Проблемно-интегративное обучение
на уроках химии в 8 классе
Обучение химии в школе должно быть нацелено на
глубокое осмысление и понимание школьниками
ключевых основ химической науки, на формирование
у них навыков и опыта творческой
проблемно-поисковой деятельности. Достичь этого,
как считают авторы нового учебно-методического
комплекта по химии Н.Е.Кузнецова, М.М.Титова,
Н.Н.Гара и A.Ю.Жегин, можно лишь в условиях
проблемного обучения, признанного в
педагогической науке и практике ядром
развивающего обучения, гуманистического и
личностно ориентированного по своей сути.
Важно отметить, что химические символы,
формулы, уравнения, правила оперирования
химическим языком и многие другие вопросы
школьной программы по химии невозможно усвоить
вне организованной репродуктивной деятельности,
в том числе и по заранее разработанным
алгоритмам. Однако усвоенные на репродуктивном
уровне знания и умения должны органично
включаться в проблемную деятельность,
превращаясь в средство творческого познания
школьниками тайн химической науки.
Репродуктивная деятельность учащихся может быть
реализована учителем как элемент их
проблемно-поисковой деятельности.
Следовательно, эти два вида деятельности должны
не исключать, а взаимно дополнять друг друга.
В настоящее время проблемное обучение вновь
выходит на лидирующие позиции. Это связано с
пониманием его как самостоятельного типа
развивающего обучения, создающего особую среду
для общения, сотрудничества и сотворчества
учителя и ученика в процессе познания и
достижения единой для них цели. В этом случае
обучение строится как совместная поисковая
деятельность его субъектов, в ходе которой
ученик постигает тайны изучаемой им науки путем
решения учебных проблем, а учитель управляет
этим учебным процессом, выполняя роль
организатора, наставника, помощника,
консультанта.
В последние годы проблемное обучение включает
и эффективно реализует ведущие принципы и
направления развития отечественного
образования, в частности результаты интенсивно
нарастающих в нем процессов интеграции.
Их синтез на уровне предметной методики
определил появление нового направления в науке и
образовательной практике –
проблемно-интегративного обучения химии,
важнейшими признаками которого являются:
• неразрывная взаимосвязь химии с физикой,
биологией, географией, экологией – науками,
изучающими природные объекты и процессы;
• интегративный, комплексный характер
глобальных проблем человечества, с которыми
школьники столкнутся во взрослой жизни,
поэтому при изучении химии они должны приобрести
опыт решения учебных проблем на основе
всестороннего (внутрипредметного,
межпредметного, комплексного) применения знаний
и умений;
• возросшая роль интеграции в процессе
познания, высшим уровнем развития которого
является творческая деятельность на основе
межпредметных связей, как ведущего средства
вовлечения школьников в проблемно-поисковую
деятельность в процессе обучения химии;
• логика и закономерности развития науки, где
проблемность порождает интеграцию, а интеграция
– проблемность.
Построение проблемного обучения на широкой
интегративной основе позволяет значительно
снизить затраты учебного времени на усвоение
школьниками материала. В последнее время это
особо значимо в связи с сокращением количества
учебных часов, отводимых на изучение химии в
школе.
В условиях проблемно-интегративного обучения
усвоение программного материала осуществляется
в процессе постановки и решения школьниками
взаимосвязанных интегративных учебных проблем.
Каждая из них представляет собой не что иное, как
укрупненную дидактическую единицу, объединяющую
внутрипредметные (химические) и межпредметные
знания и способы действий (актуализацию,
развитие, обобщение и применение в новых
условиях). Следовательно, на уроке школьники не
просто усваивают какую-либо изолированную
информацию, а приобретают комплекс
взаимосвязанных единиц, базирующихся на
кодировании и декодировании учебной информации,
что позволяет учителю компактно сформировать
программный материал в информативно емкие блоки,
структурированные вокруг фундаментальных
понятий, законов и теорий естествознания. Это
облегчает формирование обобщенных предметных и
межпредметных знаний и умений, позволяет
минимизировать содержание курса химии и более
продуктивно решать проблемы образования,
развития и воспитания личности.
Отправная точка процесса ученического
познания в проблемно-интегративном обучении –
создаваемая учителем п р о б л е м н а я с и т у а
ц и я и формируемая на ее основе учебная проблема.
Проблемная ситуация вызывает у учащихся
познавательную потребность в приобретении
знаний, направляет их мысли на объект познания.
Она предоставляет условия как для
целенаправленного и мотивированного усвоения
учащимися нового материала, так и для управления
этим процессом со стороны учителя. Интегративную
проблемную ситуацию можно в общем виде
представить как сочетание трех основных
компонентов.
1. Неизвестное, которое должно содержать
явное или подразумеваемое противоречие (типа
«знаю – не знаю», «умею – не умею»), являющееся
движущей силой процесса познания.
2. Осознание противоречия учеником,
порождающее потребность в действии и создающее
его мотивационную основу по решению возникшего
противоречия.
3. Интеллектуально-познавательные
способности ученика и имеющийся у него жизненный
опыт. При этом чем шире эти личные данные, тем
больше информации может быть предложено ему в
качестве неизвестного.
Рассмотренная психологическая структура
проблемной ситуации позволяет выделить ряд
условий ее возникновения на уроке:
– владение учеником определенным минимумом
исходных знаний, необходимых для начала поиска;
– наличие у ученика некоторого (хотя бы
минимального) опыта активной познавательной
деятельности;
– создание на уроке благоприятной и комфортной
эмоциональной атмосферы.
В условиях проблемно-интегративного обучения
химии школьников можно вовлекать в процесс
разрешения различных проблемных ситуаций,
которые могут быть сгруппированы в два
о с н о в н ы х в и д а:
• ситуации конфликта, в основе которых лежат
противоречия между ранее усвоенным материалом и
материалом, изучаемым на уроке; между данными
науки и жизненными (бытовыми) представлениями
школьников; между предсказанным теоретическим
ходом эксперимента и реально наблюдаемыми
процессами и др.;
• ситуации затруднения, которые создаются в
случаях, когда учащиеся осознают
недостаточность или отсутствие необходимых для
достижения поставленной цели знаний и умений,
например при объяснении результатов
эксперимента, при теоретическом обосновании
сущности явления, при получении какого-либо
вещества.
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.
Этапы экспериментального способа
решения учебных проблем
(на примере изучения состава воздуха)
1. Осознание наличия проблемной ситуации.
Постановка учебной проблемы.
Школьники вовлекаются в процесс решения
учебной проблемы: «Как вы думаете, какая часть
объема воздуха приходится на долю кислорода?»
2. Выдвижение гипотезы.
Учащиеся называют цифры, возможно,
правильные.
3. Планирование и осуществление
экспериментальной проверки гипотезы.
Для установления истины учитель проводит
демонстрационный эксперимент «Горение фосфора в
кислороде воздуха под колоколом».
4. Анализ и обобщение полученных данных.
Формулирование решения проблемы.
Анализ результатов демонстрационного
эксперимента (уровень воды повышается на 1/5 его
объема) позволяет учащимся легко прийти к
единственно возможному и правильному ответу на
поставленную задачу – на кислород приходится
лишь 1/5 объема воздуха.
5. Применение приобретенных знаний на
практике. Конкретизация примерами.
Полученные в процессе решения проблемы
знания о составе воздуха могут помочь школьникам
понять причины различной интенсивности горения
веществ на воздухе и в чистом кислороде.
* * *
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.
О.Р.СЕРДЮК,
учитель химии Егорьевской
общеобразовательной школы
(Сакмарский р-н, Оренбургская обл.)
|