Статья «Активизация познавательной и творческой деятельности школьников при изучении химии через исследовательскую деятельность»

С.Е. Бирюкова, учитель химии МОУ «СОШ № 4» г. Железногорска Курской области
«Активизация познавательной и творческой деятельности школьников при изучении химии через исследовательскую деятельность» (из опыта работы).Ребенок – не кувшин, который надо наполнить, а лампада, которую надо зажечь.
Средневековые гуманисты
В настоящее время одной из главных направлений развития естественнонаучного образования признана идея его гуманизации, которая предполагает не только учет личностно-индивидуальных особенностей обучаемого, его потребностей и интересов, но и определяет необходимость создания в обучении условий, которые позволили бы ему самоопределиться и реализоваться как личность. Школа не должна научить на всю жизнь, школа должна научить учиться всю жизнь. Как писал Выготский, «то, что сегодня ребенок умеет делать в сотрудничестве и под руководством, завтра он становится способен выполнять самостоятельно». Образовательный стандарт по химии ориентирует учителя на организацию учебного процесса, в котором ведущая роль отводится самостоятельной познавательной деятельности обучающихся.
При формировании ключевых компетенций обучающихся, учебные занятия планирую таким образом, чтобы они способствовали приобретению у школьников навыков самостоятельного поиска ответов на поставленные вопросы, решению проблемных ситуаций, умению анализировать факты, обобщать и делать выводы. Такие операции и составляют основу компетентностного подхода в обучении.
Исследовательская деятельность – одна из эффективных форм процесса познания. Теория без практики ничто. Ученик, попробовав себя в роли исследователя, экспериментатора намного лучше усваивает учебный материал. На мой взгляд, наиболее эффективный способ реализации исследовательской деятельности на уроках химии -химический эксперимент.
Эксперимент – важный путь осуществления связи теории с практикой при обучении химии, путь превращения знаний в убеждение.
При выполнении эксперимента, слежу за тем, чтобы обучающиеся глубоко вникали в сущность проводимых опытов, задумывались над его результатами и пытались ответить на вопросы, которые неизбежно возникают в ходе проведения опыта. Важно, чтобы эксперимент не носил развлекательный характер, а поражал воображение и сильно влиял на их эмоциональную сферу. Химический эксперимент должен служить выработке у обучающихся исследовательских умений, обеспечить самоконтроль рассуждений и служить доказательством правильности предположений.
Например, в восьмом классе предлагаю ребятам задание, которое они выполняют экспериментально. Задание: определите опытным путём характер предложенного оксида. Выдаю каждому обучающемуся в пробирке без надписи оксид меди (II) и предлагаю до начала работы высказать свои соображения о последовательности действий при выполнении задания. В ходе рассуждения школьники приходят к выводу, что данный оксид черного цвета, скорее всего, относится к оксидам металла. Если исследуемый оксид реагирует с водой, то образуется щёлочь, которую легко обнаружить индикатором, например, фенолфталеином. Если оксид металла нерастворим, то следует провести реакцию с кислотой, при этом должны образоваться в растворе соль и вода.
При обсуждении предположения обращаю внимание ребят на то, что важно не только уметь воспроизвести известный материал, но и научиться выбирать рациональный путь проведения опыта. Анализируя высказанные предположения, восьмиклассники, отмечают преимущество второго пути исследования характера оксида – проведение реакции его с кислотой. Только после этого они выполняют опыт.
В своей работе особое внимание уделяю домашнему эксперименту. При выполнении домашних практических работ школьник сам выступает в роли исследователя и должен решать все поставленные перед ним проблемы самостоятельно.
С первых же уроков химии нацеливаю учеников на то, что они будут выполнять эксперименты не только на уроках, но и дома. В домашний эксперимент включаю такие опыты, для выполнения которых не требуются сложные установки и дорогие реактивы.
Эксперимент, проводимый в домашних условиях должен быть привлекательным, посильным и безопасным, а реактивы для его проведения, возможно, приобрести в хозяйственном магазине или аптеке.
Опыты могут носить разнообразный характер. Одни связаны с наблюдением за происходящими явлениями (добавления питьевой соды к столовому уксусу), другие – с разделением смеси веществ (песок и поваренная соль), при постановке третьих нужно объяснять наблюдаемые явления, используя свои знания по химии (изменение окраски вишневого варенья в растворе лимонной кислоты и питьевой соды). К каждому такому эксперименту я составляю инструкцию по выполнению опыта, с соблюдением техники безопасности.
Для более сильных и заинтересованных обучающихся обязательно включаю экспериментальные задачи исследовательского характера, но для их проведения не выдаю готовые инструкции по технике выполнения опыта, например, экспериментально доказать наличие солей в питьевой воде.После проведения домашнего эксперимента, обучающиеся составляют письменный отчет о результатах опытов в той же форме, которая используется при выполнении практических работ. На последующих уроках просматриваю домашние отчеты в рабочих тетрадях, заслушиваю выступления отдельных учеников о проделанной работе.
Система домашних практических работ позволяет решать ряд задач, актуальных для современного обучения химии, например, таких как вовлечение обучающихся в исследовательскую деятельность, использование межпредметных связей, формирование навыков научной химической речи и умения письменно оформлять отчеты о проделанной работе, применение реактивов бытовой химии, грамотное обращение с веществами в повседневной жизни. В процессе выполнения работ формируются самостоятельность, ответственность, аккуратность.
Эксперимент дает возможность не только устанавливать новые факты, но также исправлять ошибки в знаниях школьников, уточнять и корректировать понимание ими отдельных вопросов курса химии, а также обобщать полученные знания и делать выводы.
Считаю, что важную роль в организации современного урока химии играют проблемные эксперименты развивающего характера, которые систематически включаю в процесс обучения.
Проблемный химический эксперимент предоставляет обучающимся факты, противоречащие прежним представлениям, и поэтому служит основой для выдвижения учебных проблем, построения гипотез. Например, в одиннадцатом классе предлагаю ребятам определить реакцию среды растворов солей хлорида натрия, карбоната натрия и хлорида алюминия с помощью индикаторов. Их прежние представления о растворах солей как о продуктах реакций нейтрализации, не обладающих ни кислотными, ни основными свойствами не согласуются с реальным изменением окраски лакмуса в ходе эксперимента. В результате создается проблемная ситуация. После осознания проблемы ученики непроизвольно включаются в поисковую деятельность, которая требует от них нового, нестандартного подхода, неизвестного им ранее способа решения.
Проблемные эксперименты организую только тогда, когда у обучающихся имеется достаточный багаж знаний и умений. Учитель руководит работой учеников, предоставляя им возможность самостоятельно вести поиск ответов на возникшие до или после проведения опытов вопросы.
В 9 классе при изучении свойств аммиака обучающиеся не могут объяснить экспериментального факта, что аммиак, как и щелочи, образует водный раствор щелочного характера. Их теоретические представления о щелочах как веществах, содержащих в своём составе гидроксид-ионы, приходит в противоречие с фактом появления таких ионов при растворении аммиака, молекулы которого их не содержат. Решая эту проблему, девятиклассники приходят к выводу о том, что поиск общих свойств оснований следует вести не только с узких позиций состава и строения вещества, а в основном с точки зрения особенностей его взаимодействия с другими веществами.
На своих уроках проблемные эксперименты использую как демонстрационным, так и лабораторным способом. В первом случае исследовательская деятельность учеников носит коллективный характер, а во втором – индивидуальный. Стараюсь создавать проблемные ситуации и решать их с помощью химического эксперимента на разных этапах учебного познания: при изучении нового материала, при совершенствовании знаний, при повторении, обобщении, закреплении и контроле знаний.
Поисковая деятельность школьников бывает разной по сложности. Это зависит от содержания изучаемого материала и общей подготовленности ребят. В одном случае сама ставлю цель перед ребятами, помогаю составить им план работы и осуществляю помощь в процессе самой работы, если возникают трудности. В другом случае лишь подвожу обучающихся к выдвижению цели, а они самостоятельно формулируют её, планируют проведение опыта, осуществляют его и делают выводы.
При отсутствии инструкции и при минимальной помощи со стороны учителя, обучающиеся в максимальной мере, могут проявить свои творческие способности и самостоятельность.
Исследовательская самостоятельная работа обучающихся занимает на уроке больше времени, чем выполнение заданий по образцу. Однако затрата времени на развитие исследовательских умений впоследствии компенсируется тем, что школьники в дальнейшем будут быстрее и правильнее выполнять работы, потому что повышается их осознанность и прочность знаний, появляется устойчивый интерес к предмету.
Считаю что, вовлекая обучающихся в исследовательскую деятельность с использованием химического эксперимента можно достигнуть реальных результатов в развитии творческих способностей школьников, которые помогают быть успешными в других межпредметных дисциплинах и творческих конкурсах.
Таким образом, сформированность у школьников исследовательских умений позволяет им повысить свою химическую компетентность, что обеспечивает конкурентоспособность выпускников при поступлении в вузы, способствует успешному вузовскому обучению, помогает реализовать их жизненные цели.
Литература
1.Арцев М. Н. Учебно-исследовательская работа учащихся (методические рекомендации для учащихся и педагогов) //Завуч, 2005.- № 6.- с. 4-29.
2. Зуева М.В., Иванова Б.В. Совершенствование организации учебной деятельности школьников на уроках химии. М «Просвещение», 1989
3. Иванова Р.Г., Иодко А. Г. Система самостоятельных работ учащихся при изучении неорганической химии. М «Просвещение», 1998
4. Маркина И.В. Современный урок химии. Ярославль «Академия развития», 2008.
5. Сурин Ю.В. Методика проведения проблемных опытов по химии. М «Школа-Пресс», 1998
6.Обухов А. С. Исследовательская деятельность как способ формирования мировоззрения //Народное образование, 1999.- № 10.- с. 158-161
7. Формирование исследовательской компетенции обучающихся средствами современных педагогических технологий (на примере химии) / авт.-сост. О.В. Ушакова.- Тамбов: ТОГОАУ ДПО «Институт повышения квалификации работников образования», 2010.- с. 43