Использование методов проблемного обучения на уроках химии

Использование методов проблемного обучения на уроках химии

(Выступление на ШМО:из опыта работы)

Омельянчук Т.Е.

В основе курсов неорганической и органической химии лежит идея зависимости свойств веществ от их строения. Поэтому возможности для использования метода проблемного обучения здесь очень широки. Технология проблемного обучения способна в полной мере осуществить требования ФГОС, в котором ведущая роль отводится самостоятельной познавательной деятельности  учащихся.

Под проблемным обучением понимается такая организация учебного процесса, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению. Модель организации учебного процесса называют "ОБУЧЕНИЕ через ОТКРЫТИЕ".

Для построения процесса проблемного обучения требуется создание соответствующих проблемных ситуаций. Наиболее характерными являются проблемные ситуации, которые чаще всего возникают тогда, когда учащиеся сталкиваются с необходимостью использовать ранее усвоенные знания в новых практических условиях. При этом учащиеся часто сталкиваются с фактом недостаточности знаний, умений и навыков для решения практической задачи. Осознание этого факта учащимися возбуждает познавательный интерес и стимулирует поиск новых знаний.

Проблемное обучение является одним из методов развития учащихся. Постановкой проблем, проблемных вопросов или проблемных ситуаций учитель создаёт определённые организационные условия для активизации мыслительной деятельности учащихся, При реализации проблемного обучения учитель строит взаимоотношения с классом так, чтобы учащиеся могли проявлять инициативу, высказывать предположения, даже неправильные, но их во время дискуссии опровергнут другие участники.    

. Наиболее эффективны следующие три способа организации проблемного обучения:

• проблемное изложение

• поисковая (эвристическая) беседа

• самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся.

Проблемную ситуацию психологи определяют как психическое состояние личности, при котором возникает познавательная потребность в результате каких – либо противоречий (5). Для построения процесса проблемного обучения требуется создание соответствующих проблемных ситуаций, из которых наиболее характерными являются следующие:

1. Ситуация конфликта. Она возникает при наличии противоречий. Причём противоречия могут быть разных типов: между практически достигнутым результатом или известным фактом и недостаточностью знаний для его теоретического обоснования. Между жизненным опытом учащихся, их бытовыми понятиями и представлениями и научными знаниями. Например, алюминий, по его положению в электрохимическом ряду напряжений, относится к активным металлам, но бытовой опыт учащихся противоречит этому, почему же его используют для изготовления кухонной посуды…

2. 2. Ситуация опровержения. Создаётся, когда я предлагаю учащимся доказать несостоятельность какого либо предположения, идеи, вывода на основе всестороннего анализа.

Рассматривая свойства гидроксидов алюминия и цинка, учащиеся указывают, что они реагируют с кислотами и разлагаются при нагревании. Так ребята обобщают свойства оснований и подтверждают выводы опытами. Затем они предлагают способ получения нерастворимых гидроксидов алюминия и цинка реакцией обмена между солью и щёлочью. При этом я демонстрирую взаимодействие соли цинка и щёлочи. Ребята наблюдают выпадение осадка гидроксида и его последующее растворение в избытке щёлочи. Теперь они должны опровергнуть своё утверждение о невозможности реакции между двумя основаниями. В процессе проблемной беседы я подвожу их к пониманию того, что в данной реакции гидроксид цинка проявляет кислотные свойства. Делаем вывод: амфотерность – проявление двойственности свойств веществ.

1. 3. Ситуация предположения. Создаётся, когда требуется доказать справедливость какого–то предположения или предполагается существование какого–либо явления или закона, расходящегося с полученными ранее знаниями.

– Анализируя структуру бензола, учащиеся проводят аналогию с алкенами, предполагают, что он способен к реакциям присоединения. Однако знакомство с особенностями ароматической связи подводит их к предположению о других свойствах бензола.

Проблемные ситуации могут создаваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении, закреплении, контроле.

Технологическая схема проблемного обучения такова: учитель создаёт проблемную ситуацию, направляет учащихся на её решение, организует поиск решения и применение полученных знаний в решении практических задач.

Приемы создания и решения проблемных ситуаций на уроках химии.

Для создания проблемной ситуации на уроке я использую следующие методические приёмы:

– Подвожу школьников к противоречию и предлагаю им самим найти способ его решения.

– Сталкиваю противоречия в практической деятельности.

– Излагаю различные точки зрения на один и тот же вопрос.

– Предлагаю классу рассмотреть проблему с различных позиций, например, эколога, юриста, финансиста….

– Побуждаю школьников делать сравнения, обобщения, выводы из ситуаций, сопоставлять факты.

– Ставлю проблемные задачи (например, с недостаточными, избыточными или заведомо ошибочными данными, с неопределённостью в постановке вопроса, с ограниченным временем решения).

Примеры проблемных вопросов и заданий

1. Сообщение учителем новых фактов, которые не вписываются в рамки изученных
школьниками теорий, усвоенных законов и понятий. Например, при изучении темы
«Гидролиз солей» » Кислоты кислые из-за содержания протонов, для щелочей из-за присутствия гидроксид-ионов характерна щелочная среда. Какой характер среды могут иметь соли? Учащиеся считают, что в солях нет ни протонов, ни гидроксид-ионов, значит для солей характерна нейтральная среда. Опыты показывают, что это не всегда так. Среда может быть и кислотной и щелочной.

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 окислительных и восстановительных свойств.
Тема «Амфотерные гидроксиды»

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. Тема «Свойства солей», «Свойства металлов».

На основе ряда напряжений металлов учащиеся могут сделать ошибочный прогноз о характере реакции натрия с раствором сульфата меди

4. Изучая тему Кислород. Оксиды. Горение.

Изучая круговорот кислорода можно проблемный вопрос: «Почему запасы атмосферного кислорода остаются на постоянном уровне (21% по объёму), не смотря на огромный расход этого вещества в различных процессах (дыхание, горение)? Учащиеся вспоминают о процессе фотосинтеза.

5. Выявление противоположных свойств у веществ или процессов, принадлежащих к
одной группе или типу. Тема «Свойства оксидов»

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. Тема «Генетическая связь между классами неорганических соединений»

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 неопределенности создаются в случаях, когда можно предложить учащимся
задания с явно недостаточными или избыточными данными для получения однозначного
ответа.

При изучении темы «Закон постоянства состава» 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

4. Опираясь на положение алюминия в электрохимическом ряду напряжений металлов, учащиеся относят его к активным металлам. Тогда я предлагаю ребятам объяснить широкое применение алюминиевой посуды в быту, в процессе беседы ребята выясняют, что алюминий покрыт оксидной плёнкой.

1. Другие примеры