Развитие аналитического мышления у учащихся на уроках химии через выполнение заданий с несплошными текстами

Развитие аналитического мышления у учащихся на уроках химии через выполнение заданий с несплошными текстами

Кунанбаева Асия Сембаевна, учитель химии НИШ ФМН г. Талдыкорган

“Ум заключается не только в знании, 
но и в умении прилагать знания на деле»

Аристотель

В современном обществе постоянно происходит обновление знаний, человек постоянно получает большой объем информации, которую необходимо переработать и освоить. Для этого требуется выработать у обучающихся умение искать, фиксировать, понимать, преобразовывать, применять, представлять и оценивать достоверность получаемой информации.

Поэтому и на уроке основной составляющей всех видов работ, а также во время самостоятельной внеурочной деятельности учащихся, является работа с информацией.

Изучение учебного материала, выполнение практических и лабораторных работ, формативное и суммативное оценивание требуют на уроках химии формирования умений у учащихся работать с различными источниками информации в виде сплошных и несплошных текстов. Несплошные тексты - это тексты, в которых информация представлена невербальным способом. Это тексты, сочетающие в себе несколько источников информации, c которыми учащиеся чаще всего встречаются в реальной действительности.

К несплошным текстам относят графики, диаграммы, схемы, таблицы, географические карты, различные планы (помещений, местности, сооружений), входные билеты, расписание движения транспорта, карты сайтов, рекламные постеры, меню, обложки журналов, афиши, призывы, объявления (приглашения, повестки, буклеты).

Выполнение заданий с несплошными текстами требует от учащихся: 1) умения читать несплошной текст (воспринимать его, извлекать информацию, данную в явном и неявном виде, интерпретировать её); 2) умения переводить информацию в другие текстовые формы; 3) умения менять вид несплошного текста (переводить схему в таблицу, рисунок в схему и т.д.); 4) умения самостоятельно создавать и оформлять несплошной текст; 5) умения использовать полученную информацию для решения учебной задачи.

Освоение учащимися данных навыков происходит через мыслительные операции, важными из которых являются анализ и синтез.

Анализ – это практическое или мысленное разложение изучаемого объекта (явления, процесса и т.д.) на составные части (элементы, стороны, признаки, свойства и т.д.), изучение каждого элемента в отдельности как части целого.

Здесь можно выделить следующие виды анализа:

• Расчленение целого на части.
• Переход от конкретного к абстрактному.
• Переход от следствий к причинам.

Синтез – это практическое или мысленное соединение элементов (частей) или свойств (сторон) изучаемого объекта в единое целое.

Можно выделить следующие виды синтеза:

• Элементарный синтез – составление целого из его частей.
• Обобщенный синтез – переход от абстрактного к конкретному путем обобщения общих признаков
• Синтез, устанавливающий связь причин и следствий

Анализ и синтез лишь в своем единстве дают полное и всестороннее знание действительности. Анализ дает знание отдельных элементов, а синтез, опираясь на результаты анализа, объединяет эти элементы, обеспечивает знание объекта в целом. 

Найти возможности для формирования и совершенствования операций анализа и синтеза можно при работе с любым учебным материалом. Особенно этому способствует выполнение учащимися заданий с несплошными текстами.

1. Задания с таблицами

Более упрощенные таблицы, такие как решетка, чаще всего применяются в тестовых заданиях в старших классах (10, 11, 12 классы) или же в структурированных заданиях классов среднего звена (7, 8, 9 классы). Таблица представляет собой разделенный на отдельные ячейки прямоугольник с названиями строк и столбцов или без них. Решетки (как способ предъявления информации в задании) целесообразно начинать использовать на этапе формирования элементарных химических знаний в 7 классе. Таким образом, с первых уроков изучения химии предлагаются задания, которые готовят учащихся к анализу и чтению таблиц. Кроме того, целесообразно организовать работу по заполнению отдельных ячеек решеток, в которых правило расположения элементов уже задано тем, что заполнены некоторые ячейки. Например, сравним задания из раздела «Строение атома» 8 класса.

Задание 1. Определите число элементарных частиц для каждого элемента.

Элемент	Число р	Число ē	Число n
Натрий
Алюминий
Сера
Хлор
Калий

Задание 2. Впишите недостающие данные в таблицу.

Элемент	Число р	Число   ē	Число n	Аr
	13
		7
			21	39
		11	12
			10	19

При выполнении первого и второго заданий необходимо: 1) внимательно прочитать задание, обратить внимание на вопрос или командный глагол; 2) изучить предложенную таблицу (названия строк и столбцов), осмыслить и сопоставить с заданием; 3) Выбрать нужный ресурс (таблица растворимости, периодическая система химических элементов, справочный материал и т. д.), если он необходим; 4) определить, знания по какому изученному материалу следует применить (формулы, расчеты, определения, свойства и т. д.); 5) правильно заполнить ячейки.

Однако при выполнении первого задания учащиеся применяют анализ, а при выполнении второго задания применяют и анализ и синтез. Таким образом, выполняя подобные задания, учащиеся развивают и совершенствуют аналитические навыки: выделять существенные связи, устанавливать и структурировать отношения между элементами информации, строить целостный и дифференцированный образ проблемной ситуации, принимать разумные решения с учетом имеющейся информации.

2. Задания со схемами

Схемы в заданиях напрямую связаны с химическим процессом, промышленной установкой, лабораторным оборудование, природным явлением и т.д. При выполнении заданий важно определить тип схемы. Некоторые задания могут быть представлены геометрической схемой – кругами Эйлера. Эта схема показывает логические связи между явлениями и понятиями, изображает отношение между каким-либо множеством и его частью. Схемы реакций требуют составление уравнений и расстановки коэффициентов. Следующие задания содержат схемы образования химической связи в различных веществах.

Задание 3. Определите, каким элементам соответствуют схемы расположения электронов.

1 -                    2  -                     3 -                      4 -                        5 -

        При выполнении заданий со схемами необходимо: 1) внимательно прочитать задание; 2) определить тип схемы (схема круговорота, схема производства, схема реакции и т. д.) 3) определить к какой теме относится схема; 4) изучить все обозначения и надписи; 5) определить какие данные неизвестны и как их найти (какой материал применить); 5) определить необходимость дополнительной информации (таблицы Менделеева, таблицы растворимости или другие данные)  6) определить количество необходимых поэтапных действий;

При выполнении подобного типа задания учащиеся анализируют каждую схему элемента, используя переход от конкретного к абстрактному. Количество электронных оболочек – определяет период, количество электронов на внешней электронной оболочке – определяет группу, работает с периодической системой химических элементов – определяет элемент.

Рассмотрим задание, где учащимся необходимо преобразовать таблицу в график.   

Задание 4: (а) Постройте график зависимости объема выделившегося углекислого газа от времени.

(b) Определите, какой объем углекислого газа выделился при протекании реакции в течение 50 секунд? _________________________

Учащиеся должны: 1) изучить схему установки, мысленно представить протекание данного процесса, 2) изучить заголовок таблицы, осмыслить, обратить внимание на промежуток времени, 3) определить зависимую и независимую переменные; 4) на координатной плоскости правильно выбрать оси координат для зависимой и независимой переменных, обозначить их, 5) выбрать правильный равномерный масштаб, 6) нанести точки, провести прямую или плавную кривую (в зависимости от закономерности процесса); 7) работать по графику (ответить на задание b)

Выполнение заданий подобного вида совершенствуют все виды аналитических навыков учащихся на уроке химии. 

3. Задания с графиками и диаграммами

        Наиболее распространенным видом графиков являются диаграммы зависимости от способа изображения статистических данных. Графики могут быть в одном измерения, когда данные изображают в виде прямых линий или полос одинаковой ширины, и в двух измерениях (плоскости), когда данные изображают с помощью площадей геометрических фигур (прямоугольников, квадратов, кругов.).

Чтение графиков и диаграмм в заданиях зависит от вида задания: определение величины по графику; определение величины по диаграмме; вычисление величин по графику или диаграмме, преобразование графика или диаграммы в другой вид текста. Для их выполнения таких заданий необходимо: 1) внимательно изучить задание, понимать из какой области (темы, раздела) данное задание; 2) понимать вопрос задачи; 3) изучить и понять наименование координатных осей; 3) уметь вычислять масштабные единицы по каждой из этих осей; 4) мысленно представить ход реакции (процесса, явления и т. д.); 5) представить ответ в требуемой форме.

Рассмотрим пример задания из темы 8 класса «Скорость химических реакций».

Задание 4. На рисунке показана зависимость скорости реакции фотосинтеза от температуры. Определите во сколько раз увеличилась скорость реакции при повышении температуры с 5°С до 15°С?

Данное задание развивает у учащихся следующие аналитические навыки: разбивать задачу на составляющие части (определяет зависимую и независимую переменные, на что они указывают отдельно); собирать и оценивать информацию (изучает закономерность процесса); эффективно управлять информацией (находит заданные величины на нужной координатной оси, проектирует эти значения на другую координатную ось); искать альтернативы и решения (отвечает на вопрос «во сколько»).

Использование прикладного характера заданий на уроках химии способствуют не только развитию познавательного интереса к предмету, внутренней мотивации его изучения, но и развитию навыков анализа и синтеза, функциональной грамотности учащихся.

Развитие аналитических навыков у учащихся на этапе формирования элементарных предметных знаний способствует подготовке их к внешнему суммативному оцениванию в старшей школе и позволяет выполнять задания различного уровня сложности:

• задания, содержащие большой объем текстовой информации или информации, представленной в виде таблиц, диаграмм, графиков, рисунков, схем;
• задания, требующие использовать общеучебные умения, отбирать и применять соответствующие описываемой ситуации способы размышления, анализа, обоснований, коммуникации и т.п.;
• задания, требующие применения дополнительной информации (в том числе выходящей за рамки описанной в тексте задания ситуации), или, напротив, задания, содержащие избыточную информацию и «лишние данные»;
• комплексные или структурированные задания, состоящие из нескольких взаимосвязанных вопросов;
• задания, требующие разных форм записи ответа (выбора ответа, записи слова или числа, краткого или развернутого обоснования и т.п.), в одной работе, которую надо выполнить за ограниченное время. 

Литература

1.     https://scienceforum.ru/2018/article/2018000630 Анализ и синтез как методы исследования.

2.     https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/515455/ Развитие аналитического мышления учащихся при работе с учебником на уроках зоологии

3.     Осогосток Д. Н. Теория и практика творческой активности учащихся на уроках химии. М.: Academia, 2001 г

4.     http://www.himikatus.ru/ Как экспериментально определить скорость реакции?