Из опыта работы:"Организация исследовательской деятельности на уроках химии"

Организация исследовательской деятельности на уроках химии

МАОУ СОШ №23 г.Липецка

Учитель химии Коблякова Н.В. 

Содержание

Введение. 3

Организация исследовательской деятельности на уроках химии. 4

Заключение. 14

Список литературы.. 15

Введение

Каждый учитель хочет, чтобы его предмет вызывал глубокий интерес у школьников, чтобы ученики умели не только писать химические формулы и уравнения реакций, но и понимать химическую картину мира, умели логически мыслить, чтобы каждый урок был праздником, маленьким представлением, доставляющим радость и ученикам и учителю.

Для этого необходимо сделать из ученика активного соучастника учебного процесса. Ученик может усвоить информацию только в собственной деятельности при заинтересованности предметом. Поэтому учителю нужно забыть о роли информатора, он должен исполнять роль организатора познавательной деятельности ученика.

Самостоятельное открытие малейшей крупицы знания учеником доставляет ему огромное удовольствие, позволяет ощутить свои возможности, возвышает его в собственных глазах. Ученик самоутверждается как личность. Эту положительную гамму эмоций школьник хранит в памяти, стремится пережить еще и еще раз. Так возникает интерес не просто к предмету, а что более ценно - к самому процессу познания - познавательный интерес.

Одной из форм организации деятельности учащихся является исследовательская работа, в процессе которой идет воспитание творческой личности, способной самостоятельно приобретать знания и умения, свободно применять их в своей деятельности.

В данной работе целью поставлено описать организацию исследовательской деятельности на уроках химии.

Организация исследовательской деятельности на уроках химии.

Задачей современной школы является не только обеспечение высокого уровня образования учащихся, но и всестороннее развитие их мышления, умений самостоятельно пополнять свои знания. В процессе изучения предметов естественнонаучного цикла существует много возможностей для развития умений и навыков, необходимых для исследовательской деятельности. Главная цель исследовательского обучения - формирование у учащихся способности самостоятельно, творчески осваивать новые способы деятельности, активизировать обучение, передать учащимся инициативу в организации познавательной деятельности.

Функции исследовательского подхода в обучении:

·     создание положительной мотивации учения и образования;

·     развитие интеллектуальной сферы личности;

·     формирование общеучебных умений и навыков, способствующих развитию личности ребенка: рефлексивные умения; поисковые умения; навыки оценочной самостоятельности; умения и навыки работы в сотрудничестве; менеджерские умения и навыки; коммуникативные умения; презентационные умения и навыки.

Сущность исследовательского подхода в обучении:

·     введение общих и частных методов научного исследования в учебный процесс;

·     актуализация внутрипредметных и межпредметных связей;

·     сотрудничество учителя и учеников.

Системообразующим принципом в организации исследовательской деятельности учащихся является принцип самодеятельности. Ребенок может овладеть ходом исследования только через проживание его, то есть через собственный опыт. Поэтому одной из задач учителя является обучение учащегося методам, принципам, формам и способам научного исследования, основам профессионального знания и научного познания, дать возможность самореализоваться через решение задач научного характера.

Условия эффективности данного процесса

1. Ученик должен хотеть проводить исследование.

2. Ученик должен суметь это сделать. Для выполнения работы у ученика уже должны быть сформированы определённые компетентности.

3. Ученик должен получить удовлетворение от своей работы.

 Наиболее важными видами исследований учащихся по химии являются следующие:

·     Решение качественных химических задач.

·     Решение химических, физико-химических и химико-технологических проблем.

·     Поисковая деятельность и написание рефератов.

·     Самостоятельное прогнозирование и моделирование химических процессов и реакций.

·     Проектная деятельность.

 Возможность применения на уроке исследовательского метода обучения определяю следующими критериями:

1.   Наличие базовых знаний учащихся.

2.   Знания, приобретаемые на данном уроке, находятся в зоне ближайшего развития ученика.

3.   Объём новых знаний невелик, так как экономить время на исследовании и торопить учащихся нежелательно.

4.   У учащихся должен быть навык подобной деятельности.

5.   Учащиеся должны владеть методами научного познания.

 На основании изучения уровня познавательного интереса, а также уровня сформированности исследовательских умений и навыков для приобщения учащихся к исследовательской деятельности организую уроки с элементами исследования и уроки-исследования. На уроке с элементами исследования учащиеся отрабатывают отдельные учебные приемы, составляющие исследовательскую деятельность: уроки по выбору темы или метода исследования, по выработке умения формулировать цели исследования, уроки с проведением эксперимента, работа с источниками информации, заслушивание сообщений, защита рефератов и т.д.

Так на первом уроке в 8 классе по теме «Предмет химии» может быть проведено 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 было предложено написание рассказа «Жизнь без химии».

На уроке в 9 классе по теме «Азот» ученики выполняют задание:

Изучите текст учебникаО.С.Габриеляна «Химия – 9 класс» на стр. 109-110 «Круговорот азота в природе». Определите значение этого процесса в природе, предложите свою схему круговорота азота.

На уроке в 9 классе по теме «Углерод», изучая аллотропные видоизменения углерода, ученики выполняют задание: «Предложите, как можно доказать, что алмаз и графит образованы одним химическим элементом».

На уроке-исследовании учащиеся овладевают методикой научного исследования, усваивают этапы научного познания, учатся формулировать и решать исследовательские задачи. На таких уроках использую технологию сотрудничества (работу в малых группах).

 Исходя из характера учебной деятельности ученика при выполнении заданий, использую следующие виды самостоятельной работы учащихся на уроке:

1) учебные задания, опосредующие учебную информацию.

В таких заданиях необходимая информация даётся непосредственно или указывается источник, из которого можно получить необходимую информацию. Эти задания предназначены для первоначального восприятия учебного материала. Так на уроке в 8 классе по теме «Экологические проблемы загрязнения воздуха» ученики в группах или парах изучают текст с информацией по данной теме и выполняют задание:

Изучите экологическую проблему. Заполните таблицу:

Экопроблема	В чем проявляется	Причины возникновения	Последствия	Пути решения проблемы

Каждая группа из текста выбирает информацию по своей теме, а затем выступает с сообщением перед классом.

 Какая-то из проблем может быть вынесена на домашнюю работу с указанием литературы или Интернет-сайта, где о ней говорится.

2) Учебные задания, направляющие работу ученика с учебным материалом.

Такие задания ориентируют ученика на осмысление и систематизацию учебного материала, а также на самоконтроль, наводят на сравнение, выводы, обобщения.

 На уроке в 9 классе по теме «Общая характеристика металлов» ученики выполняют 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

Ученики могут работать индивидуально, в парах или группах в зависимости от особенностей класса.

3) Учебные задания, требующие от ученика творческой деятельности.

Такие задания направляют учеников к решению проблем, к самостоятельному сбору материала, к составлению заданий, написанию сочинений и т.д.

К ним можно отнести творческие задания по написанию рефератов, составлению кроссвордов, ребусов, создание электронных презентаций по определенным темам.

Предварительно учащиеся консультируются по правилам выполнения данной работы, знакомятся с образцами, выполненными другими учениками.

Например, на уроке в 10 классе по теме «Природные источники углеводородов» ученики представляют результаты своих исследований о влиянии нефти на живые организмы. Положительным моментом данного задания является реализация межпредметных связей с биологией.

На уроке в 11 классе по теме «Дисперсные системы» учащиеся представили интересный материал о применении различных видов дисперсных систем в быту, природе и промышленности.

 Основные направления интенсификации самостоятельной работы учащихся кроются в коренном изменении организации лабораторно-практических занятий в сторону усиления исследовательской деятельности учащихся.

 При решении экспериментальных задач учащиеся последовательно овладевают следующими этапами исследования: постановка проблемы - построение гипотезы - проектирование опыта - составление плана эксперимента - осуществление эксперимента - оформление результатов эксперимента - формулирование ответа.

 Учащимся заранее перед практической работой даются задания, которые требуют предварительной домашней подготовки. Сначала ученик теоретически решает задачи и планирует свою деятельность на уроке, а затем проверяет гипотезы экспериментально.

На этом этапе ученики, проводя мысленный эксперимент, заполняют таблицу. Например, в 8 классе при выполнении экспериментальной задачи: «Определить, в какой из трех пронумерованных пробирок находятся вода, раствор соляной кислоты, раствор гидроксида натрия», таблица может быть составлена следующим образом:

Реактивы	Н2О	HCl	NaOH
Лакмус фиолетовый	Не меняет цвет	Становится розовым	Становится синим
№ пробирки

Затем выбирается наиболее рациональный путь выполнения эксперимента и проводится исследование.

 На последнем этапе ученик анализирует полученные результаты и делает самостоятельные выводы. При этом объём заданий не должен быть слишком большим, а оформление работы должно быть чётким и лаконичным, не требующим больших затрат времени. В этом случае в течение урока ученик предоставляет продукт своей экспериментальной деятельности, краткое описание работы и логические выводы, сделанные в ходе работы. При решении экспериментальных задач происходит самообразование учащихся, актуализация необходимых знаний, построение плана деятельности, анализ деятельности и результатов, рефлексия.

Можно выделить следующие типы экспериментальных задач:

1. 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?

2. 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.

3. Задачи на доказательство качественного состава веществ:

·     Докажите, содержит ли хлорид натрия примеси сульфата натрия.

·     Докажите качественный состав сульфата бария.

4. 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. Такими опытами могут быть:

·     Получение дистиллированной воды и изучение ее свойств.

·     Определение щелочного характера мыльного раствора с помощью самодельных индикаторов (сока черной смородины или свекольного сока).

·     Выращивание кристаллов;

·     Определение жесткости воды.

С результатами домашнего исследования ученики выступают на уроке.

Большую роль в формировании исследовательских умений играет внеклассная работа по химии. В течение трех лет в рамках химико-биологической экспериментальной площадки ученики 8-11 классов, интересующиеся химией, проводили исследовательские работы.

 В начале учебного года члены экспериментальной площадки знакомились с основными принципами исследовательской работы. На первых занятиях рассматривались основные виды исследовательских работ, схемы научного исследования, методы научного познания и поиска информации. От выбора темы во многом зависит успех работы.Выбранные для исследования вопросы должны быть интересными для учеников.

 При определении тематики ученических исследований необходимо учитывать следующие критерии:

1) актуальность темы, важность ее в практическом отношении;

2) соответствие интересам учащегося-исследователя;

3) реальная выполняемость;

4) обеспеченность необходимым количеством различных источников информации.

 Исследовательскую работу ученики выполняют в определенной последовательности:

1) формулирование темы;

2) формулирование цели и задач исследования;

3) теоретические исследования;

4) экспериментальные исследования;

5) анализ и оформление научных исследований;

6) эффективность научных исследований;

7) публичное представление работ на разного рода конференциях, чтениях.

 При организации внеклассной работы можно использовать метод проектов, который коренным образом меняет функцию учащегося в образовательном процессе. 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. Проектное обучение всегда ориентировано на самостоятельную деятельность учащихся – индивидуальную, парную, групповую. При выборе темы проекта учитывают:

·     возможность использования его результатов для более углубленного изучения программного материала;

·     обязательное проведение химического эксперимента при проведении исследования;

·     реализацию межпредметных связей;

·     практико-ориентированную направленность исследования.

 В результате работы химико-биологической экспериментальной площадки ученики успешно выполнили следующие проекты:

·     Экологические проблемы загрязнения среды обитания:

1. Городская река;

2. Загрязнение воздуха автотранспортом;

3. Изучение влияния экологических катастроф на жизнедеятельность живых организмов.

·     Здоровье и его зависимость от внешних факторов:

1. Нитраты в продуктах питания;

2. Витамины и здоровье человека;

3. Осторожно! Алюминиевая посуда;

4. Твой выбор (о вреде алкоголя).

·     Электропроводность растворов:

1. Электропроводность растворов электролитов;

2. Влияние внешних факторов на электропроводность воды ;

3. Взаимосвязь электропроводности воды и ее жесткости.

·     Качество жизни и качество пищи:

1. Вред чипсов – миф или реальность;

2. Таинственный и незаменимый элемент.

 С результатами своих исследований ученики выступали на уроках химии при изучении соответствующих тем курса, на школьных и районных конференциях, на мероприятиях в рамках предметных недель и месячника здоровья.

Опыт показывает, что целенаправленная и систематическая работа по формированию исследовательских умений учащихся способствует:

·     усилению мотивации учебной деятельности;

·     изменению качества учебного процесса в связи с использованием технологий научно-исследовательской деятельности (содружества);

·     повышению интереса учащихся к химии;

·     развитие самостоятельности в деятельности по приобретению знаний;

·     интеллектуальному росту обучающихся.

Заключение

Научно-исследовательская работа в школе многоэтапна, содержит много компонентов, составляющих частей.

Для освоения навыков исследовательской работы на уроках химии основная нагрузка ложится на лабораторный практикум, который является сочетанием экспериментальной задачи, расчетной части и теоретической работы в виде формирования научной гипотезы и выводов и отражает основные этапы научно-исследовательской деятельности.

Приобретенные навыки экспериментальной работы и освоение принципов исследовательской деятельности находят свое дальнейшее развитие в разработке проектов в области химии, экологии.

Обучая учащихся синтезу, анализу, аналогии, знакомя их с основными методологическими принципами такого рода деятельности (постановка проблемы, выдвижение гипотезы, анализ литературных и экспериментальных данных, теоретическое обоснование, выводы по достигнутым результатам), преподаватель подготавливает ученика к осознанию необходимости самостоятельной исследовательской работы как наиболее полной формы реализации их творческого потенциала, самораскрытия и самореализации личности.

Список литературы

1.        Арцев М.Н. Учебно-исследовательская работа учащихся: методические рекомендации для педагогов и учащихся //Завуч для администрации школ.— 2005. № 6. С.4–30.

2.        Бельфер М. Несколько слов об исследовательских работах школьников //Литература (Первое сентября).—2006. № 17. С. 13–15.

3.        Воровщиков С.Г., Новожилова М.М. Школа должна учить мыслить, проектировать, исследовать: Управленческий аспект: Страницы, написанные консультантом по управлению и директором школы.— М.: 5 за знания, 2006. – 352 с.

4.        Громова Т.В. Руководителю научно-исследовательских работ школьников // Практика административной работы.— 2006. № 6. С.59–65.

5.        Зачёсова Е.В. Представление результатов исследований школьников // Школьные технологии.— 2006. № 4. С.115–123.

6.        Исследовательская деятельность учащихся в современном образовательном пространстве: Сборник статей / Под общей редакцией к.пс.н. А.С. Обухова.— М.: НИИ школьных технологий, 2006.

7.        Леонтович А.В. Экспертиза исследовательской деятельности учащихся // Проектно-исследовательская деятельность: организация, сопровождение, опыт. Серия: «Образовательные технологии». Выпуск 2.— М.: МИОО, 2005. С. 8–17.

8.        Поддьяков А.Н. Методологические основы изучения и развития исследовательской деятельности // Школ.технол.—2006. № 3. С.85–91.

9.        Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник / Под ред. А.С. Обухова.— М.: Народное образование, 2001. 272 с.

10.   Тюменова С.И. Исследовательская деятельность как условие и средство развития детской одаренности // Методист (библиотека журнала) 2006. № 5. С.29–33.