Использование технологии проблемного обучения на уроках химии

Использование технологии проблемного обучения на уроках химии в зависимости от уровня подготовленности учащихся

(Выступление на заседании городской творческой группы учителей: из опыта работы Ладыгиной Г.В.)

Приемы проблемного обучения применяются мною на практике много лет, обеспечивают стабильный и высокий интерес учащихся к изучению химии. В зависимости от уровня подготовленности учащихся я использую:

а) проблемное изложение в рамках объяснительно-иллюстративного метода (монолог учителя от момента обозначения проблемной ситуации до ее разрешения); 

б) в рамках частично – поискового метода (ставлю проблему, для разрешения которой использую приём эвристической беседы); 

в) в рамках исследовательского метода (ставлю проблему, которую учащиеся решают самостоятельно), используется на обобщающих уроках для решения теоретических и практических задач;

 г) в рамках поискового метода (только нацеливаю на постановку проблемы, стимулирую учащихся в ходе проблемного обучения, а учащиеся сами открывают и усваивают новые знания)

Пути постановки и решения проблемы, которыми я следую:

1) классический, повторяющий все этапы научного творчества; 
2) сокращенный, при котором у прямо веду учеников к проблеме и ее решению.

Место проблемного урока – урок новых знаний (изучение нового материала) на любом предметном содержании.

Технология проблемного обучения включает: 
1.Методы обучения: а) методы постановки учебной проблемы б) методы поиска решения учебной проблемы
2.Продуктивное воспроизведение (выражение и реализация знаний).

Приемы создания проблемной ситуации и деятельность учителя во время ее создания:

Прием первый. Предъявить классу противоречивые факты, теории, мнения.

Учитель: Что удивило? Какие факты налицо? Какой вопрос возникает?

Учащийся: Почему…

Так как вопрос идет от ребенка, противоречие осознается ребенком, то и знание становится актуальным для ребенка. 

Факт первый: Азот – инертное вещество, в воздухе содержится почти 78% азота по объему. Лампочки накаливания, в виду его инертности, заполняют азотом.

Факт второй: Азот – один из самых электроотрицательных элементов, он занимает третье место по электроотрицательности после кислорода и фтора. Это говорит о его высокой активности.

Побуждающий диалог учителя: Что удивило? Какие факты налицо? Какой вопрос возникает? (решением проблемы будет изучение строения молекулы азота, изучение вопроса взаимосвязи строения и свойств вещества).

Органические соединения – это соединения элемента углерода. Кроме углерода в состав органических веществ входят немного химических элементов: водород, кислород, азот, в значительно меньшем количестве сера, фосфор, галогены. В настоящее время известно много миллионов органических соединений. Неорганических же соединений, образованных всеми без исключения химическими элементами, известно всего немного больше 500 000.Побуждающий диалог: Какой вопрос возникает? Сформулируйте проблему!

Прием второй. Сталкиваются житейские и научные представления по изучаемому вопросу.

Что думали сначала? А что оказывается на самом деле? Какой возникает вопрос?

Масса атома - это масса его ядра. Протоны и нейтроны, находящиеся в ядре, имеют массы, численно равные 1а.е.м., т.е.  массы их целочисленны (известные учащимся факты). Масса атома также должна быть выражена целым числом. Почему в периодической системе масса атома выражена дробным числом? (решением проблемы будет изучение понятия «изотопы»).

Прием третий. Дать учащимся задание, несходное с предыдущим.

Учитель: Смогли выполнить задание? Почему не получается? Чем не похоже задание на предыдущее?
Учащиеся: Мы такого не проходили!

Учитель: Так какой будет тема урока?

Прием четвертый. Дать задание сходное с предыдущим, показать неприменимость старых знаний.

Что вы утверждали? Какие знания применили? (осознание проблемы). Что нам неизвестно? Какова будет цель урока (тема урока)?

    Урок по изучению свойств концентрированной серной кислоты можно начать с повторения реакций серной кислоты с металлами, попросить учащихся записать и прокомментировать уравнение реакции Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2  и попросить записать уравнение реакции Cu +  H2SO4 =     Ученики ответят, что такая реакция невозможна, так как медь, как восстановитель, слабее водорода. Тогда, показывая недостаточность старых зданий, учитель проводит демонстрационный эксперимент, показывая взаимодействия меди с концентрированной серной кислотой, обращая их внимание на голубой цвет полученного раствора сульфата меди, на изменение окраски индикатора в U – образной трубке с водой и т.д.

Учитель: Что вы утверждали? Какие знания применяли? (осознание проблемы). Что нам неизвестно? Какова будет цель (тема) урока?  Причем, сформулированная проблема совсем не обязательно будет звучать «Свойства концентрированной серной кислоты», проблема, да и цель урока может быть сформулирована  в виде вопроса: «Когда, при каких условиях серная кислота может реагировать с медью?».

Этот же прием можно использовать и на другом уроке. 

Зная свойства кислот и оснований, учащиеся уверенно ответят, что соляная кислота и, например, фосфорная кислота друг с другом не реагируют, что гидроксид натрия и гидроксид кальция друг с другом не реагируют. В то же время реакция основания с кислотой возможна, это реакция нейтрализации; и то, что гидроксид натрия – основание, доказывает и его реакция с кислотой и отсутствие реакции с другим основанием. Тогда учитель предлагает ответить на вопрос, какими свойствами обладает гидроксид алюминия или гидроксид цинка? Какие реакции и с чем следует провести, чтобы определить характер свойств данных веществ? После ответов учащихся следует провести эксперимент, доказывающий амфотерный характер соединений алюминия или цинка (это может быть, как демонстрационный эксперимент, так и лабораторные опыты учащихся). 

Вопросы учителя те же: Что вы утверждали?  Какие знания применили? А что на самом деле? (осознание ситуации). Что нам неизвестно?  Какова будет цель урока? (в результате разрешения ситуации учащиеся познакомятся с явлением амфотерности).

Используя старые знания учащихся, учитель предлагаю опытным путем определить, в какой пробирке находится кислота, щелочь, соль (даны растворы веществ HCl, NaOH, NaCl). Используя индикаторы, учащиеся легко справляются с заданием, объясняют результаты испытаний. Предлагаю продолжить работ уи проверить тем же индикатором растворы солей NH4Cl, CH3COONa, Ba(NO3)2 или подобные им.

Учитель: Что вы утверждали? Какие знания применили? (осознание проблемы). Что нам неизвестно? Какова будет цель (тема) урока? (формулировка проблемы)

Прием пятый. Задается проблемный вопрос, ответ на который с ходу невозможен.

Можем ли мы сразу ответить на вопрос? (осознание проблемы). Почему не можем? Что нужно знать? (формулировка проблемы).

Учитель: Почему известно так много органических соединений, много больше чем неорганических? 
Побуждающий диалог: Почему мы не можем ответить на этот вопрос?  Что нужно знать? 

Используя житейские представления учащихся и данные средств информации о влиянии на здоровье человека радиоактивного облучения, подвожу учащихся к постановке вопроса или сама ставлю вопрос: Чем отличаются радиоактивные атомы от обычных, нерадиоактивных? (решением проблемы будет изучение темы «Изотопы»). Можно для создания «яркого пятна» продемонстрировать рисунки с изображением ископаемых животных, растений, продемонстрировать окаменелости и т.д., назвать их исторический возраст. Затем рассказать, что для определения возраста используется радиоуглеродный метод, суть которого вкратце заключается в том, что чем меньше радиоактивного углерода в той или иной породе, тем старше ее возраст

 При любом приеме последняя реплика учителя должна быть: Так какой будет вопрос?  Какая будет тема урока?

После того, как учебная проблема осознана и сформулирована, наступает следующий этап урока – поиск решения учебной проблемы.

Прибегаю к подводящему диалогу – системе четких, посильных ученику вопросов, жесткое ведение мысли ученика, без неожиданных ответов; он не может быть прекращен на полпути, всегда доводится до вывода, обобщения.

Например, при изучении амфотерности соединений цинка и алюминия он может быть таким:
1.Какие изменения вы наблюдаете в пробирке, где к гидроксиду адюминия добавили раствор соляной кислоты? Какие свойства проявляет гидроксид алюминия в этой реакции? Можно ли назвать данное вещество основанием?

 2.Какие изменения вы наблюдаете в пробирке, где к гидроксиду адюминия добавили раствор гидроксида натрия? Какие свойства проявляет гидроксид алюминия в этой реакции? Можно ли назвать данное вещество кислотой?

3. Можно ли на основании проведенного эксперимента утверждать, что гидроксид алюминия проявляет свойства и кислоты, и основания в зависимости от условий реакции?

Организую проблемную ситуацию в технологии развивающего обучения поэтапно:

1 этап урока – создание «ситуации успеха», индивидуальная работа учащихся.

2 этап – ситуация «интеллектуального конфликта», разрыва. После того, как дети решили одну задачу (создана «ситуация успеха»), им предлагается другая, и эта «…задача по внешним признакам должна быть близка к той, которая использовалась для создания ситуации успеха, но ее содержательный элемент не должен позволить ее решить известным детям способом. 

 3 этап – фиксация места «разрыва» в знаково–графической форме. Это центральный этап в данном типе урока – дети должны сами (на начальных этапах обучения - вместе с учителем) сформулировать то, что им не хватает, и зафиксировать в виде схемы, рисунка и т.д. Другими словами, сформулировать учебную задачу, которую в дальнейшем придется решать.

4 этап – формулировка учебной задачи в словесной форме. Идет групповое обсуждение вопроса: «Как мы могли бы сформулировать задачу наших последующих действий?».

Использую продуктивные задания в технологии проблемного обучения

Устные: 
1) задай вопрос по теме урока в виде взаимного опроса;
2) сформулируй тему, главную мысль урока;
3) ответь на вопрос по проблемной ситуации урока.

Если проблемная ситуация была сформулирована в виде вопроса, то теперь, в конце урока закономерно возникает вопрос:

- А какой же была тема урока? Сформулируйте её (т.е. тема урока появляется не в начале, а в конце урока, для этого в начале урока сразу оговаривается условие, что учащиеся оставят место, строку для записи темы урока).

Все эти продуктивные задания прекрасно вписываются в предметный материал химии, позволяют удерживать внимание учащихся на изучаемом материале от начала до конца урока.

Письменные (могут быть заданы на дом):   
1)    представь тему урока в виде таблицы;
2)    представь тему урока в виде схемы, символа;
3)    составь словарь опорных слов урока.

При изучении химии актуальны могут быть вопросы, развивающие умение выражать научные знания популярным языком. Поэтому даю ребятам такие задания:

 
1)    задай вопрос по сути проблемы в рамках игры «Пресс-конференция»;

2)    придумай научно-популярное название уроку;
3)    объясни тему урока тем, кто младше тебя.