«Формирование познавательной деятельности на уроках химии через проблемное обучение»
«Формирование познавательной деятельности на уроках химии через проблемное обучение»
Проблемное обучение
Впервые было предложено американским ученым Д. Брунером, в его основе лежат идеи структурирование учебного материала и доминирующей роли интерактивного мышления в процессе усвоения новых знаний. До этого момента в педагогике преобладали репродуктивные (объяснительно-иллюстративные) методы обучения.
В готовом виде учителем сообщаются факты, доказательства, определения понятий, акцентирует внимание на главном, которое необходимо усвоить, особенно прочно.
Проблемное обучение предполагает последовательное и целенаправленное выдвижение перед учащимися познавательных задач, разрешая которые они под руководством учителя активно усваивают новые знания.
Этапы осуществления проблемного обучения
I. Подготовка к восприятию проблемы (актуализация знаний, которые необходимы для решения проблемы)
II. Создание проблемной ситуации
(учащиеся не могут выполнить задачу поставленную перед ними учителем, с помощью имеющихся у них знаний и должны дополнить их новыми. Ученики должны осознать причину затруднения)
III. Формирование проблемы
(на какой вопрос надо искать ответ, если учитель часто и эффективно применяет проблемное обучение, то учащиеся смогут сами сформулировать проблему)
IV. Процесс решения проблемы
1) выдвижение гипотез
2) построение плана при проверки каждой гипотезы
3)подтверждение или опровержение гипотезы
V. Доказательство правильности избранного решения
(если возможно – применение на практике)
Этапы осуществления проблемного обучения.
Строение молекулы бензола.
I. Подготовка к восприятию проблемы
? На какие группы можно разделить все углеводороды?
О: На предельные и непредельные
? Какие классы входят в состав этих групп?
О: Алканы, циклоалканы, алкены, алкадиены, алкины.
?! К какой группе и к какому классу можно отнести бензол C6H6?
?! Напишите его структурную формулу?
? Какими опытами можно подтвердить ваши предположения?
(Демонстрационный опыт)
БЗЛ + КМnO4(р-р) БЗЛ + бромная вода
ВЫВОД: в молекуле бензола нет ни двойных, ни тройных связей
II. Создание проблемной ситуации
?! Какое же строение имеет бензол?
Рассказ - Об открытие Кеккуле, подтверждение реакцией гидрирования:
C6H6 + 3Н2 ((С6Н12
ВЫВОД: в молекуле бензола имеется три двойных связи.
? Свойство, какого класса соединений должен проявлять бензол?
О: Алкенов.
? Как опытным путем подтвердить ваше предположение?
О: Качественные реакции с Br и KMnO4 (показать пробирки)
?! Как вы думаете какова должна быть длина связи С(С в молекуле бензола?
О: Длина связи и энергия разрыва связей разная.
На самом деле данные ренгенно - структурного анализа показывают, что длина
всех связей С(С одинаковы и энергия.
?! Какой вывод можно сделать?
О: В молекуле бензола нет = связей
III. Формирование проблемы
?! Так какое же строение имеет на самом деле молекула бензола?
IV. Процесс решения проблемы
?! По числу (-связей определите тип гибридизации атомов С в молекуле бензола?
?! Зарисуйте распределение гибридных орбиталей? Определите валентный угол и строение молекулы?
О: 3600:3=120 (3-количество гибридных облаков)
Плоскостное строение
?! Как будут распределены р-орбитали атомов С, которые не участвуют в гибридизации? О: Сохранили свою форму.
?! Зарисуйте вид сверху и сбоку р-орбиталей
?! Что происходит с р-облаками?
О: Они все перекрываются с двумя соседними по ( - типу.
ВЫВОД: в молекуле бензола при перекрывании р-облаков образуется устойчивая шести электронная ( - система «на разрушение которых нужна значительная Е» (запись в тетрадь)
V. Доказательство правильности избранного решения
?! Какой тип реакций характерен для бензола?
О: Реакции замещения по месту разрыва более слабых и более полярных связей С(Н.
?! При каких условиях будут идти реакции присоединения?
О: t, Cat, p.
Принципы организации проблемного обучения
1. Ввести учащихся к обобщению, а не давать им готовые определения и понятия
2. Эпизодически знакомить учащихся с методами науки
3. Развивать самостоятельность их мышления с помощью творческих заданий
4. Сообщать знания в их движении и развитии
Основные способы создания проблемных ситуаций на уроках химии
1. Сообщение учителем новых фактов, которые не вписываются в рамки изученных школьниками теорий, усвоенных законов и понятий.
Проблемная ситуация может возникнуть при изучении закона сохранения массы. Колба, запаянная с металлом, взвешена до реакции. После прокаливания сосуд был открыт и взвешен. Почему его масса увеличивается?
2. Показ двойственности свойств соединений (амфотерность) или возможности проявления одним и тем же веществом окислительныx и восстановительных свойств. При исследовании свойств гидроксида цинка учащиеся обнаруживают, что данное вещество способно проявлять свойство кислоты. Эта информация рождает проблемную ситуацию.
3. Создание условий, когда ученики на основе известных им закономерностей будут моделировать процессы, которые невозможно осуществить экспериментально. На основе ряда напряжений металлов учащиеся могут сделать ошибочный прогноз о характере реакции натрия с раствором сульфата меди.
4. Напоминание учащимся о таких жизненных явлениях, которые они не могут объяснить на основе имеющихся у них знаний.
Школьники знают, что при обработке раны 3%-м раствором пероксида водорода наблюдается вспенивание, причем они не могут объяснить причин этого явления. Это незнание служит источником для возникновения проблемной ситуации.
5. Выявление противоположных свойств у веществ или процессов, принадлежащих к одной группе или типу. Изучение свойств оксида фосфора и оксида кальция, взаимодействие их с водой, исследование продуктов реакции формируют проблемную ситуацию, решающую вопрос о классификации оксидов. 6. Предложение решить экспериментальную задачу. При этом известен набор реактивов и конечный результат, но не известны способы решения. У учащихся имеются реактивы: цинк, вода, соляная кислота, гидроксид натрия, хлорид натрия и др. Учащиеся должны получить гидроксид цинка.
Классификация проблемных ситуаций по особенностям создания
1. Ситуации неожиданности создаются при ознакомлении учащихся с информацией, вызывающей удивление, поражающей своей контрастностью, необычностью. Эмоциональная реакция учащихся является дополнительным мотивационным фоном создания проблемной ситуации и последующей постановки учебной проблемы.
При изучении темы «Состав воздуха» учащимся можно сообщить следующий факт: в Италии существует получившая широкую известность пещера, которую назвали «Собачья пещера». В ней человек стоя может находиться длительное время, а забежавшая туда собака задыхается и гибнет.
2. Ситуация опровержения рождается, когда учащимся предлагается доказать на основе всестороннего анализа, синтеза и применения знаний несостоятельность какого-либо предположения. Тема «Водород». Изучение его физических свойств, аналогичных кислороду, наталкивает на мысль об одинаковых способах собирания этих газов. Проблемный вопрос: как сконструировать прибор для получения и собирания водорода?
3. Ситуации предположения возникают в случаях, когда в процессе сопоставления какого-либо закона с ранее усвоенной информацией выявляется недостаточность этой информации для обоснования данного закона или же когда требуется доказать справедливость того или иного предположения, идеи, высказывания и т.д. При изучении темы «Кислород» школьникам можно предложить объяснить смысл общеизвестной народной поговорки: «Биться как рыба об лед».
4. Ситуации неопределенности создаются в случаях, когда можно предложить учащимся задания с явно недостаточными или избыточными данными для получения однозначного ответа.
При изучении темы «Состав веществ» учащиеся знакомятся с опытами, подтверждающими справедливость закона постоянства состава вещества (разложение воды электрическим током и вывод на этой основе формулы состава воды). Затем учитель задает вопрос, как бы сомневаясь в том, что состав вещества постоянен независимо от способа получения и нахождения в природе: «Действительно ли все вещества имеют постоянный состав?» В результате на уроке возникает ситуация неопределенности, признаком которой является то, что школьники затрудняются ответить на поставленный проблемно-поисковый вопрос.
Проблемное обучение – это тип обучения, при котором преподаватель систематически создавая, проблемные ситуации и организуя деятельность учащихся по решению учебных проблем, обеспечивает оптимальные сочетание их самостоятельной поисковой деятельности с усвоением готовых выводов науки. Проблемное обучение в отличие от репродуктивного направлено на формирование познавательной самостоятельности обучаемых, развитие их логического, рационального, критического и творческого мышления познавательных способностей.
При использовании проблемного обучения нужно понимать, что только тогда можно говорить о развитии мышления, когда проблемные ситуации используются регулярно, сменяя одна другую. Использование проблемных ситуаций на уроках химии способствует формированию диалектического мышления школьников, развитию умений находить и решать противоречия. Отношение к противоречиям является показателем мышления человека.
Реализация проблемного подхода – основа развивающего обучения. Научить учиться – это значит научить решать проблемы, включенные в структуру учебно-познавательной деятельности учащихся. Проблемно-поисковая деятельность, в которую ученики вовлекаются в процессе решения проблем, – важный фактор приобретения ключевых и предметно-образовательных компетентностей.