Методический материал Формирование универсальных учебных действий

Формирование универсальных учебных действий
“Великая цель образования - это не знания, а действия”
Герберт Спенсер

В соответствии с современными подходами к обучению метапредметные результаты играют инструментальную роль, обеспечивая возможности учащихся свободно использовать личностные ресурсы в различных ситуациях, возникающих в жизни. Условием, позволяющим формировать метапредметные результаты обучения, является деятельностный подход в обучении.
Деятельностный подход в обучении – система определенных видов действий, выполнение которых приводит обучающегося к новым знаниям и умениям.
Для учителя это означает, что в процессе такого обучения он должен формировать и развивать способности обучающихся выполнять ту или иную деятельность (действия).
На основании анализа учебных программ по отдельным предметам области «Естественнонаучные предметы», вертикального и горизонтального планирования по формированию УУД, определены блоки метапредметных результатов обучения и составляющие их обобщенные умения.
В соответствии с требованиями образовательного стандарта уровни освоения их обучающимися должны диагностироваться и оцениваться.
Освоение деятельности и, следовательно, усвоение обеспечивающих ее знаний, может быть успешным только при условии, что ученик последовательно пройдет все фазы по переводу знаний из внешней формы во внутреннюю:
Ознакомление с данным видом деятельности (деятельность по восприятию информации);
Тренировка в применении этого вида деятельности, совершенствование (деятельность по освоению умений и навыков, усвоение знаний);
Контрольно-корректирующая деятельность.
Для достижения обучающимися метапредметных результатов обучения мы используем специально разработанные задания, ориентированные на развитие УУД, а для диагностики и оценивания их сформированности применяем систему критериального оценивания.
Алгоритм работы учителя при разработке заданий, ориентированных на формирование и развитие УУД:
Формулировка задания для обучающихсяИнструкция (объяснение) по выполнению задания
Предполагаемые действия обучающихсяОжидаемый результат действий обучающихся
Вывод, который должны сделать ученики самостоятельно или с помощью учителя.
Работа с текстом (преобразование текстов различного вида)
8 класс. Практическая работа «Выращивание кристаллов»
Формулировка задания
Растворимость некоторых веществ в воде (масса вещества в г на 100 г воды)
Название
вещества Формула
вещества Температура, оС20 40 60 80 100
Медный купорос CuSO4.5H2O 17,5 28,5 40,0 55,0 75,4
Сульфат никеля NiSO4.7H2O 26,9 28,3 35,4 38,7 43,4
Сода Na2CO3 .10H2O 21,5 33,2 31,7 31,2 45,0
Проанализируйте приведенные данные о зависимости растворимости веществ в воде от температуры, ответьте на следующие вопросы:
Как растворимость твердых веществ в воде зависит от температуры?
Что будет происходить, если приготовить насыщенный раствор вещества при температуре 80оС, а затем охладить его до 20оС?
Какое из веществ, приведенных в таблице, удобнее всего выбрать для выращивания кристаллов с наименьшими затратами времени? Аргументируйте ответ.
Инструкция (объяснение) по выполнению задания (дается устно)
Проанализируйте приведенные данные о зависимости растворимости веществ в воде от температуры.
1. Выявите зависимость растворимости веществ в воде от температуры и ответьте на первый вопрос.
2. На основании этой зависимости и конкретных данных по растворимости веществ при температурах 80оС и 20оС ответьте на второй вопрос.
3. Определите: у какого из приведенных веществ растворимость в воде сильнее зависит от температуры? Объясните, приведя конкретные данные.
Предполагаемые действия обучающихсяСледуют предложенной инструкции.
Ожидаемый результат действий обучающихся
1. При увеличении температуры растворимость твердых веществ в воде увеличивается.
2. Так как при охлаждении растворимость твердых веществ уменьшается, то при охлаждении насыщенного раствор вещества при температуре 80оС до 20оС, избыток растворенного вещества будет кристаллизоваться.
3. Для выращивания кристаллов выгоднее выбрать медный купорос, т.к. его растворимость в воде сильнее зависит от температуры по сравнению с двумя другими веществами. Например, его растворимость при охлаждении от 80оС до 20оС уменьшается на 37,5 г, у сульфата никеля на 11,8 г, а у соды на 9,7 г.
Вывод, который должны сделать обучающиеся самостоятельно или с помощью учителя:
Представленная в задании таблица позволила сравнить растворимость веществ в воде, сделать важные для продолжения работы выводы.
Имеется существенная разница между понятиями «описание» и «объяснение».
Точное следование инструкции помогает последовательно и точно выполнить задание.
Формируемые универсальные учебные действия:
познавательные – анализ данных таблицы, сравнение данных;
коммуникативные – описание и объяснение
регулятивные – реализация указаний, представленных в виде инструкции, расчет необходимого времени.
9 класс. Щелочные металлы
Формулировка задания (два варианта)
Используя данные таблицы, постройте график зависимости температур плавления (температур кипения) металлов от номера периода в ПСХЭ. Предскажите, используя график, приблизительное значение температуры плавления рубидия (температуры кипения цезия).
Металл Тпл, оСТкип., оСLi 181 1300
Na 98 890
K 64 760
Rb? 690
Cs 28 ?
Инструкция или объяснение по выполнению задания (раздаточный материал)
I. Построение графика
1. Оформление осей, масштаб, размерность
А) Графики строятся на миллиметровой бумаге или на бумаге в клеточку. Размеры графика не должны превышать формат выданного листа.
Б) На лист, прежде всего, наносятся координатные оси. Зависимая величина, как правило, откладываются на оси абсцисс. На концах осей наносятся обозначения физических величин и их единицы измерения. Затем на оси наносятся масштабные деления так, чтобы расстояние между  делениями составляли 1, 2, 5 единиц (или 1;2;5*10).
В) Точка пересечения осей не обязательно должна соответствовать нулю по одной или более осям. Начало отсчета по осям и масштаб следует выбирать так, чтобы кривая (прямая) заняла большую часть поля графика.
2. Графическое представление физических величин.
А) После выбора и нанесения на оси масштабов на лист наносятся значения физических величин, причем числовые значения, соответствующие нанесенным точкам, не переносятся на оси. 
Б) После нанесения точек строится график, т.е. проводится плавная кривая (прямая) так, чтобы отклонения от нанесенных точек снизу и сверху кривой были близки.
II. Нахождение новой информации
Предскажите, используя график, приблизительное значение температуры плавления рубидия (температуры кипения цезия).
Предполагаемые действия обучающихсяСледуют предложенной инструкции. Иногда возникают затруднения на этапе выбора и нанесения масштаба. В этом случае учитель оказывает ребятам индивидуальную помощь.
Ожидаемый результат действий обучающихся
См. приложение

Вывод, который должны сделать ученики самостоятельно или с помощью учителя
Правильное преобразование табличных данных в графическую зависимость позволило найти новую информацию (решить проблему).
Формируемые универсальные учебные действия:
познавательные – преобразование данных таблицы в графическую зависимость с целью получения новой информации; осмысление и обработка информации, которая дана в виде таблицы и получена на основе построения графической зависимости;
регулятивные – принятие цели, сформулированной в задании; планирование деятельности; расчет необходимого времени;
коммуникативные – письменное оформление результатов деятельности.
Исследовательская деятельность
Исследовательскую деятельность обучающихся можно понимать как совокупность действий поискового характера, ведущих к открытию неизвестных учащимся фактов, теоретических знаний и способов деятельности.
При выполнении исследовательской деятельности на основе эксперимента предполагаются следующие этапы деятельности:
Постановка цели эксперимента, которая определяет, какой результат
намерен получить экспериментатор в ходе исследования.
Формулировка и обоснование гипотезы, которую можно положить в основу эксперимента.
Планирование эксперимента.
Осуществление эксперимента, фиксация наблюдений и измерений.
Анализ, обработка, объяснение результатов эксперимента, выводы.
Рефлексия – осознание и оценка эксперимента на основе сопоставления цели и результатов.
Примеры заданий
1. Какая часть пламени имеет самую высокую температуру? Предложите гипотезу и проверьте ее экспериментально.
2. Профильтруйте небольшую часть смеси почвы и воды (смесь перед фильтрованием – не встряхивать!). Что собой представляет жидкость, полученная в результате фильтрования (фильтрат) – это почвенный раствор, состоящий из воды и растворенных веществ, или это вода?
Предложите гипотезу и проверьте ее экспериментально.
3. Как из сульфата меди (II) получить оксид меди (II)? Предложите гипотезу и проверьте ее экспериментально.
4. Для какой цели перед выпечкой хлеба в теплое тесто кладут немного а) питьевой соды, б) гидрокарбоната аммония? Предложите гипотезу и проверьте ее экспериментально.
5. Получите гидроксид железа (II), взяв в качестве исходного вещества железо в виде скрепки.
6. Экспериментально определите вещество, выданное в растворе. Известно, что это вещество изменяет окраску индикатора, является сильным электролитом и применяется в свинцовых аккумуляторах.

Особое значение в формировании исследовательских умений имеют задания, предусматривающие проведение мысленного эксперимента, способствующие развитию умения рассуждать. Это задания, в которых требуется:
получить конкретное вещество из предложенных;
получить вещество несколькими способами;
провести все характерные и качественные реакции, свойственные данному классу веществ;
выявить генетическую связь между классами неорганических веществ.
Примеры заданий
1. В реторту насыпали порошок цинка, перекрыли газоотводную трубку зажимом, реторту взвесили и содержимое прокалили. Когда реторта остыла, ее снова взвесили. Изменилась ли масса и почему? Затем открыли зажим. Изменилась ли масса и почему?
2. На чашках весов уравновешены стаканчики с растворами гидроксида натрия и хлорида натрия. Изменит ли положение стрелка весов через некоторое время и почему?
3. На чашках весов установлены и уравновешены две одинакового объема колбы. Как изменится равновесие, если одну колбу заполнить углекислым газом, другую – кислородом? Будет ли с течением времени изменяться положение чашек весов?
4. Составьте план распознавания растворов веществ: сульфата, карбоната и хлорида натрия.
5. Кальций растворили в воде. Через полученный раствор пропустили углекислый газ. Какие явления при этом можно было наблюдать?
Большие возможности для формирования комплекса познавательных исследовательских навыков и действий, наряду с регулятивными и коммуникативными, дает проектная деятельность - это осознанная и целенаправленная поэтапная деятельность, заканчивающаяся созданием определенного продукта как результата реализации этой деятельности.
В нашей школе ученики 8 класса выполняют именно исследовательские
проекты. Один пример.
Тема проекта: Искусственная пища – пища будущего?
Проблема: Мы знаем, что во многих продуктах питания содержатся различные искусственные или синтетические добавки (например, пищевые добавки Е), особая пища используется космонавтами, спортсменами, маленькими детьми. Как влияет такая пища на организм человека? Можно ли обойтись без искусственной пищи или это пища будущего?
Гипотеза: Искусственная пища может быть полезной некоторым категориям людей и стать основой решения продовольственной проблемы в ряде регионов мира, однако необходимо серьезно изучать ее влияние на организм человека.
Цель работы: Познакомить с информацией о том, что такое искусственная пища, как она создается и влияет на здоровье, каковы перспективы ее использования учеников и сотрудников нашей школы.
Проектный продукт: Брошюра «Искусственная пища – пища будущего?», презентация которой состоится на неделе Естествознания, чтобы все желающие могли познакомиться с интересной и важной информацией по этой проблеме.
Технология исследовательской деятельности позволяет формировать и развивать следующие универсальные учебные действия:
познавательные - общеучебные: поиск, отбор, осмысление и обработка информации; наблюдение за объектами и явлениями; определение цели исследования, выдвижение гипотезы, использование оборудования, соблюдение ТБ, рефлексия; логические: сопоставление, анализ, обобщение, синтез новых знаний;регулятивные – планирование деятельности, прогнозирование, кооррекция;
коммуникативные - умение представить результаты работы в устной или письменной форме, сотрудничество (парная, групповая работа).
В ходе обучения и формирования познавательных, регулятивных, коммуникативных универсальных учебных действий развивается и личность обучающегося, формируются его личностные образовательные результаты: умение ставить ясную и достижимую цель собственной деятельности, осознанно вести себя в повседневной жизни на основе принципов бережного отношения к своему здоровью и окружающей среде и др.
Исследовательская самостоятельная работа школьников занимает на уроке больше времени, чем выполнение заданий по образцу. Однако трата времени на развитие исследовательских умений впоследствии компенсируется тем, что повышается осознанность и прочность знаний, появляется устойчивый интерес к предмету.
Важнейшей основой формирования и развития УУД учащихся области Естествознания является интегративный подход в обучении: использование разного рода интегральных познавательных заданий, организация междисциплинарных проектов, проведение межпредметных олимпиад, внеклассных мероприятий, интегрированных уроков.
Предметная интеграция – это уже отдельная тема, требующая внимательного рассмотрения.