Проблемно-развивающее обучение химии в школе – путь к исследовательской деятельности студента

Исследуй все, пусть для тебя на

первом месте будет разум, пре -

     доставь ему руководить собой.

Пифагор Самосский

Проблемно-поисковые методы обучения направлены на формирование активной мыслительной деятельности учащихся и студентов: способности сравнивать, анализировать, систематизировать, обобщать и делать выводы.

Выделение проблемы на основании научного материала осуществляется самими обучающимися при выполнении ими докладов и рефератов, проведении дискуссий и семинаров, выполнении экспериментальных задач и лабораторных исследований. Все это активизирует познавательную деятельность учащихся и студентов, формирует всесторонне развитую личность, способную к самоуважению и самореализации в условиях рыночных отношений.

Бутурлиновский механико-технологический колледж является учебной площадкой, на базе которой создана в 2001 году общеобразовательная школа. Обучение дисциплины «Химия» начинается учащимися с 8-го класса. На данном этапе свою педагогическую деятельность начинаю с монологического, низкого репродуктивного уровня познавательной деятельности: происходит объяснение нового материала с опорой на таблицы, схемы, демонстрационные опыты изучения приемов запоминания основных определений и применения их на практике при выполнении отдельных упражнений. Постепенно от монологического перехожу к показательному репродуктивно-продуктивному методу, где ученики приобретают умения в постановке вопросов для своих одноклассников с последующим анализом их ответов. Диалогический (средний продуктивный) метод внедряется в учебный процесс, начиная с 9-х классов. Здесь при изучении химических производств различных неорганических соединений: аммиака, серной, азотной кислот необходимо привлекать учащихся к выдвижению, а затем и решению производственных ситуаций. Например, при производстве аммиака   используется следующее химическое взаимодействие:     

N₂ + 3H₂          2NH₃ + Q

Анализируя данный химический процесс, учащиеся могут предложить три способа увеличения производства аммиака:

     - снижение температуры;

     - увеличение давления;

     - увеличение концентрации водорода и азота.

Эвристический и исследовательский методы используются в старших 10-11 классах. Учащиеся в ходе разрешения поставленной проблемы, опираясь на предыдущие знания, познают новый материал, сравнивают с предыдущим, прогнозируют свойства новых для них соединений. Так, при изучении темы «Карбоновые кислоты» учителю достаточно записать на доске общую формулу данного класса соединений:

R – (COOH)_n

 на основании которой учащиеся самостоятельно:

- дают определение данному классу соединений;

- предлагают виды классификации и обоснуют свои предположения;

- предсказывают химические свойства на основании состава и функциональной группы.

На основании сказанного, переход от репродуктивных знаний к поисковым можно представить в виде схемы.

Схема 1. Переход от репродуктивного метода к поисковому.

Постепенный переход на первом курсе технологических специальностей от репродуктивного обучения к продуктивному, творческому или проблемному на втором и третьем курсах способствует активизации мыслительной способности студентов. Данный переход целесообразно  осуществлять на занятиях «Аналитической химии», где основное время обучения студентов происходит на лабораторно-практических уроках (до 80% учебного времени). Здесь, полученные на лекциях теоретические знания, последовательно формируются в умениях производить расчеты – решении задач, выполнении самостоятельных заданий с последующим контролем со стороны сокурсников и преподавателя. Затем сформированные умения отрабатываются на лабораторных занятиях, где студенты, используя поисковые методы, подтверждают на практике теоретические расчеты.

Общим результатом различных подходов проблемного обучения являются изменение отношения студента к обучению. Прохождение им учебного процесса в роли активного участника в исследовании, дискуссии, игре.

На втором и третьем курсе технологических специальностей изучается дисциплина «Физическая и коллоидная химия». На этом этапе обучения студенты уже подготовлены к работе в проблемно-поисковом направлении, являющимся основой формирования навыков исследовательской деятельности.

В начале изучения дисциплины на теоретических занятиях: лекциях, комбинированных уроках, уроках получения новых знаний студентам предлагаются простые проблемы с малым числом составляющих и недостающих элементов, которые разрешаются совместно на основе уже имеющихся знаний путем сравнения и анализа.

Например, изучая тему «Газообразные состояния веществ» преподаватель предлагает студентам: «На основании знаний, предшествующих курсов и существующего кругозора, сравнить величину кинетической и потенциальной энергии молекул вещества, находящегося в газообразном и жидком состоянии». Студенты легко отвечают на данный вопрос обычно таким образом: «Кинетическая энергия молекул газа будет выше, чем молекул жидкости, так как скорость движения молекул в газообразном состоянии больше. А потенциальная энергия соответственно будет в газах меньше, чем в жидкостях, так как из курса «Физики» известно, что с увеличением кинетической энергии тела, его потенциальная – уменьшается». В данной ситуации, сначала необходимо  похвалить студентов за логичное рассуждение, а затем подчеркнуть, что ответ оказывается неверен. И в действительности, как кинетическая, так и потенциальная энергия веществ в газообразном состоянии выше, чем в жидком. Возникает противоречие с полученными ранее знаниями, а, следовательно, и проблема, которую решаем вместе. Данные характеристики энергий переносим на молекулярный уровень и отмечаем, что кинетическая энергия молекул в газообразном состоянии будет выше, чем в жидком, т.к. и скорость движения молекул в газах выше, чем в жидкостях. А потенциальная энергия будет выше в том агрегатном состоянии вещества, когда на молекулы оказывается минимальное воздействие. В газообразном состоянии, отмечают студенты, взаимодействие молекул происходит лишь в момент их столкновения, а в жидком – молекулы постоянно во взаимодействии, т.к. взаимосвязаны между собой. Следовательно, потенциальная энергия молекул в газообразном состоянии выше, чем в жидком. Проблема разрешена.

Поисковой работой студенты занимаются, выполняя и практические занятия – поиск правильного решения расчетной задачи, используя табличные данные, самостоятельное выполнение индивидуальных дифференцированных заданий.

В качестве самостоятельной творческой работы студенты подготавливают доклады, рефераты и кроссворды. При этом формулируются не просто тему для работы, а проблему, которую необходимо анализировать, предложить варианты решения, сделать выводы. И, наконец, вся работа, связанная с поиском, проблемами, решениями на теоретических занятиях, планомерно подводится к завершающему этапу изучения дисциплины учебно-исследовательской работе на лабораторных занятиях.

Для повышения эффективности лабораторно-практического обучения необходимо изменить методику его проведения:

- лабораторные работы проводить не по одной, а в комплексе, объединив их в циклы. Это позволит усвоить материал в интегрированном виде, с учетом внутрипредметных связей.

- для проверки теоретической подготовки к лабораторным работам проводить тестовый контроль, который позволяет обеспечить осознанное выполнение студентами заданий; независимое и объективное оценивание.

- на отдельном занятии проводить защиту выполненных лабораторных работ с учетом практической значимости каждой темы.

Обобщая вышеизложенное, хотелось бы отметить ряд ключевых моментов:

1. Проблемное обучение повышает самостоятельность обучающихся.
2. Способствует углубленному изучению программного материала.
3. Обеспечивает рост познавательной и творческой активности обучающихся.
4. Способствует развитию логического изложения и обобщения полученного материала.
5. Реализует дидактические принципы связи с современной наукой, общественной и экономической жизнью.
6. Выполнение отдельными группами студентов экспериментов с различными веществами или различными способами обогащает коллективный опыт, делает теоретические положения более обоснованными, убедительными.
7. Использование проблемно-поисковых методов обучения на уроках дает возможность прослеживания системного усиления трудоспособности и, следовательно, обученности студентов.

Используемая литература:

1. О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова «Настольная книга учителя». Химия 11 класс I  и II ч. - М., Дрофа, 2003 г.
2. О.С. Зайцев «Методика обучения химии» - М., Владос, 1999 г.
3. Л.Г. Семушина, Н.Г. Ярошенко «Содержание и методы обучения в средних и специальных учебных заведениях» - М., Мастерство, 2001 г.