Авторская концепция "Проблемное обучение на уроках химии как средство познавательной активности у школьников"

Отдел по образованию администрации Верхнемамонского муниципального района Воронежской области

Муниципальный этап Всероссийского конкурса

«Учитель года России»

АВТОРСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ

«Проблемное обучение на уроках химии как средство познавательной активности у школьников»

Сафоновой Анны Васильевны

учителя химии

МКОУ «Русскожуравская СОШ»

2018 год

Учитель живет, пока учится.

Когда он перестает учиться,

учитель в нем умирает.

Плохой учитель преподносит истину.
Хороший - учит ее находить.
Иоганн Фридрих Герберт

Есть три силы, заставляющие детей учиться: послушание, увлечение и цель. Послушание подталкивает, цель манит, а увлечение движет. Если дети равнодушны к предмету, учеба становится тяжелой повинностью. Поэтому не случайно каждый учитель в процессе своей деятельности стремится решить вопросы: как учить с увлечением, как сделать радостным и творческим процесс познания?

Один из способов решения этого вопроса - организация на уроке проблемно - поисковой деятельности учащихся. Эта деятельность по сравнению с другими имеет ряд преимуществ: усиливает познавательный интерес учащихся; способствует получению более глубоких знаний и показывает их прикладную направленность; развивает умение творчески мыслить.

Большинство современных публикаций по теории  обучения  связано с идеей активизации учебного процесса и учебной деятельности учащихся.

Цель активизации путем  проблемного  обучения  состоит в том, чтобы обучить не отдельным мыслительным операциям, а системе умственных действий для решения не стереотипных задач. Эта активность заключается в том, что ученик, анализируя, сравнивая, синтезируя, обобщая, конкретизируя фактический материал, сам получат из него новую информацию. Другими словами, это расширение, углубление знаний при помощи ранее усвоенных знаний или новое применение прежних знаний. Нового применения прежних знаний не может дать ни учитель, ни книга, они ищутся и находятся учеником, поставленным в соответствующую ситуацию.

Высокие результаты обучения не могут быть достигнуты без активной познавательной деятельности самих учащихся, без сосредоточения их внимания на изучаемом предмете, без желания познать неизвестное. Мышление начинается с вопроса, требующего разрешения. Поэтому, чтобы ученик начал, активно мыслить, перед ним следует поставить познавательную задачу. Причём она должна быть осознана как действительно требующая выяснения, ми этот процесс выяснения нового должен представлять для него личный интерес. Проблемное обучение как раз и предполагает последовательное и целенаправленное выдвижение перед учащимися познавательных задач, разрешая которые они под руководством учителя активно усваивают новые знания.

Проблемные ситуации позволяют, опираясь на непроизвольное внимание учеников, постепенно вырабатывать у них произвольное внимание к объекту изучения, стремление овладеть предметом, несмотря на имеющиеся трудности.

Целью современного образования является воспитание внутренне свободного, активного, творческого человека с проектно – ориентированным интеллектом, способного к самоосуществлению в культуре и социуме.

Идея активизации  проблемного обучения  имеет большую историю. Еще в древние времена было известно, что умственная активность способствует и лучшему запоминанию, и более глубокому проникновению в суть предметов, процессов и явлений. Так, постановка  проблемных  вопросов собеседнику и его затруднение в поисках ответов на них были характерны для дискуссий Сократа, этот же прием был известен в пифагорийской школе.

В новой истории стремление к активному  обучению  восходит к философским взглядам Ф. Бэкона. Эмпиризм критически относится к истинам, имеющим «словесное» происхождение, он требует истины путем изучения действительности.

В дальнейшем идею проблемного обучения  развивали такие педагоги и философы, как Я.А. Коменский, Ж.Ж. Руссо, И.Г. Песталоцци.

В нашей стране идею развивающего проблемного обучения впервые выдвинул Л.С. Выготский.

В центре своих исследований Выготский ставит вопрос об отношении обучения и развития ребенка. По его мнению, вопрос об отношении обучения и развития ребенка в школьном возрасте представляет собой самый центральный и основной вопрос, без которого проблема педагогической психологии и анализа педагогического процесса не могут быть не только правильно решены, но даже поставлены.

Таким образом, все существующие теории проблемного развивающего  обучения  направлены на активизацию мыслительной деятельности учащихся в процессе  обучения. Первостепенное значение среди методов и приемов при этом занимают эвристическая беседа,  проблемное  изложение, дедуктивный подход. На широком использовании этих методов и строится современная теория  проблемного   обучения, разработанная М.И. Махмутовым, заслуга которого заключается в том, что он дал научное обоснование  проблемному   обучению  как дидактической системе.

Проблемным   обучение  называется не потому, что весь учебный материал учащиеся усваивают только путем самостоятельного решения проблем и открытия новых понятий. Здесь есть и объяснение учителя, и репродуктивная деятельность учащихся, и постановка задач, и выполнение учащимися упражнений. Однако организация учебного процесса базируется на принципе проблемности, а систематическое решение учебных проблем – характерный признак этого типа  обучения. Поскольку вся система методов при этом направлена на всестороннее развитие школьника, развитие его познавательных потребностей, на формирование интеллектуально активной личности,  проблемное   обучение  является подлинно развивающим  обучением.

Проблемное   обучение  – это тип развивающего  обучения, в котором сочетаются систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых выводов науки, а система методов построена с учетом целеполагания и принципа проблемности; процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся, устойчивых мотивов учения и мыслительных, включая и творческие способности в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности, детерминированного системой  проблемных  ситуаций.

Наиболее эффективны следующие три способа  проблемного   обучения:

-  проблемное  изложение- это способ организации  проблемного   обучения  наиболее уместен 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;

- поисковая беседа (эвристическая) - 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;

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

Осуществление  проблемного   обучения  возможно при следующих условиях:

– наличие  проблемной  ситуации;

– готовность ученика к поиску решения;

– возможность неоднозначного пути решения.

При этом выделяют следующие приемы осуществления  проблемного   обучения:

• приёмы создания проблемных ситуаций – постановка проблемных вопросов, задач, опытов;

• приёмы формирования учебных гипотез по разрешению проблемных ситуаций – высказывание предположений о причинах явлений, о связях между понятиями, величинами;

• приёмы доказательства учебных гипотез – доказательства на основе сравнений, логических рассуждений, результатов учебно-исследовательских опытов;

• приёмы формирования новых учебных выводов и обобщений.

Проблемное обучение рассчитано на всех, а не только на хорошо успевающих учащихся. Проблемный подход призван заинтересовать всех школьников предстоящей проблемой, позволяет управлять размышлениями учащихся, быстро получать информацию от учащихся и оперативно реагировать на неё. К слабоуспевающим учащимся нужен особый подход. При постановке проблемных задач необходимо привлекать их к ответам на более лёгкие вопросы, поощряя их ответы и создавая тем самым стимулы для дальнейшего участия в размышлениях над более сложными проблемами.

Наиболее эффективное применение методов проблемного обучения возможно в тех случаях, когда содержание учебного материала направлено на формирование понятий, законов и теорий в соответствующей области науки; когда содержание учебного материала не является принципиально новым, а логически продолжает ранее изученное на базе которого, ученики могут сделать самостоятельные шаги в поиске знаний; когда содержание доступно для самостоятельных поисков учащихся.

Курсы неорганической и органической химии, построенные на идеях зависимости свойств веществ от их строения, представляют особенно широкие возможности для использования методов проблемного обучения.

Использование методов проблемного обучения, по моему мнению, следует начинать уже на первом году обучения химии, то есть с восьмого класса. С первых уроков учащиеся знакомятся с основными химическими понятиями и законами, расширяют знания о строении веществ и их свойствах. Таким образом, оперируя основными положениями «Атомно-молекулярного учения», учащиеся достаточно активно участвуют в решении проблемных вопросов и задач при изучении основных законов химии: сохранения массы веществ, постоянства состава вещества и других.

1. Проблемные вопросы.

Например, урок в 8 классе по теме «Вода». О каком химическом веществе писал Антуан де – Сент – Экзюпери.? «…..У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Тебя не возможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни. Ты сама жизнь …….

Тема «Углеводы» в 10 классе: Почему хлеб, если его долго жевать, приобретает сладкий вкус?

Проблемный вопрос можно использовать и в теме: «Карбонаты» 9 класс.

Перед вами минерал. Как узнать, является ли он карбона­том? (Учащиеся предлагают провести качественную реакцию. Один из учеников проводит реакцию, учащиеся делают вывод о принадлежности минерала к карбонатам.)

Об удивительном свойстве некоторых минералов знала, очевидно, и египетская царица Клеопатра: «Она засмеялась и при­казала рабу подать ей стакан белого уксуса. Когда уксус был прине­сен, Клеопатра поставила его перед собой и снова засмеялась... Все присутствующие нагнулись, желая увидеть, что она будет делать. Она сняла с уха одну из больших жемчужин и, прежде чем кто-нибудь мог угадать её намерение, бросила её в уксус. Наступило молчание, молчание крайнего изумления. Скоро бесцветная жем­чужина растворилась в кислоте. Тогда Клеопатра подняла стакан и выпила уксус до дна. Объяснить услышанный фрагмент. (Уксус прореагировал с жемчугом и нейтрализовался, а жемчуг - это ми­нерал арагонит СаСОз.)

2. Поисковая (эвристическая) беседа – это система взаимосвязанных вопросов учителя и ответов учеников.

Тема «Металлы» 8 класс. Император Наполеон III на банкете велел подать для по­четных гостей приборы из очень дорогого серебристо-белого ме­талла. А всем прочим гостям было обидно до слез: им пришлось пользоваться обычной золотой и серебряной посудой. Из чего были изготовлены приборы?

Ответ: Алюминий.

Тема «Соли» 8 класс. Полагают, например, что массовая ги­бель наполеоновских солдат при их отступлении из Москвы была обусловлена нехваткой этого вещества в пище. У древ­них народов нередко бывали войны из-за этого вещества. У римлян ни одно жертвоприношение не обходилось без него. А римские легионеры времен Цезаря часть жалования получали этим веществом. И даже в 1927 году в Эфиопии, по свидетельству академика Н.И. Вавилова, оно еще заменяло крупные деньги, а красный перец — мелкие. У всех народов данное вещество — символ гостеприимства. И, наоборот, просыпать его означало, по древним поверьям, навлечь на себя гнев богов.

Рассказы, загадки, сказки, стихи – это задачи, в сюжет которых вплетены вопросы, проблемы, ситуации или задания, которые должен выполнить ученик.

Данным примером может служить отрывок из сказки «Мороз Иванович» (9 класс Тема: «Углерод»). «Между тем рукодельница воротится, воду процедит, в кувшины нальет, да еще какая затейница: коли вода нечиста, так свернет лист бумаги, наложит в нее угольков да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин да нальет в нее воды, а вода – то знай проходит сквозь песок да сквозь уголья и капает в кувшин чистая, словно хрустальная». (явление адсорбции)

3. Самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся.

Нахождение самостоятельного решения при заданных условиях. Тема «Соли» 8 класс.

Школьник решил получить хлорид меди. 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.

Тема урока «Коррозия металлов» 9 класс.

Демонстрация опыта «Предохранение металла от коррозии при помощи ингибиторов»

В двух пробирках налит раствор серной кислоты. Поместим в каждую по железной кнопке. Что наблюдаете? Затем в одну из пробирок добавим 3-4 капли йодида калия.

Что видите теперь? Как это можно объяснить?

Большое значение в химии имеет понимание генетической связи между неорганическими и органическими веществами. Добиться положительных результатов можно быстрее, если вначале выяснить характерное строение веществ данного класса и их химические свойства, а потом на этой основе выявить генетические связи с другими классами соединений. Если в основу урока (8 класс) по теме «Генетическая связь между различными классами неорганических соединений» заложить проблемную задачу в форме демонстрационного опыта, то ученики сами придут к выводу о существовании взаимосвязи между веществами разных классов в их строении и свойствах.

Задача.

Экспериментально докажите принадлежность оксида фосфора (V) и оксида кальция к определённым группам оксидов. Установите взаимосвязь их состава и свойств с представителями других классов.

Решение:

Опытным путём учащимися осуществляются реакции:

1. СаО + Н₂О = Са(ОН)₂– лакмус меняет цвет на синий, значит, образовалось растворимое основание, следовательно, оксид кальция – основный оксид;

2. Р₂О₅ + 3Н₂О = 2Н₃РО₄ - лакмус меняет цвет на красный, значит, образовалась кислота, следовательно, оксид фосфора(V) – кислотный оксид;

3. при сливании полученных растворов, лакмус принял первоначальный цвет – фиолетовый, значит, при взаимодействии основания и кислоты образуется соль

3Са(ОН)₂ + 2Н₃РО₄ = Са₃(РО₄)₂ + 6Н₂О.

Анализируя результаты опытов, учащиеся, под моим руководством, составляют схему, отражающую генетическую связь между различными классами неорганических соединений:

Са → СаО → Са(ОН)₂

металлосновный основание

оксид

Са₃(РО₄)₂

соль

Р → Р₂О₅ → Н₃РО₄

неметалл кислотный кислота

оксид

В заключение хочу отметить, что разрешение проблемных ситуаций под руководством учителя заставляет учащихся сравнивать, обобщать, анализировать явления, а не просто их механически запоминать. Процессы выдвижения и разрешения проблемных ситуаций, представляют собой непрерывную цепь, так как при выдвижении проблемы одновременно начинается её решение, которое в свою очередь, ведёт к постановке новых проблем. То есть осуществляется противоречивый и непрерывный процесс активного познания новых научных понятий. Используя на уроках методы проблемного обучения, убеждаешься на опыте, что они способствуют развитию познавательной активности, творческой самостоятельности учащихся, формированию их мировоззрения, интеллектуальному развитию, и как следствие этого, повышению качества знаний.

Исходя из результатов своей работы, предлагаю более широко применять методы проблемного обучения при изучении школьного курса химии:

-чтобы добиться большей эффективности их использования в старших классах, вводить уже на первом году обучения (8 класс) при изучении общих законов химии, применения веществ, генетической связи между различными классами неорганических соединений;

-изучение тем, связанных с рассмотрением химических производств (9, 10 класс), строить на использовании методов проблемного обучения, так как именно они способствуют наибольшей актуализации знаний учащихся об основных закономерностях протекания химических реакций (химического равновесия, кинетики химических реакций), что позволяет самим учащимся найти оптимальное решение, аргументировать его, обобщить изученные ранее закономерности управления реакциями и применить их к новым процессам;

-при выяснении строения веществ и их свойств (9-11 классы), ставить задачи проблемно-поискового характера, решая которые, учащиеся используют и закрепляют знания об электронном строении молекул, о функциональных группах, химических свойствах веществ, отрабатывают навыки практического осуществления реакций, подтверждающих состав и свойства данных веществ, что позволяет глубже понять взаимосвязь состава и свойств различных классов органических и неорганических соединений.

Приложения.