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.

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.

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.

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 вводнойили 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).

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

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.

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

Источник

Лекция 4. МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ

Методы обучения химии

Методы обучения химии

Достижение целей обучения зависит не только от правильно выбранного предметного содержания, но и методов обучения. Методы обучения — виды профессиональной деятельности преподавателя и познавательной деятельности учащегося, направлен­ные на достижение поставленных целей обучения, т.е. на усво­ ение содержания обучения и творческое овладение знаниями.

Методы обучения реализуются в раз­ личных организационных формах обучения и при использова­ нии различных средств обучения, образуя вместе с содержани­ ем обучения целостную систему обучения.

Ю.К. Бабанским были выделены различные ос­нования классификации методов обучения: по источникам пе­ редачи и характеру восприятия информации (словесные, на­ глядные, практические); по решению основных дидактичес­ ких задач (приобретение знаний, формирование умений и на­ выков, применение знаний, творческой деятельности, закреп­ление и проверка знаний, умений, навыков); по характеру по­ знавательной деятельности при усвоении содержания обра­зования (объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, исследовательский, эвристический); по сочетанию методов преподавания и учения (информационно-сообщающий и ис­ полнительный, объяснительный и репродуктивный, инструктивно-практический и продуктивно-практический, объясни­тельно-побуждающий и частично-поисковый, побуждающий и поисковый); по источникам знаний, логическим основани­ям, уровню самостоятельности учащихся.

Р.Г. Иванова, определяя метод обучения как конкрет­ ный вид целенаправленной совместной деятельности препода­вателя и обучаемых, выделяет три общих метода обучения хи­ мии: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый (эвристический) и исследовательский.

В.П. Гаркунов [2] в основе классификации методов обуче­ ния видит три критерия: структуру процесса обучения, его со­держание и взаимную деятельность обучаемых и преподавате­ ля. В связи с этим он выделяет три группы методов: а) общело­ гические (инструкция, дедукция, аналогия); б) методы хими­ческого исследования как специфические в обучении химии (наблюдение, химический эксперимент, моделирование, опи­ сание, метод теоретического исследования); в) общепедагоги­ ческие (методы изложения, беседы, самостоятельная работа).

Среди многообразия в ажно найти те методы, ко­ торые способствуют формированию творческого мышления.

В системе обучения химии отбор методов обучения подчи­ нен задачам перенесения системы изучаемой науки на систему учебной дисциплины и использования дидактических методов, способствующих усвоению выделенного содержа­ ния. Система учебной дисциплины включает как ее предмет­ ное содержание, так и общие и частные методы науки. В курс химии вводятся наиболее общие методы химии, отвечающие четырем ее учениям и принципу многостороннего рассмотре­ ния химического объекта.

Если расположить методы обучения в порядке понижения числа задаваемых ори­ ентиров (указаний преподавателя), то получается следующая последовательность методов обучения : 1 — алгоритмизированное; 2— программи­ рованное по линейным программам; 3— программированное по разветвленным программам; 4— проблемно-программиро­ ванное; 5 —проблемное; 6— проблемно-поисковое; 7 — поис­ ковое; 8 — исследовательское.

Данная последовательность методов обучения систематизи­ рована по понижению числа ориентиров, даваемых в обуче­ нии, т.е. по уровню допускаемой самостоятельности и творчес­ кой активности учащихся и соответствует предложенным эта­ пам изучения химии. При переходе от алгоритмизированного обучения к исследовательскому изменяется не только число ориентиров, но и научный характер их содержания. При алго­ритмизированном обучении учащимся даются предписания к выполнению отдельных операций и действий, касающихся уз­ких и частных вопросов изучаемой науки. При исследователь­ ском обучении ориентиры представлены в виде системы изуча­ емой науки, ее учений и ее внутридисциплинарных и междис­ циплинарных связей.

В системе обучения выбор метода зависит от этапа изуче­ ния курса. На этапе поблочного изучения отдается предпо­ чтение жесткому управлению обучением — алгоритмизиро­ ванному и программированному. На этапе смешанного изу­ чения в большой мере используется проблемное обучение, на последнем этапе системного изучения вводится исследова­ тельское обучение.

Под понятием алгоритма понимается любое стро­ гое предписание выполнения действий или деятельности, обя­ зательно приводящее к достижению заранее поставленной цели и запланированных результатов.

Алгоритмы — строгие предписания — очень широко ис­пользуются в обучении химии. Алгоритмически выполняются лабораторные работы в большинстве практикумов химии, решаются задачи по курсу химии.

Алгоритмический метод обучения — один из важнейших методов формирования знаний даже в условиях развития твор­ ческого мышления. Возможен другой путь применения алго­ ритмических приемов: научить самостоятельно составлять ал­горитмы, т.е. научить самостоятельному выделению ориенти­ ров и построению ориентировочной основы действий в виде ал­ горитмических предписаний для выполнения какой-либо по­ следующей действительности. Суть этого приема состоит в том, что обучаемому даются примеры некоторых действий и ставится задача письменно описать порядок и характер их вы­ полнения.

При составлении алгоритмов следует по­ мнить, что алгоритмы должны быть понятны и доступны всей группе обучаемых, находящихся на данном заранее известном уровне знаний, должны быть однозначны­ми, точными, полными. Все, работающие с алгоритмом, вы­полняют одни и те же операции и достигают одного и того же результата при решении задачи или выполнения эксперимен­ та. Желательно, чтобы алгоритм был максимально универ­ сальным, т.е. позволял его использовать для решения наибо­лее большего числа конкретных задач.

Использование алгоритмов — процесс не творческий, но не­ обходимый для формирования творческого мышления. Алгоритмизированному методу обучения можно придать творческий характер, если учащийся находит недостаточное звено в предписании или самостоятельно составляет какой-ли­ бо алгоритм (для этого используется проблемный метод обуче­ ния).

Основная черта программированного обучения состоит в том, что предметное содержание подлежащего изучению мате­риала и познавательная деятельность по его усвоению разделя­ ются на небольшие порции или шаги. Усвоение каждой пор­ции проверяется выполнением заданий или ответами на кон­ трольные вопросы.

Расчлененный на порции материал составляет так назы­ ваемую программу. Программы по своему построению бывают двух типов — линейные и разветвленные. Линейная програм­ ма — это такая программа, которую все обучаемые проходят в обязательном порядке и в одинаковой последовательности. Разветвленная программа позволяет направить обучаемого по одному из нескольких путей в зависимости от правильности его ответа и, следовательно, уровня знаний.

В программированном учебном пособии каждая порция ма­ териала, содержащая некоторое небольшое количество инфор­ мации, сопровождается вопросом или требованием выполнить какую-либо операцию. Ответ дается либо при помощи выбора одного правильного варианта из нескольких, либо сравнением самостоятельно составленного ответа с несколькими другими и выбором наиболее правильного с точки зрения обучаемого.

При прохождении линейной программы предполагается, что в случае неправильного ответа обучаемый задумывается над причинами ошибки и, воспользовавшись учебником или другим источником информации, восполняет пробелы в своих знаниях.

Подобное отношение обучаемого к материалу исключается при использовании разветвленных программ. В случае правильного ответа сразу разрешается перейти к следующей пор­ ции материала. Если был получен ответ, показывающий, что обучаемый обладает теми знаниями, которые заложены в по­ следующем участке программы, разрешается непосредствен­ ный переход сразу к следующему участку программы. В случае неправильного ответа предлагается изучить дополнительный материал или дается разъяснение причин ошибки, для чего обучаемый направляется по иному, более длинному пути или возвращается к началу участка программы (возвращение и со­ кращение пути возможно и в линейных программах).

Программированное обучение возникло в начале 50-х годов XX века в США, когда психолог Б.Ф. Скиннер при помощи ли нейных программ рассчитывал повысить эффективность уп­равления учебным процессом.

В настоя­ щее время отношение к программированному обучению пере­сматривается в лучшую сторону в связи с открывающейся воз­ можностью широкого его использования в обучении при помо­щи компьютеров.

Программиро­ ванное пособие — это особый учебник, самоучитель, заставля­ ющий обучаемого индивидуально и напряженно работать.

И положительные и отрицательные стороны программиро­ ванного обучения оказали значительное влияние на методику обучения. Программированное обучение заставило и научило преподавателей точно формулировать цели отдельных дейст­вий в познавательном процессе, четко разделять учебный ма­ териал на порции; выбирать среди них важнейшие и строить их них логические последовательности. Программированное обучение сыграло огромную роль в организации контроля за усвоением отдельных тем учебной дисциплины (текущий кон­ троль), резко повысило скорость и объективность контроля.

Программированное обуче­ ние, построенное на традиционном содержании, мало эффек­ тивно, изучение всего содержания при помощи программиро­ ванных пособий нецелесообразно и приводит к различным от­ рицательным эффектам. Программированное обучение не ре­ шает проблему общения преподавателя с учащимся и уча­ щихся между собой. Обеспечивая высокую индивидуальность обучаемого в учебном процессе, оно не способствует формиро­ ванию коллективных наклонностей обучающихся и не обеспе­ чивает желаемый воспитательный эффект обучения. Про­ граммированное обучение не сокращает время изучения неко­ торого объема материала, не усиливает прочность усвоения и часто физиологически не способствует нормальному процессу усвоения (наблюдается повышенная утомляемость и т.п.). Программированное обучение не развивает речь, которая яв­ ляется важнейшим критерием развития человека и усвоения знаний.

В проблемном обучении число задаваемых преподавателем ориентиров (указаний) меньше, чем в программированном, но эти ориентиры более обобщены, более важны и более широки по своему научному содержанию. Для успешного осуществле­ ния проблемного обучения необходим больший запас знаний и в то же время количество усваиваемой информации и качество знаний выше.

Проблемное обучение повышает самостоятельность учащих­ся, увеличивает их творческую активность, способствует разви­ тию речевых навыков и коллективистских наклонностей.

Проблемное (и исследовательское) обучение в наибольшей степени отвечает деятельностному подходу. Оно основано на деятельности обучаемых и рассчитано на формирование умст­ венных действий и понятий через собственную познаватель­ ную деятельность.

П ознавательная деятельность и умст­венные действия обучаемых строятся в системе, подобной системе мышления (мыслительной деятельности). С.Л. Рубин­ штейн писал, что мышление — это по существу своему, позна­ ние, приводящее к решению встающих перед человеком про­ блем или задач.

Ориентирами для самостоятельного построения ориентиро­вочной основы могут быть ранее приобретенные знания, пере­ носимые в новую ситуацию (обстановку), известные методы познавательной деятельности, алгоритмы (правила, законы, формулы и т.п.), методологические знания и т.п.

Проблемная ситуация стиму­лирует умственную деятельность в течение некоторого вре­ мени после разрешения проблемы.

При обучении исключительное значение имеет такое пост­ роение курса, при котором рассматриваемые проблемы взаи­ мосвязано следуют друг за другом, переходят с одной органи­ зационной формы обучения в другую (с лекции на семинар, на лабораторное задание и т.д.), все более расширяются за счет привлекаемых и получаемых знаний.

Для того, чтобы будущий специалист в своей работе поль­ зовался комплексом приобретенных знаний, умений и навы­ ков и при изучении и описании химических объектов и явле­ ний привлекал знания из основных учений химии, предла­ гаемые проблемы должны содержать сведения одновременно из нескольких учений. Отсутствие сведений из хотя бы одно­ го учения или несогласованность информации из различных учений приводит к возникновению проблемной ситуации. Именно поэтому при системном подходе к содержанию про­ блемная ситуация возникает естественно, а проблемный ме­ тод является предпочтительным среди других.

В зависимости от этапа обучения используются проблем­ ные ситуации, различающиеся как числом учений, привле­каемых для разрешения, так и способом их предъявления, обнаружения и формулирования. В начальный этап обучения для разрешения проблемной ситуации используются сведе­ ния только из одного-двух учений, а ситуация создается и разрешается преподавателем. По мере продвижения число учений возрастает и увеличивается степень самостоятельнос­ ти поиска. В конце курса учащимся предлагается самим най­ ти среди предлагаемых данных проблему и решить ее, ис­ пользуя весь комплекс приобретенных знаний.

Разрешение проблемных ситуаций возможно при привлече­ нии новой информации и сопоставлении ее с известной, при этом образуются новые связи между элементами системы зна­ ний. В результате выдвигаются идеи и гипотезы, формулиру­ ются выводы, правила, законы и тео­ рии. Это и есть творческая научная деятельность, организуе­ мая в процессе обучения. Однако преподавателю следует по­мнить, что проблемное обучение может строиться на основе прочных знаний. Поэтому обучаемым следует предлагать в ра­ зумном количестве расчетные задачи, преследующие цель за­ поминания формул и операций, использование которых позво­ лят в дальнейшем решать проблемные ситуации.

Исследовательский метод обучения позволяет осуществить в обучении максимальную самостоятельность и творческую ак­ тивность учащихся.

Учебные исследовательские работы делятся по характеру их выполнения на теоретические и экспериментальные.

Теоретическая работа оформляется в виде доклада или ре­ ферата, которые выполняются в соответствии с требования­ми, предъявляемыми к ним в современном научном обществе. В качестве исследовательских могут быть предложены задачи, решение которых на семинарском занятии не представляются воз­ можными из-за сложности решения и длительности вычислений.

Исследовательское обучение не создает новых объективных научных данных, но моделирует научный поиск и приводит к субъективно новым научным знаниям у обучаемых.

Источник

Современная дидактика
школьной химии

Контрольная работа № 1 (срок выполнения – до 25 ноября 2007 г.)20Лекция № 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 химии21Лекция № 5. Методы обучения химии. Классификация методов обучения химии. Проблемное обучение химии. Химический эксперимент как метод обучения предмету. Исследовательские методы в обучении химии22Лекция № 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.

Контрольная работа № 2 (срок выполнения – до 30 декабря 2007 г.)23Лекция № 7. Личностно ориентированные технологии обучения химии. Технологии обучения в сотрудничестве. Проектное обучение. Портфолио как средство мониторинга успешности овладения учащимся учебного предмета24Лекция № 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 № 4

Процесс обучения химии

Сущность обучения

Т.А.Ильина дает следующее определение: «Обучение – целенаправленный процесс взаимодействия учителя и учащихся, в ходе которого происходит усвоение знаний, умений и навыков, осуществляется воспитание и развитие учащихся» [1]. А, например, И.Ф.Харламов понимает под обучением «целенаправленный педагогический процесс организации и стимулирования активной учебно-познавательной деятельности учащихся по овладению научными знаниями, умениями и навыками, развитию творческих способностей, мировоззрения и нравственно-эстетических взглядов и убеждений» [2].

По нашему мнению, процесс обучения применительно к химии приобретает особую актуальность потому, что предметом ее изучения являются вещества, материалы и химические процессы, которые составляют неотъемлемую часть материального мира и требуют бережного, безопасного и грамотного обращения с ними.

Цели и задачи обучения

Учебно-воспитательная цель – это предполагаемый и уточняемый учителем химии результат процессов обучения и воспитания. Именно привлекательность запрограммированных учителем результатов определяют для ученика, как активного участника процесса обучения, мотивирующий характер целей. Чем выше привлекательность и значимость результата для личности, тем сильнее будет мотив.

Привлекательность цели учебной деятельности для учащихся может быть внутренней, когда результат привлекателен сам по себе, и внешней, когда привлекательны его последствия. Психологи выделяют факторы внутренней и внешней привлекательности цели обучения.

Внутренняя привлекательность возникает тогда, когда результат:

1) обеспечивает самостоятельность мыслительной деятельности;

2) открывает путь собственного развития;

3) обеспечивает самовыражение;

4) вызывает чувство удовлетворения от правильно выполненного задания;

5) удовлетворяет потребность в самоактуализации и самореализации;

6) создает чувство самоценности.

Внешняя привлекательность возникает тогда, когда результат:

1) позволяет добиться авторитета в группе;

2) повышает престиж;

3) обеспечивает личную и общественную безопасность;

4) увеличивает возможность социально-психологических контактов;

5) обеспечивает материальное благополучие;

6) обеспечивает социальное признание.

Поскольку основной потребностью ученика на уроках химии является познание мира веществ и реакций и утверждение себя в этом мире, то в учебной деятельности, обеспечивающей это познание, заложен мощный источник внутренней мотивации.

В значительной степени формирование мотивационных установок учащихся в учебном процессе обусловлено поведением педагога, стилем его управления. Задача учителя – формировать у ученика веру в свои силы и, как следствие, максимально высокую потребность достижения цели, что в значительной степени обусловливает самостоятельность и самоорганизацию личности ребенка. Учитель должен максимально обеспечить интерес к уроку и соответственно мотивацию учеников.

Практическое определение целей обучения химии – процесс достаточно сложный и требует от педагога реализации прогностической функции. Как в целостном процессе обучения, так и при проведении каждого учебного занятия по химии решаются три основные группы взаимосвязанных целей:

1) обучающие (овладение знаниями, умениями, навыками);

2) развивающие (развитие мышления, памяти, внимания, творческих способностей, мотивов, потребностей, интересов);

3) воспитательные (воспитание системы нравственных, эстетических идеалов, ценностей, оценок, взглядов, отношений).

Этапы обучения

В середине ХХ столетия большую популярность приобрела теория поэтапного формирования умственных действий, разработанная отечественным психологом П.Я.Гальпериным. Он выделял несколько этапов.

1. Этап создания ориентировочной основы предстоящей деятельности. Учащиеся получают информацию о цели предстоящей деятельности и ее предмете, узнают, как и в какой последовательности они должны выполнять ориентационные, исполнительские и контрольные действия.

2. Этап формирования материальной деятельности. Учащиеся выполняют действия во внешней форме, сталкиваясь с самими предметами или моделями.

3. Этап внешней речи. Действие вербализуется в устной или письменной речи, а также проговаривается и усваивается в обобщенной форме.

4. Этап внутренней речи. Вербальное освоение действия «про себя», проговаривание операций «про себя», без внешней речи. Действие редуцируется.

5. Интериоризация действия. Действие становится внутренним процессом, актом мысли, действием в уме.

Эффективным, т.е. действительно ускоряющим развитие учащегося, является обучение химии, при котором соблюдаются все этапы.

Наибольшее распространение в современной практике получила следующая структура учебного процесса (таблица).

Приведенная схема указывает на то, что обучение химии имеет двусторонний характер и обусловливает необходимость взаимодействия педагога и учащихся на всех этапах учебной работы, начиная с постановки целей и заканчивая контролем учебно-познавательной деятельности.

Принципы обучения

Как нормативная для практики категория принцип характеризуется всеобщностью, он обязателен для любого этапа обучения химии, для любой учебной ситуации.

Ведущим принципом в педагогической системе выступает принцип развивающего и воспитывающего обучения (В.И.Загвязинский). Он выражает ведущую цель функционирования педагогической системы, связывает воедино основные педагогические категории: воспитание, обучение, развитие.

Принцип социокультурного соответствия исторически выражался двумя принципами: культуросообразности и природосообразности. Традиционно эти принципы выражали требование строить образование, сообразуясь с природой, внутренней организацией, задатками личности, а также с законами окружающей природной и социальной среды. Применительно к химии в процессе обучения предмету ученики должны убедиться в том, что различные «химические страшилки», о которых ежедневно сообщают средства массовой информации: кислотные дожди и техногенные химические катастрофы, дымовые завесы над промышленными предприятиями и мегаполисами, парниковый эффект и многое другое, – это не столько химия, сколько ее незнание и игнорирование особенностей свойств веществ и реакций, помноженные на безудержную погоню за прибылью.

В процессе обучения химии у учащихся должно сформироваться убеждение в том, что бережное отношение к окружающему миру, любовь к ближнему и элементарные химические знания, без которых не обойтись ни юристу, ни экономисту, ни инженеру, ни специалисту любой другой профессии или простому обывателю, – залог грамотного и эффективного использования достижений химии и химической отрасли промышленности.

Принцип научности. В обучении он требует воспроизведения реального движения науки от описания к объяснению и от объяснения к прогнозу, от фиксирования фактов к их обобщению, требует сочетания логического анализа и конкретно-исторического подхода, овладения методами научного исследования. Принцип предостерегает педагога от ошибок, излишней упрощенности, примитивизма в объяснении предмета. В процессе обучения химии этот принцип нередко вступает в противоречие с другим дидактическим принципом – принципом доступности. Принцип доступности (посильности) не следует понимать как призыв к снятию трудностей, к упрощенному обучению. В свете идей развивающего обучения он призван регулировать соотношение популярности, понятности с научностью. Например, при формировании на начальном этапе обучения химии понятия об относительной атомной массе как о величине, показывающей, во сколько раз масса данного элемента больше 1/12 массы атома углерода , данное научное определение вступает в противоречие с доступностью для понимания учащимися: почему именно углерод, почему 1/12, что такое ? Аналогично противоречие между научным понятием «количество вещества» как величины, в которой содержится столько же структурных частиц вещества (молекул, атомов, ионов, электронов и др.), сколько их содержится в , и его доступностью для понимания учащимися. Очевидно, что приоритет при таком противоречии должен быть отдан принципу доступности, как наиболее соответствующему закону о защите прав ребенка.

Принцип связи теории с практикой. Сама наука есть система знаний, и их усвоение требует систематической учебной работы, включающей в себя оперирование теоретическими понятиями и практическими способами преобразования действительности. В обучении химии этот принцип реализуется в целеполагающей логике изучения состава строения свойств применения веществ.

Принцип системности. В традиционном плане он содержит важное требование логичности, последовательности и преемственности, а также отражения в сознании не только понятия или даже закона, а теории и целостной научной картины мира (Л.Я.Зорина). И тут особенно важно понять, как сочетаются элемент и система, часть и целое, отдельное и общее. Так, постоянное сокращение часов, отводимых на изучение химии, послужило причиной создания курсов химии для основной школы, построенных на концептуальной основе, отличной от традиционной. В ее основу положено важнейшее понятие (укрупненная дидактическая единица) «химический элемент» и формы его существования: свободные атомы, простые и сложные вещества. Такое структурирование определяет изучение строения атома и типов химических связей в самом начале курса. Развитие представлений о химических связях происходит при изучении простых веществ металлов и неметаллов. Дальнейшее развитие первоначальных понятий о строении атома и строении вещества продолжается при рассмотрении основных классов неорганических соединений. В свою очередь, это структурирование определяет первый этап изучения химии в основной школе – «химию в статике». На втором этапе химия рассматривается уже в «динамике», т.е. изучаются общие свойства важнейших классов неорганических соединений (блок понятий о химической реакции). Фактор сокращения учебного времени, отводимого на химию, определяет рассмотрение этих свойств сразу на уровне теории электролитической диссоциации.

В практике обучения химии известны и используются приемы, позволяющие повысить уровень системности знаний:

– выделение главного, основной идеи, ведущих положений, существенных связей в изучаемом;

– структуризация и синхронизация (сопоставление разных явлений, происходящих в одно и то же время, часто выражаемых в форме схем и таблиц);

– укрупнение дидактических единиц, с тем чтобы не разрывaть искусственно, не изолировать внутренние связи, существенно влияющие на понимание и овладение знаниями, компактная целостная подача темы или крупного «блока» учебного материала;

– выделение в качестве особого предмета изучения методологического знания, общих подходов и методов изучения многих конкретных явлений определенного класса.

Принцип сознательности и активности учащихся в обучении выpaжaeт суть деятельностной концепции: человека невозможно научить, если он не захочет научиться сам. Важнейшим фактором мотивации учащихся к изучению химии является химический эксперимент: лабораторные и демонстрационные опыты, практические и исследовательские работы. В свою очередь, химический эксперимент является важнейшим средством, реализующим принцип наглядности в обучении химии. Этот принцип в современном его понимании регулирует восхождение познания от чувственно-наглядного к абстрактно-логическому, от наглядности чувственно-конкретной к наглядности абстрактной и символической. На этапе перехода к абстрактным понятиям химии оказываются необходимыми и такие средства наглядности, как химические знаки и формулы, уравнения реакций, схемы, таблицы, графики. Этот вид наглядности – абстрактно-символический. Он помогает постигнуть сущность и динамику изучаемых явлений и процессов.

Принцип прочности, базирующийся на древнем девизе «повторение – мать учения», является одним из важнейших в дидактике, ибо «мы знаем только то, что удерживается нашей памятью». Надо стремиться прочно запоминать исходные положения, ведущие идеи, логику доказательства. Приоритет отдается не многократному повторению одного и того же текста, а повторению вариативному, в разнообразных ситуациях, требующих актуализации изученного, применения его на практике. Наиболее ярко этот принцип прослеживается при концентрическом построении обучения химии.

Принцип положительной мотивации и благоприятного эмоционального климата обучения. Принцип регулирует прежде всего коммуникативную сторону обучения, характер отношений в учебном коллективе, предусматривает деловое сотрудничество и сотворчество педагогов и учащихся, создание атмосферы доверия и благожелательности, отношений взаимопомощи и здоровой состязательности. Этот принцип неразрывно связан с принципом сочетания индивидуальных и коллективных форм обучения.

Развитие учащихся в процессе обучения

Важнейшей задачей обучения является максимальное развитие умственных способностей школьников. Исследователи говорят не просто об обучении, а о развивающем обучении [3–6].

Психолог Л.В.Благонадежина [7] трактует умственное развитие как совершенствование мыслительных операций, связанных с аналитико-синтетической познавательной деятельностью. Она подчеркивает, что умственное развитие происходит в процессе мыслительной деятельности, которая всегда включает выход за пределы того, что дано непосредственно в восприятии. Это может быть расчленение сложного содержания на составляющие его части (например, рассмотрение зависимости скорости химической реакции от различных факторов – концентрации, температуры и др.), сравнение одного явления с другим (например, сравнение строения и свойств неорганических веществ и органических – неорганические и органические полимеры, гидролиз, окислительно-восстановительные реакции и др.), обобщение единичных фактов, установление причинной зависимости между явлениями и т.д.

Большой интерес представляет точка зрения Л.В.Занкова. Для него решающим в плане умственного развития является объединение в определенную функциональную систему таких способов действия, которые разнохарактерны по своей природе. Например, школьников на одних уроках учили анализирующему наблюдению, на других занятиях (отдаленных по времени и содержанию учебного материала) – обобщению существенных признаков. О прогрессе в умственном развитии, по мнению Занкова, можно говорить тогда, когда происходит объединение в одну систему, в единую аналитико-синтетическую деятельность этих разнохарактерных способов умственной деятельности.

Например, в традиционных курсах химии изучение классов неорганических соединений рассматривается на двух уровнях: в свете молекулярных представлений (в 8-м классе) и в свете теории электролитической диссоциации (в 9-м классе), разделенных большим временным промежутком. Так, на уровне молекулярных представлений учащиеся при рассмотрении взаимодействия соляной кислоты с нитратом серебра констатируют факт выпадения осадка хлорида серебра белого цвета. При этом учащиеся понятие «молекула» соотносят также с веществами и немолекулярного строения. На уровне ионных представлений происходит обобщение: осадок хлорида серебра (вещество ионного строения) образуется при взаимодействии ионов серебра и хлора (независимо от источника хлорид-аниона).

Д.Б.Эльконин основным критерием умственного развития считал наличие правильно организованной структуры учебной деятельности с ее компонентами: постановкой задачи, выбором средств, самоконтролем и самопроверкой, правильным соотношением предметных и символических планов в учебной деятельности. Так, при изучении конкретного химического вещества учащиеся руководствуются следующим планом: формула вещества, его название (тривиальное и систематическое), строение (тип кристаллической решетки – молекулярная, ионная, атомная, металлическая), физические и химические свойства, нахождение в природе, способы получения (лабораторные и промышленные), применение или значение в жизни человека, в окружающем мире.

Е.Н.Кабанова-Меллер основной признак умственного развития видит в широком и активном переносе приемов умственной деятельности, сформированных на одном объекте, на другой объект. Например, самостоятельный перенос принципов анализа строения и свойств непредельных соединений (алкенов, алкадиенов, алкинов) с учетом общего, особенного и единичного для каждого из классов углеводородов.

Иные критерии предлагает З.И.Калмыкова. Это в первую очередь темп продвижения – показатель, который не совпадает по своему содержанию с индивидуальным темпом работы. Можно работать медленно, но обобщать быстро, и наоборот. Темп продвижения определяется количеством однотипных упражнений, необходимых для формирования обобщения. Например, чтобы обобщить способ решения расчетных задач определенного типа, разным ученикам требуется разное количество однотипных упражнений. Это и есть один из показателей их умственного развития.

Другим критерием умственного развития школьников, выделяемым Калмыковой [8], является так называемая «экономичность мышления». Здесь учитывается количество рассуждений, на основании которых учащиеся открывают новую для себя закономерность. Учащиеся с низким уровнем умственного развития плохо используют информацию, заложенную в условиях задачи, часто решают ее на основе слепых проб и необоснованных аналогий. Поэтому их путь к решению оказывается малоэкономичным, он перегружен повторными и ложными суждениями. Таким учащимся постоянно требуется помощь со стороны. Учащиеся с высоким уровнем умственного развития обладают необходимыми знаниями и способами их использования. Они полностью извлекают информацию, заложенную в условии задачи, поэтому их путь к решению проблемы отличается краткостью и рациональностью. Например, при выполнении расчетов для нахождения массы серной кислоты из заданной условием задачи массы серного колчедана одни учащиеся находят массу или количество продуктов каждого этапа получения серной кислоты, другие проводят экономичный расчет на основе стехиометрии: из одного моля колчедана образуется два моля серной кислоты.

Формы и методы совершенствования
творческих и исследовательских способностей учащихся
по химии

Условия развития творческих способностей

Идеям исследовательского обучения весьма близко то, что традиционно в отечественной специальной литературе именуется проблемным обучением.

Механизм проблемного обучения в наиболее кратком варианте может быть выражен такой последовательностью: учитель ставит перед детьми проблему и рассматривает на ее примере образец научного познания. В ходе решения он показывает рождение и развитие научного знания, а учащиеся тщательно следят за логической точностью этого движения, усваивая при этом и новую для себя информацию, и теоретически осваивая способы ее получения. Главное в этом случае – представить уже сделанные открытия в осмысленной и доступной для учащихся форме и дать им возможность самим пережить тот энтузиазм и драматизм, которым сопровождались эти важные открытия. Например, учитель ставит проблему: 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). Почему? Решение проблемы экономически выгодного промышленного способа получения алюминия иллюстрируется сообщениями учителя об открытии американским студентом Ч.М.Холлом способности глинозема растворяться в криолите уже при 950 °С. Это позволило получать алюминий путем электролиза с более низкими затратами электроэнергии. Удивительно, но тогда же французский металлург П.Эру, которому в то время было столько же лет, сколько и Холлу, разработал тот же метод получения алюминия. Помимо этих совпадений судьбе было угодно отпустить создателям промышленного способа получения алюминия одинаковое число лет жизни.

Исследовательское и проектное обучение

Принципиальное отличие исследования от проектирования состоит в том, что исследование не предполагает создания какого-либо заранее планируемого объекта, даже его модели или прототипа. Исследование по сути – процесс поиска неизвестного, процесс поиска новых знаний. Это один из видов познавательной деятельности человека. В отличие от исследования проект (а следовательно, и проектирование) всегда ориентирован на практику, имеет практический выход.

Разработка проекта – обычно дело творческое, но это творчество зависит от многих внешних обстоятельств, часто никак не связанных с задачей бескорыстного поиска истины. Не следует забывать и о том, что теоретически проект можно выполнить, пользуясь готовыми алгоритмами и схемами действий, т.е. исключительно на репродуктивном уровне. Проектирование может быть представлено как последовательное выполнение серии четко определенных, алгоритмизированных шагов.

Проектирование – это не творчество в полной мере, это творчество по плану в определенных контролируемых рамках. В то время как исследование – путь формирования творческого мышления учащихся.

Например, работа учеников «Выявление оптимальных концентраций меди и марганца на прорастание семян овса и редиса» предполагает активную преобразовательную и мыслительную деятельность ученика: выдвижение гипотезы, постановка эксперимента, объяснение полученного результата. Такую работу можно отнести к исследовательской. А, например, мониторинг качества воды в реке – обычный проект, т.к. выполняется в строгом соответствии с инструкцией.

Методика развития
исследовательских способностей школьников

Развитие умения видеть проблему

Умение видеть проблемы – интегральное свойство, характеризующее мышление человека. Развивается оно в течение длительного времени в самых разных сферах деятельности, и все же для его развития можно подобрать специальные упражнения и методики, которые в значительной мере помогут в решении этой сложной педагогической задачи. Рассмотрим некоторые из таких заданий применительно к химии.

Задание 1. «Необычное в обычном». Одно из самых важных свойств в деле выявления проблем – способность изменять собственную точку зрения, смотреть на объект исследования с разных сторон. Естественно, если смотреть на один и тот же объект с разных точек зрения, то обязательно увидишь нечто, ускользающее от традиционного взгляда. Например, при рассмотрении свойств воды или низших спиртов учащиеся вдруг обращают внимание на то, что вода и этиловый спирт находятся в жидком состоянии при обычных условиях, несмотря на низкие значения относительных молекулярных масс, тогда как имеющие гораздо большие значения M_r хлор и бутан являются газами. Решение этой проблемы позволяет сформировать представление о водородной связи. В свою очередь этот взгляд на агрегатное состояние воды дает возможность рассмотреть такую ее аномалию, как способность сжиматься при охлаждении, но лишь до +4 °С, и о значении этой аномалии для живой природы.

Задание 2. «Найти особенное и единичное в общем». Рассмотрение физических свойств галогенов позволит выделить единичное (йод – твердое вещество, бром – жидкость) и особенное (фтор и хлор – газы). Знакомство с химическими свойствами галогенов дает возможность в общем (вытеснительный ряд галогенов: фтор – хлор – бром – йод) показать особенное (вытеснение более активными галогенами менее активных из растворов их солей или бескислородных кислот, за исключением фтора) и единичное (способность фтора взаимодействовать с водой).

Задание 3. «Охарактеризовать химический объект многопланово». Классификационная характеристика азотной кислоты в этом ракурсе может быть представлена так: это одноосновная, кислородсодержащая, растворимая, сильная кислота, которая необратимо диссоциирует по одной ступени и поэтому образует только один ряд солей – средние или нитраты.

Задание 4. «Увидеть в другом свете». В обучении химии большие возможности для конструирования заданий этого типа дает использование приема анимации (от лат. anima – жизнь, душа), т.е. наделение неживых объектов учебного предмета (элементов, веществ или химических реакций) характеристиками, свойственными живому, в частности человеку, – своеобразное «очеловечивание» этих объектов. Например, общую идею таких заданий может отражать общее название «Художественный образ вещества или процесса».

При выполнении заданий такого типа важно поощрять самые интересные, самые изобретательные, оригинальные варианты. Отмечать каждый поворот сюжетной линии, каждую черточку, свидетельствующую о глубине проникновения ученика в новый, непривычный для него образ вещества или химической реакции.

Развитие умения выдвигать гипотезы

Решение поставленной проблемы достигается посредством умственной деятельности, протекающей в форме выдвижения догадок и гипотез. Новое знание впервые осознается исследователем в форме гипотезы. Гипотеза выступает необходимым и кульминационным моментом мыслительного процесса.

Таким образом, гипотезы дают нам возможность увидеть проблему в другом свете, посмотреть на ситуацию с другой стороны.

Упражнения на развитие гипотетического мышления. Делая предположение, мы обычно используем следующие слова: «может быть», «предположим», «допустим», «возможно», «что если…»

1. При каких условиях каждый из перечисленных объектов (названия веществ, реакций) будет очень полезным? Можете ли вы придумать условия, при которых полезными будут два или более из этих объектов (веществ, реакций)?

2. При каких условиях эти же объекты (вещества, реакции) будут совершенно бесполезны и даже вредны?

3. Найдите возможную причину явления, события.

Почему загорелась лампочка прибора при испытании раствора вещества на электропроводность?

4. Предложите несколько разных гипотез по следующему поводу.

Почему бензол, имеющий по формуле Кекуле непредельный характер, не обесцвечивает бромную воду?

Развитие умений классифицировать

Классификацией называют операцию деления понятий по определенному основанию на непересекающиеся классы. Один из главных признаков классификации – указание на принцип (основание) деления.

П р а в и л а к л а с с и ф и к а ц и и:

• члены деления должны быть непересекающимися (исключать друг друга);

• деление на каждом этапе должно осуществляться только по одному основанию;

• деление должно быть соразмерным, объем делимого понятия должен быть равен объединению объемов членов деления;

• основание классификации должно быть детерминировано признаком, существенным для решения задачи с помощью данной классификации.

Например, все многообразие химических реакций можно проклассифицировать по следующим основаниям:

– числу и составу реагирующих веществ и продуктов реакции;

– фазовому состоянию веществ;

– изменению степеней окисления элементов, образующих вещества;

Полезным будет выполнение упражнений по рассмотрению всех оснований классификаций химических реакций на конкретном химическом процессе.

Так, характеристика синтеза аммиака может быть следующей. Это реакция соединения (из двух простых веществ образуется одно сложное), гомогенная (все вещества, участвующие в ней, являются газами), экзотермическая (протекает с выделением теплоты), каталитическая (в синтезе аммиака используется катализатор – железо с добавками оксидов калия и алюминия), окислительно-восстановительная (элементы, образующие вещества, изменяют степени окисления, азот – окислитель, водород – восстановитель), обратимая (протекает в двух взаимно противоположных направлениях). Обратная реакция – разложение аммиака – эндотермическая. Отметим, что катализатор в равной мере увеличивает скорость как прямой, так и обратной реакции.

Л и т е р а т у р а

1. Ильина Т.А. Педагогика: Курс лекций. М., 1984.

2. Харламов И.Ф. Педагогика. М., 2000.

3. Богоявленский Д.Н., Менчинская Н.А. Психология усвоения знаний в школе. М., 1959.

4. Савенков А.И. Психологические основы исследовательского подхода к обучению. М., 2006.

5. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. 2-е изд. М., 1946.

6. Эльконин Д.Б. Обучение и умственное развитие в младшем школьном возрасте. Психологическая наука и образование, 1996, № 4, с. 18–24.

7. Благонадежина Л.В. Психологические вопросы организации учебной деятельности школьников.
М., 1969.

Источник