Организация самостоятельной познавательной деятельности обучающихся на уроках химии

Организация самостоятельной познавательной деятельности обучающихся на уроках химии

Карташова Элеонора Александровна

учитель химии МОУ «Майская гимназия

Белгородского района Белгородской области»

«Новый мир имеет новые условия и требует новых действий»

                                                                                                                 Н.Рерих

Основная задача ФГОС нового поколения: ориентация системы образования на новые образовательные результаты, связанные с пониманием развития личности как цели и смысла образования.

Формирование УУД позволяет осуществить переход от учебной деятельности, осуществляемой совместно и под руководством учителя, к деятельности самообразования и самовоспитания.

Познавательные универсальные учебные действия включают общеучебные, логические УУД, постановку и решение проблем.

Технология проблемного обучения способна в полной мере осуществить данные требования.

Проблемное обучение – это такая организация педагогического процесса, при котором  ученик систематически включается учителем в поиск решения новых для него проблем. Структура процесса проблемного обучения представляет собой систему связанных между собой и усложняющихся проблемных ситуаций.

Модель организации учебного процесса называют "ОБУЧЕНИЕ через ОТКРЫТИЕ".

Метод проблемного обучения – творческий, оригинальный подход к обучению, требующий активной, поисковой, исследовательской работы школьников.

Задачи проблемного обучения

—  Учить мыслить логично, научно, творчески.

—  Сделать учебный материал более доказательным и убедительным,  для учащихся.

—  Содействовать формированию прочных знаний, так как сведения, самостоятельно добытые учащимися, прочно сохраняются в памяти, а если и забываются, то их легко восстановить, повторив ход  рассуждения,  доказательства,  аргументации.

—  Формировать элементарные навыки поисковой и исследовательской деятельности.

Этапы проблемного обучения.

1.                 Подготовка к восприятию проблемы.

2.                 Создание проблемной ситуации.

3.                 Формирование проблемы.

4.                 Процесс решения проблемы.

5.                 Доказательство правильности избранного решения, подтверждение его, если возможно, на практике. 

Особенности методики.  

Проблемные методы – это методы, основанные на создании проблемных ситуаций, активной познавательной деятельности учащихся, состоящей в поиске и решении сложных вопросов, требующих актуализации знаний, анализа, умения видеть за отдельными фактами и явлениями их сущность, управляющие ими закономерности (СелевкоГ.К.)

Методы проблемного обучения:

Проблемное изложение - учащиеся не обладают достаточным объёмом знаний, впервые сталкиваются с тем или иным явлением.

Поисковая беседа – учащиеся обладают минимумом знаний, необходимых для активного участия в решении учебной проблемы.

Самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся.

         Проблемное изложение наиболее уместно в тех случаях, когда учащиеся не обладают достаточным объемом знаний, когда они впервые сталкиваются с тем или иным явлением и не могут установить необходимые ассоциации.

  В этом случае поиск осуществляет сам учитель.

    Так, например, формирование понятия об ароматической связи в молекуле бензола возможно, если проследить историю синтеза и изучения бензола через анализ формулы Кекуле. Таким образом, учитель не просто сообщит выводы науки, а раскроет путь, который привел к этим выводам.

К методу проблемного изложения можно отнести  Проблемные лекции (химия 10кл), содержащие вопросы:

-В чем причина многообразия органических веществ? Причина изомерии?

- От чего зависит химическая активность алкенов? Какой тип реакции будет для них характерным?

-Почему анилин менее сильное основание, чем алифатические амины?

-Почему спирты не взаимодействуют со щелочами, а фенолы, также содержащие гидроксогруппу, вступают с ними в реакцию?

Эвристическая (поисковая) беседа – это такая беседа, 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 создаваемой учителем проблемной ситуации. При этом учащиеся самостоятельно намечают этапы поиска, высказывая различные предположения, выдвигая варианты решения проблемы.

        Самостоятельная деятельность учащихся исследовательского характера является высшей формой самостоятельной деятельности и возможна лишь тогда, когда они обладают достаточными знаниями, необходимыми для построения научных предположений, а также умением выдвигать гипотезы.

Одним из путей осуществления данного способа организации проблемного обучения является постановка исследовательских заданий. Особенностью исследовательских заданий является то, что сначала, как правило, выполняется практическая работа по сбору фактов (опыты, эксперимент, наблюдение, сбор материала), а затем теоретический анализ и обобщение.

Необходимыми составляющими проблемного обучения являются следующие понятия: «проблема», «проблемная ситуация», «гипотеза», «эксперимент».    

Что же такое «проблема» и «проблемная ситуация»?

Проблема ( от греч. – задача) – «сложный вопрос, задача, требующая решения» (С.И. Ожегов).

Учебной проблемой является вопрос или задание, способ решения или результат которого ученику заранее неизвестен, но ученик обладает определёнными знаниями и умениями, для того, чтобы осуществить поиск этого результата или способа выполнения задания. Вопрос, на который ученик заранее знает ответ, не является проблемой.

Проблемную ситуацию психологи определяют как психическое состояние личности, при котором возникает познавательная потребность в результате каких – либо противоречий. Создание проблемной ситуации возможно при изучении почти любой учебной темы, на всех этапах процесса обучения. Для того, чтобы отыскать учебную проблему, необходимо проанализировать содержание, т.е. выделить элементы содержания и связи между ними.

Перевод проблемного вопроса в проблемную ситуацию осуществляется:
- через углубление проблемного вопроса;
- через поиск разных граней его решения;
- через сопоставление разных вариантов ответов.
    Формы решения проблемных ситуаций:
дискуссия;  научный спор; проблемная лекция;  проблемные задачи и задания;  задачи исследовательского характера;
исторические документы, тексты из литературных произведений, материалы с проблемной направленностью.

Проблемная ситуация – центральное звено в проблемном обучении

Классификация проблемных ситуаций по особенностям создания (Н.Е.Кузнецова, М.А.Шаталов)

•          ситуации неожиданности

•          ситуации конфликта

•          ситуации опровержения

•          ситуации предложения

•          ситуации неопределенности

•          ситуации выбора.

Ситуация неожиданности (химические парадоксы, необычные явления)

- Тема «Свойства воды» - 8кл. (Из воды, гасящей огонь, при разложении образуются водород - горючий газ и кислород – газ поддерживающий горение.)

- Тема «Тепловой эффект химической реакции» - 9кл. (Проведение опыта реакции нейтрализации.  Почему произошел разогрев пробирки?)

Ситуация конфликта

- Из электронного строения атома С валентность равна 2. Почему в органических соединениях валентность С равна 4?

- Почему для фторэтена реакция гидратации протекает вопреки правилу Марковникова?

Ситуации опровержения – противоречия между жизненным опытом и знаниями учащихся.

-дистиллированная вода не имеет вкуса, а родниковая имеет. Почему?

-углекислый газ не поддерживает дыхания, но в малых дозах он необходим организму. Для чего?

Ситуации неопределенности – предполагают задания  с недостаточными или избыточными данными.

Какое понятие лишние в ряду: а) вода, горка, лед, пар. б) пакет, полиэтилен, миска, кружка. и др.

Ситуации выбора – наиболее часто используется, так как такие задания входят в материалы ЕГЭ.

Приемы создания проблемной ситуации.

    Проблемные ситуации могут быть с  удивлением и с затруднением.

 Не случайно Луи де Бройль сказал: «Знания - это дети удивления и любопытства».

 Проблемную ситуацию можно создать разными приемами.

  Прием 1. Демонстрацию или сообщение некоторых фактов, которые учащимся неизвестны и требуют для объяснения дополнительной информации.

Они побуждают к поиску новых знаний. Например,  учащиеся еще не знают, что хлорид аммония может возгоняться, а им предлагают вопрос, как разделить смесь хлорида аммония и хлорида калия.

Прием 2. Учитель может предъявить противоречивые факты, научные теории или взаимоисключающие точки зрения.

      Например, водород – единственный элемент, не имеющий постоянного места в ПСХЭ Д.И.Менделеева. Расположен среди щелочных металлов и галогенов. В чем причина его двойственного положения?

Прием 3. Использование противоречия между имеющимися знаниями и изучаемыми фактами, когда на основании известных знаний учащиеся высказывают неправильные суждения.

Вопрос: «Может ли при пропускании оксида углерода (IV) через известковую воду получиться прозрачный раствор?» Ученики на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, а учитель или ученик показывает опыт с образованием гидрокарбоната кальция.

Прием  4. Объяснение явлений, процессов, проведение опытов (исследований), решение задач на основании известной теории, фактов.

          Тема урока «Основания». Почему при реакции нейтрализации гидроксида меди (2) с соляной кислотой индикатор не нужен? Почему реакцию нейтрализации щелочи кислотой проводят в присутствии индикатора?

Прием 5. Построение гипотезы на основе известной теории, а затем ее проверку.

    Тема урока «Кислородные соединения углерода»

    По составу оксид углерода(4) относится к оксидам неметаллов. Степень окисления углерода: +4,  значит, что произошло полное окисление его атома. Это дает возможность утверждать, что данный оксид способен проявлять общие свойства оксидов неметаллов. Будет ли оксид углерода(4) взаимодействовать с водой и щелочами?»  Ученики предполагают, что будет. Затем гипотеза проверяется опытом.

           Например, будет ли уксусная кислота как органическая кислота проявлять общие свойства кислот? Учащиеся высказывают предположения, учитель ставит эксперимент, а затем даётся теоретическое объяснение.

Прием 6. Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и дается конечная цель.

 Тема урока «Чистые вещества и смеси». Предложите наиболее рациональные способы разделения смесей, состоящих из: а) порошков железа и серы; б) поваренной соли, древесных стружек, песка. Например, учитель предлагает экспериментальную задачу: даны три пробирки с веществами. Определить эти вещества наиболее коротким путём, с наименьшим числом проб.

Прием  7. Нахождение самостоятельного решения при заданных условиях

   Юный химик решил получить хлорид меди (2). Он взял медную проволоку и раствор соляной кислоты. Но как он не старался, медь в соляной кислоте не растворялась. Помогите юному химику получить хлорид меди(2). Какие вещества нужно для этого взять? Составьте уравнения реакций.

Прием 8. Принцип историзма также создает условия для проблемного обучения.

    Например, поиск путей систематизации химических элементов, который, в конечном счете, привел Д.И. Менделеева, к открытию периодического закона.

    Многочисленные проблемы, связанные с объяснением взаимного влияния атомов в молекулах органических веществ на основе электронного строения, также являются отражением вопросов, возникших в истории развития органической химии.

Проблемные ситуации могут создаваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении, закреплении, контроле. Оптимально – это сочетание традиционного изложения с включением проблемных ситуаций.

Один из известных философов как-то заметил, что образование (знания) – это то, что остается в сознании ученика, когда все выученное забыто.

Что должно остаться в голове ученика, когда забыты законы физики, химии, теоремы геометрии и правила биологии?

Совершенно верно – творческие умения, необходимые для самостоятельной познавательной и практической деятельности, и убеждение в том, что любая деятельность должна отвечать моральным нормам.

Литература:

1. Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Карцова А.А. Орг. химия. – М. Просвещение. 2004.

2. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. Химия.- М. Дрофа. 2004.

3. Дерябина Н.Е. Органическая химия. Книга 1. Углеводороды и их монофункциональные производные. М. 2012.

4. Доронькин В.Н., Бережная А.Г., Сажнева Т.В., Февралева В.А. Задания высокого уровня сложности. – Легион. 2014.

5. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии  (в двух томах). – Москва. Экзамен. 2004.

6.     Потапов В.М., Чертков И.Н. Строение и свойства органических соединений. – Москва. Просвещение, 1984.

7.     http:festival.1september.ru.                        http: edu.tuchkovo.net

8.     http: MyShared.ru.                                       http:videouroki.net

9.      http:presentaci.ru                                         http:docme.r