Сообщение «Развитие исследовательских умений школьников в процессе обучения предмету химии»

«Развитие исследовательских умений школьников в процессе обучения предмету химии»
Выполнила: учитель химии и биологии МБОУ «Слинская С0111»
Кротикова Оксана Владимировна
"2016"
В настоящее время интенсивные изменения, происходящие в системе образования, задают новые ориентиры в обществе и предъявляют требования к развитию творческой личности в современных условиях.
В общеобразовательной школе востребованы творческие ученики, умеющие учиться, адаптироваться к постоянно меняющимся жизненным ситуациям, способные искать пути нестандартного разрешения ситуаций и проблем. Особое место занимает развитие креативности.
Ведущая педагогическая идея заключается в том, что правильно организованная исследовательская деятельность на уроке химии и во внеурочное время будет способствовать лучшему усвоению материала. Работы по данному направлению мы находим у Лернера И.Я., который отмечал ценность творческого подхода к решению проблем. Так, Альтшуллер Г.С., автор технологии ТРИЗ (теория решения изобретательских задач - новая отечественная технология творчества, известна в настоящее время во многих странах: США, Швеции, Франции, Японии, Корее, Израиле, Вьетнаме, Испании, Финляндии, Канаде и др.), считал, и с этим нельзя не согласиться, что правильная организация исследовательской деятельности дает возможность учащемуся выявить свой творческий потенциал.
Есть такая поговорка «Поймай человек рыбу - он будет сыт, научи рыбачить - он будет жить».
Организация исследовательской деятельности на уроках химии и во внеурочной деятельности будет способствовать реальному продвижению учащихся по пути овладения основными образовательными компетенциями, необходимыми для продолжения образования, по требованиям ФГОСТа.
Проблемы, решаемые исследовательским методом изучения химии, (слайд)Мной были выделены следующие проблемы, которые решает внедрение исследовательских умений на уроках химии:
Разработка системы приёмов, направленных на формирование у учащихся умений и навыков самообразования;
Применение на учебных занятиях научных методов познания;
Систематическое использование механизмов рефлексии для отслеживания
осознанности и результативности деятельности учащихся.
В связи с поставленными проблемами, целью моей работы является (слайд) развитие познавательного интереса у учащихся к химии в процессе изучения предмета на основе организации проблемного и исследовательского эксперимента.
Для достижения этой цели должны решаться следующие задачи: (слайд)
Изучение теоретического материала по реализации проблемного и исследовательского эксперимента на уроках химии;
Диагностика первоначального уровня сформированности ключевых и предметных компетенций учащихся;
3.Организация обучения на основе применения экспериментальной деятельности учащихся;
4.Оценка результатов педагогической деятельности с точки зрения предметных линий развития и развития ключевых компетенций учащихся;
5.Вовлечение максимального числа обучающихся в активные формы обучения на уроке;
Состояние проблемы в теории.
Я считаю, что в условиях компетентностного подхода важнейшей формой обучения химии являются практические занятия, на которых в ходе изучения школьного курса химии можно развивать компетенции школьников.
В преподавании химии, основная задача состоит в том, чтобы, прежде всего,
заинтересовать учащихся процессом познания. Вовремя проведения
исследовательской работы учащимися, меняется качество учебного процесса и повышается успешность обучения школьников. Внедрение исследовательского подхода в обучении химии способствует усилению мотивации учебной деятельности. Мною был проведен эксперимент, который заключается в том, что в одном классе был внедрен исследовательский подход, в другом нет. Как и предполагалось, именно исследовательский подход в обучении делает ребят участниками творческого процесса, а не пассивными потребителями готовой информации. Тем более что современная система образования (ФГОСТ) ориентирует учителя не на передачу знаний в готовом виде, а на организацию обучения самостоятельной деятельности школьника и доведения её до уровня исследовательской работы, выходягцей-за рамки учебной программы. Лернер И.Я., отмечал ценность творческого подхода к решению проблем. «Это предполагает готовность и способность человека при решении возникающих перед ним проблем двигаться новыми, нестандартными, изобретательскими путями; не довольствоваться готовыми схемами и стереотипами, выходить за рамки нормативных систем.
Особое внимание необходимо обратить на взаимодействие ученика и педагога, поскольку процесс обучения представляет собой взаимосвязанную деятельность этих субъектов. Только при наличии взаимоотношений сотрудничества между учеником и учителем создаётся благоприятный психологический микроклимат, положительно влияющий на развитие индивидуальности ребёнка и результаты его самореализации.
При организации исследовательской деятельности используется несколько моделей взаимодействия ученика и педагога.
Модель 1.(слайд)
Педагог знает путь поиска и предлагает пройти этот путь ученику, зная конечный результат этого пути.
Так на уроке в 8 классе по теме «Экологические проблемы загрязнения воздуха» ученики в группах изучали текст с информацией по данной теме и выполняли задание:
Задание: изучите экологическую проблему. Заполните таблицу:
Экопроблема В чем проявляется Причины возникновения Последствия Пути решения
проблемы
А на уроке в 9 классе по теме «Общая характеристика металлов» ученики выполняли задание:
Задание: Изучите текст §5,6 учебника О.С. Габриеляна «Химия - 9», заполните таблицу по сравнению металлов и неметаллов:
Признак сравнения Металлы Неметаллы
1. Положение в ПС 2. Строение атома 3. Свойства атома 4. Строение простых веществ 5. Физические свойства Такая модель удобна для использования на коротком отрезке времени: уроке или части урока.
МОДЕЛЬ 2. Педагог знает путь поиска и исследования, прогнозирует конечный результат, предлагая ученику заранее (дома) самостоятельно решить проблему или комплекс проблем.
К такой модели относится решение экспериментальных задач в курсе химии. Учащимся заранее даются задания, которые требуют предварительной домашней подготовки.
Так в рамках факультатива «Химия и экология» учащимся предлагается выполнить практические работы: «Анализ воды» и «Анализ почвы». Эти работы интересны тем, что пробы почвы можно приносить с пришкольного или приусадебного участка, а пробы воды отбираем из местного. Полученные результаты мы сравниваем с результатами прошлых лет и делаем выводы о произошедших изменениях.
Практическая работа «Культура водопотребления» - это домашнее задание в форме анкеты, в которой предлагаются вопросы о потреблении воды в семье ученика. После выполнения такой работы учащиеся начинают экономнее относиться к расходу воды в собственном доме.
Ещё одна работа - «Анализ пищевых продуктов» вызывает интерес учащихся тем, что они сами обнаруживают важнейшие органические вещества в составе продуктов питания.
Эта модель подходит и для осуществления творческой деятельности учащихся.
Наиболее ценным видом творческой деятельности является исследовательская работа, проведённая учеником самостоятельно. Этот вид исследования встречается в школе достаточно редко. Причина этого субъективна. Немногие дети имеют способности, а главное желание и время заниматься творческим исследованием. Задача учителя - выделить школьников, которые проявляют интерес к предмету, подходят к учителю после урока, чтобы задать интересующие их вопросы, читают дополнительную литературу. Таких учащихся имеет смысл приобщать к исследовательской деятельности. Учитель в этом случае выступает в роли консультанта, помогает выбрать объект исследования, рекомендует литературу и методику исследования, даёт практические рекомендации.
МОДЕЛЬ 3. Педагог владеет методикой научного исследования, он может обучить этой методике ребёнка, они совместно находят путь поиска, но не знают конечного результата этого пути.
Работа по методу проектов требует реализации ряда принципов, в частности:
принцип естественности - проблема должна быть не надуманной, а реальной, интерес должен быть не искусственным, а настоящим;
принцип осознанности как проблемы, целей и задач, так и хода исследования и его результатов;
принцип самодеятельности, когда ученик овладевает ходом исследования только через проживание его, т.е. через собственный опыт;
принцип наглядности - ученик изучает мир не только по книгам, а какой он есть на самом деле;
Выделяют как положительные, так и отрицательные моменты, формирующиеся в процессе исследовательской деятельности: (слайд)
К положительным моментам можно отнести общеучебные умения и навыки, формирующиеся в процессе исследовательской деятельности:
рефлексивные умения;
поисковые (исследовательские) умения;
навыки оценочной самостоятельности;
умения и навыки работы в сотрудничестве;
менеджерские умения и навыки;
коммуникативные умения;
презентационные умения и навыки
Негативные стороны исследовательской технологии:
неравномерность нагрузки учащихся и преподавателей на разных этапах работы;
сложность системы оценивания вклада каждого исполнителя;
риск неудачного окончания работы;
повышение эмоциональной нагрузки и на учащихся, и на преподавателя;
невозможность включить значительное число учащихся в исследовательскую работу.
2.1. Виды исследований учащихся на уроке химии, (слайд)Для эффективного определения интересов и склонностей учащимся с 8-го класса в процессе изучения темы предлагается большое количество творческих заданий различного содержания и разной степени сложности, расширяя, таким образом, выбор видов деятельности, которые интересны учащимся, и таких заданий, которые каждый ученик может выполнить.
В опыте используется технология Альтшуллера Г.С. составления исследовательских задач, скорректированная на материале предмета химии.
Решение качественных химических задач
Данный вид исследования я предлагаю учащимся при решении следующей экспериментальной задачи: « Вам выданы две пробирки с растворами кислоты и щелочи. Определите, в какой из них щелочь, а в какой кислота». Для создания внешней мотивации у учащихся, я в начале урока знакомлю с целями практической работы, объясняю важность для понимания свойств данных веществ. Для создания внутренней мотивации при обсуждении условий экспериментальной задачи создаю проблемную ситуацию, при которой у учеников возникает стремление ответить на вопрос: «Каким образом можно определить состав растворов»? Совместно с учащимися мы определяем цель эксперимента, выдвигаем гипотезы, обсуждаем план эксперимента, выполняем непосредственно практическую часть исследования, делаем выводы и заключения.
Поисковая деятельность.
Это такая деятельность, в процессе которой учащиеся, опираясь на уже известный им материал, под руководством учителя ищут и самостоятельно находят ответ на поставленный проблемный вопрос. Поисковая беседа обычно проводится на основе создаваемойучителемпроблемнойситуации.
Например, при изучении комплексных соединений, я предложила учащимся следующую учебную проблему: «Чем объяснить изменение окраски раствора соли хрома (III) при нагревании?» Проблемная ситуация возникает при демонстрации опыта нагревания раствора соли хрома (III). Для того чтобы подготовить учащихся к выдвижению гипотезы, я привлекла их знания о кристаллогидратах и предложила вспомнить опыты по обезвоживанию медного купороса и гидратации сульфата меди (II). В ходе поисковой беседы учащиеся с моей помощью раскрыли сущность понятия изомерии комплексных соединений и дали мне определение.
Самостоятельное прогнозирование и моделирование химических процессов и реакций
Это уже творческая задача, для решения которой недостаточно урока, поэтому для решения проблемы необходимо вне урока использовать дополнительную литературу, справочники. Например, подобрать условия для определенной реакции, зная свойства веществ, вступающих в нее, высказать предположения по оптимизации изучаемого производственного процесса.
Проектная деятельность
Этот метод делает ученика не объектом, на который направлена обучающая активность учителя, а субъектом процесса обучения, поскольку для решения поставленной задачи действия по образцу недостаточно, необходимо проявить инициативу в поиске, освоении и применении новых знаний.
Я бы дала только одну универсальную рекомендацию: тема должна быть интересна учителюиученику,посильнаввыполнении.
Занятие научно-исследовательской деятельностью - это хорошая стартовая площадка для тех учащихся, которые планируют в будущем продолжить свое образование в высших учебных заведениях. Моя задача, как преподавателя - организатора исследовательской работы, - выявить одаренных учащихся и спланировать совместную работу таким образом, чтобы ребята смогли проявить себя втомилииномнаправлениидеятельности.
Так на первом уроке в 8 классе по теме «Предмет химии» я проводила совместное исследование по теме «Роль химии в жизни человека». На уроке использовался методический прием «покопаемся в памяти», электронная презентация, содержащая дополнительный материал по данному вопросу. В качестве домашнего задания я предложиланаписатьрассказ«Жизнь безхимии».
На уроке в 9 классе по теме «Азот» ученики выполняли задание: Изучите текст учебника О.С.Габриеляна «Химия - 9 класс» на стр. 109-110 «Круговорот азота в природе». Определите значение этого процесса в природе, предложитесвоюсхемукруговоротаазота.
На уроке в 9 классе по теме «Углерод», изучая аллотропные видоизменения углерода, ученики выполняли задание: «Предложите, как можно доказать, что алмаз и графит образованы одним химическим элементом».
2.4. Типы экспериментальных задач (слайд)
Можно выделить следующие типы экспериментальных задач:
Задачи на получение веществ:
Осуществите опытным путем следующие превращения: оксид меди (+2) —► сульфат меди (+2) —> гидроксид меди (+2). Выделите полученный гидроксид меди (+2) из смеси.
Исходя из железа, получите гидроксид железа (+2).
Получите гидроксид алюминия и докажите его амфотерный характер.
Получите и соберите в пробирки водород и углекислый газ, докажите их наличие.
В пробирку с раствором сульфата меди (+2) добавили кусочек натрия. Какие вещества при этом образовались?
Задачи на распознавание веществ:
В трех пронумерованных пробирках находятся растворы хлорида, сульфата и карбоната натрия. Распознайте каждое вещество.
В трех пронумерованных пробирках находятся растворы хлоридов железа (+2), железа (+3), алюминия. С помощью одного реактива определите каждое вещество.
Задачи на доказательство качественного состава веществ:
Докажите, содержит ли хлорид натрия примеси сульфата натрия.
Докажите качественный состав сульфата бария.
Задачи на объяснение наблюдаемого явления:
Испытайте лакмусом растворы карбоната калия, хлорида алюминия, хлорида натрия. Объясните результаты испытаний.
Прилейте к порции долго хранившегося в лаборатории оксида кальция раствор соляной кислоты. Объясните наблюдаемые явления.
В связи с сокращением числа часов на изучение химии происходит постепенное сокращение химического эксперимента. Одним из выходов из сложившейся ситуации может служить домашний эксперимент, как вид самостоятельной исследовательской работы.Такимиопытамимогутбыть:
Определение щелочного характера мыльного раствора с помощью самодельных индикаторов (сока черной смородины или свекольного сока).
Выращиваниекристаллов;
Определениежесткостиводы.
С результатами домашнего исследования ученики выступают на уроке.
Возможность применения на уроке исследовательского метода обучения определяется следующими критериями:
Наличие базовых знаний учащихся.
Знания, приобретаемые на данном уроке, находятся в зоне ближайшего развития ученика.
Объём новых знаний невелик, так как экономить время на исследовании и торопить учащихся нежелательно.
У учащихся должен быть навык подобной деятельности.
Учащиеся должны владеть методами научного познания.
Выводы:
Практика преподавания химии в школе при помощи исследовательского метода обучения предмету показала невысокий уровень выполнения учащимися химического эксперимента на начальном этапе изучения предмета и недостаточную эффективность его применения в учебном процессе.
Введение в педагогические технологии элементов исследовательской деятельности учащихся позволяет не столько учить, сколько помогать ребёнку учиться, направлять его на самостоятельную деятельность.
Результаты проведения эксперимента по развитию исследовательских способностей учащихся в процессе обучения химии, следующие:
усилилась мотивация учебной деятельности;
изменилось качество учебного процесса в связи с исследованием технологий научно-исследовательской деятельности;
повысилась успешность обучения (качественная на 7%);
повысился интерес учащихся к предмету химия;
улучшились навыки обработки результатов лабораторных исследований;
в процессе интеграции учебной и вне учебной деятельности учащихся расширился их кругозор;
учащиеся продвинулись по пути познания себя, лучше поняли природу человека и его возможности;
дети стали более самостоятельными в деятельности по приобретению знаний;
наблюдается интеллектуальный рост;
сформирование у учащихся способность самостоятельно, творчески осваивать и перестраивать новые способы деятельности, то есть активизировать обучение;
Заключение:
Проблема использования исследовательского метода актуальна, т.к. интенсивные изменения, происходящие в системе образования, задают новые
ориентиры в обществе и предъявляют требования к развитию творческой личности в современных условиях. Особое место занимает развитие креативности - свойство личности школьника, определяющее успешность решения творческих задач.
Проблема достаточно исследована в теории, но на практике существуют некоторые негативные стороны исследовательской технологии:
применяется значительно недавно, и положительные результаты пока невысоки;
сложность системы оценивания вклада каждого исполнителя;
риск неудачного окончания работы;
повышение эмоциональной нагрузки и на учащихся, и на преподавателя;
невозможность включить значительное число учащихся в исследовательскую работу
4. Я предлагаю внести следующие изменения:
Использовать на уроках технологию сотрудничества (работу в малых группах);
Давать учащимся небольшой объём новых знаний, так как экономить время на исследовании и торопить учащихся нежелательно;
- Уметь направить учеников правильно построить алгоритм решения поставленной задачи.
Возможность применения на уроке исследовательского метода обучения определяется следующими критериями:
Наличие базовых знаний учащихся.
Знания, приобретаемые на данном уроке, находятся в зоне ближайшего развития ученика.
Объём новых знаний невелик, так как экономить время на исследовании и торопить учащихся нежелательно.
У учащихся должен быть навык подобной деятельности.
Учащиеся должны владеть методами научного познания.