какие вещества получаются в результате этой реакции? Затем перехожу
к новому материалу. »
Обращаю внимание учеников на то, что в результате реакции гидратации
окиси кальция, как известно, получается гидрат окиси кальция и что реакцией гид-
ратации можно также получить гидраты окислов других металлов: натрия, калия,
магния. Формулы гидратов окислов этих металлов (столбиком) записываю на доске.
Выясняю состав гидратов окислов металлов. На формуле гидрата окиси натрия
подчёркиваю, что в состав этого гидрата входит металл натрий и особая группа
«ОН», которая носит название «гидроксильная группа». Сообщаю, что гидроксиль-
ную группу иначе называют «водный остаток», так как эту группу можно рассмат-
ривать как остаток молекулы воды без одного атома водорода. Записываю на
доске формулу молекулы воды - Н20, или, иначе, Н-О-Н. Указываю, что
гидроксильная группа в молекуле воды связана с одним атомом водорода, поэтому
она - одновалентна. Если к этой одновалентной группе присоединится одновалент-
ный металл натрий, то получится молекула гидрата окиси натрия следующего со-
става: NaOH. Обращаю внимание учеников на состав молекулы гидрата окиси
кальция, записываю его формулу на доске; указываю, что молекула и этого гидрата
состоит из двух частей - из металла кальция и гидроксильной группы; объясняю
процесс составления формулы гидрата окиси кальция. Объясняю так:
«Чтобы составить формулу гидрата окиси кальция, нужно знать валентность
металла кальция и гидроксильной группы; кальций, как известно, двухвалентный,
а гидроксильная группа - одновалентная; в формуле гидрата окиси металла ко-
личество единиц валентности металла и гидроксильного остатка должно быть оди-
наково - один атом двухвалентного металла кальция присоединяет к себе две
одновалентные гидроксильные группы; поэтому формула гидрата окиси кальция
должна быть написана так: Ca(ОН)2».
Это объяснение ученик (по вызову) повторяет. Полученное таким путём пред-
ставление о составе молекул гидратов окислов металлов ученики закрепляют спе-
циальным упражнением: самостоятельно (с последующей общей проверкой) под
моим руководством составляют формулы других гидратов окиси металлов: Fe(OH)3,
KOH,Cu(OH)2 и объясняют, почему эти формулы составлены именно так.
На основе состава гидратов окислов металлов я подвожу учащихся к
определению понятия «основание»: сообщаю, что гидраты окислов металлов отно-
сятся к классу оснований и что основание - это сложное вещество, молекула
которого состоит из одного атома металла и одной или нескольких гидроксильных
групп. Это определение повторяют (по вызову) два ученика.
Затем перехожу к разделу «Физические свойства оснований». Обращаю внима-
ние учеников на то, что основания - вещества твёрдые различного цвета. Пока-
зываю коллекцию оснований. Подчеркиваю, что основания по своему отношению
к воде делятся на две группы: нерастворимые и растворимые. К нерастворимым ос-
нованиям относятся, например гидрат окиси железа и гидрат окиси меди. Фор-
мулы этих оснований ещё раз записываю на доске. Эти основания показываю
(обношу по классу). Показываю также (в пробирке), что эти основания действитель-
но нерастворимы в воде. Сообщаю, что к растворимым основаниям относятся:
КОН, NaOH, Ca(ОН)2. Формулы этих оснований записываю на доске. Растворяю
КОН в воде и (в пробирке) обношу по классу и обращаю внимание учеников на то,
что процесс растворения гидрата окиси калия сопровождается выделением тепла
(пробирка разогревается). Даю определение понятию «щёлочь». Перечисляю физи-

Химический институт им. А.М.Бутлерова, кафедра химического образования

Направление: 44.03.05 Педагогическое образование с 2-я профилями подготовки (география-экология)

Дисциплина: «Химия» (бакалавриат, 1-5 курсы, очное/заочное обучение)

Количество часов: 108 ч. (в том числе: лекции – 50, лабораторные занятия – 58, самостоятельная работа – 100), форма контроля: экзамен/зачет

Аннотация: в курсе изучения данной дисциплины рассматриваются особенности изучения курса «Химия» для нехимических направлений и специальностей, вопросы теоретического и практического характера, контрольные задания для самопроверки и подготовки к зачетам и экзаменам. Электронный курс предназначен для работы на занятиях и при самостоятельном изучении дисциплины.

Темы:

1. ПТБ. 2. Структура химии. Основание понятия и теории, стехиометрические законы. Атом как мельчайшая частица химического элемента. Электронная структура атомов. 3. Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева. 4. Химическая связь. Метод молекулярных орбиталей. 5. Химические системы и их термодинамическая характеристика. 6. Химическая кинетика и её основной закон. Обратимые и необратимые реакции. 7. Растворы и их свойства. Электролитическая ионизация. 8. Физико-химическая теория растворения. 9. Окислительно-восстановительные реакции.10. Общая информация.

Ключевые слова: школьный курс химии, химия, теоретические вопросы, практические/лабораторные работы, контроль знаний обучающихся.

Низамов Ильнар Дамирович, доцент кафедры химического образования, email: [email protected], [email protected]

Космодемьянская Светлана Сергеевна, доцент кафедры химического образования,email: [email protected], [email protected],

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.

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.