Проектно-исследовательская деятельность на уроках химии и во внеурочное время.
Чтобы добиться высоких результатов обучения, необходимо научить детей мыслить, находить и решать проблемы, используя для этой цели коммуникативные знания и информационно-технологические умения. Изменения, которые происходят в современном обществе, требуют корректировке методических и технологических аспектов образования. Задача современного образования-формирования таких качеств личности, как способность к творческому мышлению и самостоятельность учащихся в принятии решений сложных жизненных проблем. Технология классно-урочной системы становится не конкурентно-способной в современных условиях. Акцент образования переносится на воспитание свободной личности, формирование у детей способности самостоятельно мыслить, добывать и применять знания, тщательно обдумывать решения и четко планировать действия. Этим обусловлено распространение в современных школах методов проектных технологий на основе исследовательской деятельности обучающихся. Метод проектов реализует личностно-деятельный подход в обучении.
Метод проектов представляет учителю широчайшие возможности для изменения традиционных подходов и содержанию, формам и методам учебной деятельности, выводя на качественно новый уровень всю систему организации процесса обучения. Он может найти применение на любых этапах обучения, в работе с учащимися разных возрастов, способностей и при изучении материала различной степени сложности. Метод адаптируется к особенностям практически всех учебных дисциплин.
Метод проектов даёт возможность организовать учебную деятельность, соблюдая разумный баланс между теорией и практикой, успешно интегрируется в учебный процесс, обеспечивает развитие самостоятельности и активности, сплачивает детей, развивает коммуникативность.
Учебная проектная деятельность - организационная форма работы, которая ориентирована на изучение законченной учебной темы или учебного раздела и составляет часть стандартного учебного курса. В школе этот метод можно использовать как совместную учебно-познавательную, творческую или игровую деятельность учащихся, имеющую общую цель, согласованные методы, способы деятельности, направленную на достижение общего результата.
В основе проектной деятельности лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве, развитие логического и творческого мышления, пространственного вообра
жения.
Изучение химии в школе способствует формированию мировозрения учащихся и целостной научной картины мира пониманию необходимости химического образования для решения жизненных проблем, воспитанию нравственного поведения в окружающей среде.
В то же время, в условиях резкого сокращения времени, отводимого на изучения химии при сокращении объёма её содержания, снижает интерес учащихся к предмету. Как организовать процесс, так чтобы учащиеся воспринимали химию как нужную и востребованную жизнью науку, как часть мировой культуры, необходимую каждому образованному человеку для формирования целостной картины мира?
Учить химию традиционными методами невозможно. Необходимо создавать условия для развития естественной познавательной активности ребёнка и его реализации через накопление индивидуального опыта.
Почему из всего разнообразия инновационных направлений я выбрал метод проектов ?
Во-первых, потому что в условиях классно-урочной системы занятий он наиболее легко вписывается в учебный процесс. Эта технология позволяет достигать поставленных любой программой, стандартом образования целей по любому учебному предмету, сохраняя при этом достижения отечественной дидактики, педагогической психологии, частных методик.
Во-вторых, потому что этот метод гуманистический, обеспечивает не только успешное усвоение учебного материала , но и интеллектуальное и нравственное развитие детей, их самостоятельность, доброжелательность по отношению к учителю и друг другу.
В-третьих, потому что проекты сплачивают детей, развивают коммуникабельность, желание помочь другим, умение работать в команде и ответственность за совместную работу.
Метод проектов - это дидактический инструмент, который создаёт уникальные предпосылки для развития целеустремлённости и самостоятельности учащихся в постижении нового, стимулируя его природную любознательность и тягу к неосознанному.
Какие же цели проектного обучения?
1.Способствовать повышению личной уверенности у каждого участника проектного обучения, его самореализации и рефлексия.
2. Развивать у учащихся осознания значимости коллективной работы для получения результата, роли сотрудничества, совместной деятельности в процессе выполнения творческих заданий, вдохновлять детей на развитие коммуникабельности.
3. Развивать исследовательские умения (анализировать проблемную ситуацию, выявлять проблемы, осуществляя отбор необходимой информации из литературы, проводить наблюдения практических ситуаций, строить гипотезы обобщать и делать выводы.
Организация проектной деятельности требует специальной и достаточно тщательной подготовки учителя. Это:
во-первых, умение видеть и отобрать наиболее интересные и практически значимые темы проектов;
во – вторых, -владение всем арсеналом исследовательских, поисковых методов, умение организовать исследовательскую деятельность;
в-третьих, владение искусством коммуникации, которое предусматривает умение организовать и вести дискуссию, не навязывая свою точку зрения;
в-четвёртых, -способность генерировать новые идеи, направить учащихся на поиск путей решения поставленных проблем;
в-пятых, -умение устанавливать и поддерживать в группе проекта устойчивый положительный настрой;
в-шестых, -владение компьютерной грамотностью, и наконец, умение интегрировать знание из различных областей для решения проблематики выбранных проектов.
Основные требования и проектной деятельности:
1.В проекте обязательно должна быть решена какая-либо проблема.
2. В процессе работы над проектом проводится исследование, используются исследовательские методы.
3. Исследование, как и весь проект, выполняется самостоятельно учащимся.
4. Учитель не вмешивается в работу над проектом, он выступает в роли консультанта.
5. Результаты выполненного проекта должны иметь практическую направленность.
6. Результаты выполненных проектов должны быть материальны, т.е. оформлены.
7. По окончании работы над проектом на этапе рефлексии необходимо проанализировать причины неудач и отметить положительные результаты.
Существует различные виды проектов, поэтому проекты классифицируют:
По доминирующему виду проектной деятельности:
а) исследовательские;
б) творческие;
в) информационные;
г) прикладные;
д) ролевые.
2. Предметно-содержательной области:
а) монопредметные;
б) межпредметные.
3. По количеству учащихся:
а) индивидуальные;
б) парные;
в) групповые.
4. По продолжительности выполнения проекта:
а) краткосрочные;
б) среднесрочные;
в) долгосрочные.
При формировании тем проектов я старался учитывать основные аспекты гуманитаризации школьного курса химии: историко-методологический, искусствоведческий, филологический, экономический, прикладной и региональный.
Исторические проекты (история химического производства, история развития и становлении химии как науки, жизнь и деятельность учёных химиков)-расширяют кругозор учащиеся, устанавливают межпредметные связи, позволяют воссоздать сложную эволюцию научных знаний, показать роль научного предвидения. Проекты с историческим содержанием развивают у учащихся интерес к науке, формируют мировоззрение на основе рассмотрения материала по химии в историческом ретроспективе, воспитывают у учащихся бережное отношение к культуре и её наследию как общечеловеческим и личностно значимым ценностям.
Искусствоведческий аспект содержания курса позволяет раскрыть роль химии в становлении и развитии художественной культуры, в частности живописи, скульптуры, архитектуры и декоративно-прикладного искусства. Работая над проектами такого содержания, учащихся знакомятся с приёмами обработки природных материалов, с созданием керамики, стекла, уникальных сплавов, лаков, красок и других искусственных материалов, из которых делают не только бытовые предметы и орудия труда, но и великолепные вещи, украшающие жизнь людей.
Филологический аспект содержания курса касается межпредметных связей учебного материала по химии с русским языком, литературой. При организации работы над проектами по химии я советую учащимся обращаться к различным словарям. Зная происхождения слова, школьник не только верно напишет термин, но и глубже поймёт смысл.
В проектах с экологическим содержанием дает возможность привлечь школьников к исследовательской работе по изучению состояния природной среды, воспитывать у учащихся чувство личной ответственности за ее сохранение. Работая над такими проектами, школьники приобретают практические умения и навыки, позволяющие им не только жить в окружающем мире, не разрушая его, но и посильно участвовать в мероприятиях по защите природы.
Проект прикладного характера (химия в быту, химия и пища, химия и организм человека) позволяют расширить научно-технический кругозор, способствуют становлению их мировозрения, повысить уровень знаний, формировать грамотное поведение в быту, природе, на производстве.
В региональных проектах следует использовать местные данные, как наиболее знакомые и наиболее интересные для исследования учащихся.
Проектную деятельность школьников можно использовать при изучении таких тем, как «Соединение химических элементов», «Растворение. Растворы. Свойства растворов электролитов»-8 класс.
«Металлы», «Неметаллы», «Органические вещества»-9 класс «Строение вещества», «Химические реакции», «Химия в жизни общества»-10 класс
«Карбоновые кислоты, сложные эфиры, жиры», «Углеводороды», «Спирты и фенолы», «Биологические активные вещества»-11 класс.
Например, урок по теме «Скорость химической реакции»-9 класс.
Цели проекта:
Сформировать у учащихся основные представления о скорости реакции.
Создать условия для развития навыков самостоятельной исследовательской работы, умение делать выводы, обобщать результаты эксперимента.
Закрепить умения работать в группе.
Способы сбора информации: изучение литературы, исследовательский эксперимент.
Методика проведения исследования.
Работа проводится пятью группами.
Первая группа находит информацию о природе реагирующих веществ; вторая группа -концентрации реагентов; третья - температуре; четвёртая-площадь соприкосновения реагирующих веществ и наконец пятая-наличие специальных веществ-катализаторов и ингибиторов.
Каждая группа получает задания исследовательского характера.
Задание для 1 группы
В две пробирки налейте соляной кислоты. В одну пробирку опустите гранулу цинка, а в другую медную проволоку.
-Сравните скорость взаимодействия различных металлов с соляной кислотой.
-В чём, по-вашему, причина различной скорости реакций кислоты с данными металлами?
Задание 2 группы
В две пробирки налейте растворы сульфата меди(2) различной концентрации, определив большую или меньшую концентрацию по насыщенности цвета раствора. В каждую из пробирок поместите гранулу цинка.
-В какой из пробирок выделение меди на цинке началось быстрее?
-Как это можно объяснить с точки зрения атомномолекулярного учения?
Задание 3 группы
В две пробирки налейте раствор соляной кислоты.
Одновременно в одну пробирку поместите кусочек, а в другую-порошок карбоната кальция.
-В какой из пробирок реакция пройдёт быстрее?
-Как это можно объяснить с точки зрения атомно-молекулярного учения.
Задание 4 группы
В две пробирки налейте раствор соляной кислоты и поместите в них по грануле цинка. Одну из пробирок осторожно нагрейте.
-В какой из пробирок выделение газа (какого?) протекает более бурно?
-Как это объяснить с точки зрения-атомномолекулярного учения.
Задание 5 группы
В две пробирки налейте перекись водорода. В одну из пробирок осторожно присыпьте несколько кристалликов оксида марганца (4)
В какой из пробирок наблюдается бурное выделение газа?
Какой это газ?
Какую роль в этой реакции выполняет оксид марганца?
Проводя несложные опыты учащиеся делают вывод: на скорость химических реакций влияют факторы.
Хорошие результаты дает применение метода проектов при изучении различных веществ. Этот метод позволяет не только показать тесную зависимость свойств от строения, но и рассмотреть во взаимосвязи вопросы получения и применения изучаемого вещества, а также затронуть экологические проблемы, связанные с получением и применением, что, несомненно, способствует формированию экологической культуры школьников.
Тема урока: Химические свойства азотной кислоты.
Система целей
Познавательная цель темы: продолжить формирование понятия «элемент» и «вещество», а также показать многообразие образуемых данным элементом (азотом) соединений и их практическую значимость.
Общедидактическая цель урока: создать условия для первичного осознания и осмысления учебной информации с целью развития исследовательских умений учащихся средствами технологии проектного обучения.
Триединая дидактическая цель:
Образовательный аспект: способствовать формированию у учащихся понятия «кислота» на примере азотной кислоты; создать условия для выявления общих и специфических свойств азотной кислоты посредством решения экспериментальных и познавательных задач, отработать умения в написании уравнений реакций.
Развивающий аспект: содействовать развитию у учащихся исследовательских умений в процессе выполнения и наблюдения эксперимента.
Воспитательный аспект: поддерживать интерес к изучению темы через самостоятельную работу; воспитывать сотрудничество; способствовать развитию грамотной химической речи.
Цели для учеников:
работающему на репродуктивном уровне: необходимо знать и воспроизводить общие и специфические свойства азотной кислоты, научиться писать уравнения реакций по алгоритму;
работающему на конструктивном уровне: уметь писать уравнения реакций с участием азотной кислоты в различных ситуациях и переносить полученные знания для решения практических задач;
работающему на творческом уровне: уметь анализировать условия процессов, находить различные варианты их решения, прогнозировать результаты взаимодействия азотной кислоты с другими веществами.
Тип урока: изучение нового материала.
Приемы реализации проектного метода: создание заданий исследовательского характера; задания на сравнение и анализ ранее полученной информации; задания на самостоятельный перенос знаний в новую учебную ситуацию.
Формы организации проектной деятельности: общеклассная, групповая (на данном уроке предусматривает облегчение выполнения экспериментальной исследовательской работы, способствует созданию адаптивной образовательной среды и экономию реактивов), индивидуальная.
Ожидаемый результат: все учащиеся усвоят общие и специфические свойства азотной кислоты.
Ход урока:
Вступительное слово.
Наша задача на уроке узнать о способностях, а именно о химических способностях азотной кислоты. HNO3 — очень интересное вещество, обладающее рядом разнообразных и нетрадиционных свойств.
Обращает внимание учащихся на оборудование на их столах, и поясняет, что они будут проводить исследовательскую работу.
Предлагает учащимся сформировать цели данного урока.
Учитель записывает на доске цели, сформулированные учащимися.
С целью актуализации знаний учитель предлагает учащимся ответить на вопросы в форме проведения «химической рулетки»:
1. Охарактеризуйте физические свойства азотной кислоты.
2. Какие степени окисления азот может проявлять в соединениях?
3. Какими О. В. свойствами будет обладать элемент, образующий несколько степеней окисления и почему?
4. Какие правила Т. Б. нужно соблюдать при работе с кислота.
Варианты целей:
Знать общие и специфические свойства азотной кислоты.
Уметь писать уравнения реакций с участием азотной кислоты, проводить опыты.
Отвечают на вопросы учителя.
На первый вопрос отвечает ученик названный учителем, а на следующий вопрос отвечает тот, которого выберет этот ученик и т.д.
Создание настроя на освоение нового материала, воспроизведение знаний, полученных на предыдущих уроках химии
Осуществление личностно- ориентированного подхода к обучению через целеполагание.
Учитель предлагает выполнить групповое задание — исследовательский проект (приложение № 1), используя алгоритм экспериментальной работы (приложение № 2).
Консультирует.
Предлагает заслушать результаты проведенного исследования и сделать выводы.
Записывает выводы на доске.
Вступают в самостоятельную исследовательскую деятельность.
Выступления представителей групп. Формулируют выводы.
Варианты выводов: Разбавленная азотная кислота, как и другие разбавленные кислоты изменяет окраску индикатора; взаимодействует со щелочами, основными оксидами и солями, образованными более слабой кислотой.
Концентрированная азотная кислота взаимодействует с металлами не с выделением водорода, и взаимодействует с неактивными металлами.
Обеспечение познавательной активности через коллективную работу над решением.
Предлагает учащимся сделать вывод по уроку, исходя из поставленных целей.
Оценивает усилия учащихся, креативность мышления, качество отчета.
Обсуждают записанные на доске выводы, формулируют вывод по уроку.
Участвуют в оценке путем коллективного обсуждения и самооценок.
Обеспечение развития навыка умения сравнивать, делать выводы.
Домашнее задание
Предлагает несколько вариантов домашнего задания (приложение № 3).
Записывают домашнее задание
Обеспечение принципа вариативности (одного из принципов ЛОО).
Приложение № 1
Задания для исследовательской работы
1. Докажите, что разбавленная азотная кислота обладает кислотными свойствами (наличие иона водорода) и исследуйте, способна ли азотная кислота к реакциям нейтрализации. Напишите уравнения реакций.
2. Исследуйте, взаимодействует ли раствор азотная кислоты с оксидами и солями. Напишите уравнения реакций.
3. Спрогнозируйте результат взаимодействия цинка и меди с раствором азотной кислоты и подтвердите свой прогноз экспериментально.
Сравните взаимодействие этих металлов с раствором азотной кислоты.
4. Исследуйте, взаимодействует ли концентрированная азотная кислота с медью: а) при обычной температуре; б) при нагревании. Составьте уравнения реакций.
Приложение № 2
Алгоритм экспериментальной работы
1. Внимательно прочитайте текст задания.
2. Сформулируйте цели.
3. Составьте план работы (определите порядок действий).
4. Повторите правила техники безопасности.
5. Подберите реактивы и необходимое оборудование.
6. Проведите эксперимент.
7. Зафиксируйте наблюдения и составьте уравнения возможных реакций.
8. Сделайте вывод и соотнесите его с поставленными целями.
9. Подготовьте выступающего для сообщения результатов исследования.
Приложение № 3
Варианты домашнего задания
1. Прочитать § и ответить на вопросы 1,2.
2. Из § выписать все окислительно-восстановительные реакции и составить к ним электронный баланс.
Монопредметные проекты, как правило проводятся в рамках одного предмета. Разумеется работа над монопроектами предусматривает применение знаний из других областей.
Но сама проблема лежит в русле химического знания. Монопроекты целесообразно использовать на начальных этапах формирования у учащихся навыков учебно-исследовательской деятельности.
Межпредметные проекты представляют собой более сложное и комплексное исследование с элементами содержательной интеграции различных областей знаний. Такие проекты выполняются учащимися на продвинутом этапе освоения навыков проектной деятельности. Межпредметный проект требует чёткой координации усилий всех его участников тщательной структуризации хода исследования, правильного выбора средств достижений целей. Приведу пример интегрированного урока по теме: «Белки»
Девиз
«Единственный путь,
ведущий к знании,-
Это деятельность».
(Б. Шоу).
Цели:
расширить знания учащихся о природных высокомолекулярных веществах-белках;
формировать способность самостоятельно приобретать знания, умения сравнивать и делать выводы;
развивать умения и навыки в работе с дополнительной литературой и с реактивами.
развивать мышление через нахождение связей: строение-свойства-применение.
Подготовительный этап.
За 2 недели до урока каждый ученик получил задание с учётом индивидуальных способностей подготовить материал.
Ход урока.
Основные учебные цели урока -проследить взаимосвязь строения с его свойствами и функциями, а также связь белкового питания человека с его здоровьем, т.е. доказать, что жизнь-это способ существования белковых тел. Урок наш необычный, учащиеся будут выступать сегодня в роли учителя, которые подготовили проекты по отдельным вопросам темы:
Нахождение белка в природе. Функции белков.
Строение и структура белков. Классификация белков.
Свойства белка. Качественные реакции на белки.
Биосинтез белка в клетке.
Аминокислоты заменимые и незаменимые. Роль аминокислот в профилактике заболеваний.
Белковое питание. Болезни, связанные с ним.
Синтетическая нища.
Геронтология и ювенология-науки будущего.
В заключении урока учащиеся должны сделать вывод о невозможности жизни без белка. Продолжение данной темы является составление учащимися правильного белкового рациона питания.
Одной из форм учебно - воспитательного процесса, составляющего часть воспитания, является внеклассная работа по химии. Правильно поставленная внеклассная работа в школе имеет большое образовательное и воспитательное значение. Она расширяет и углубляет знания, полученные на уроке, позволяет приобрести многие полезные навыки, а, следовательно, приближает обучение и воспитание к жизни. Внеурочная работа облегчает индивидуальный подход к учащимся, создает благоприятные условия для развития у них самостоятельности. Организация проектного обучения во внеурочной деятельности возможна в рамках факультативных курсах, кружков, элективных курсах по выбору, или - на свободной самостоятельной основе.
Результаты применения проектной деятельности.
Анализируя опыт работы организации проектной деятельности по химии можно сделать выводы:
- работа стимулирует внутреннюю познавательную мотивацию и способствует повышению интереса к химии,
- уроки проходят более оживлённо,
- увеличилось число учащихся, выбирающих химию для сдачи экзамена,
- появился стимул не только получить хорошую отметку, но и получить хорошие знания, результат проделанной работы.
У обучающихся, выполняющие проекты, формируются проектные умения: планирование, поисковые умения, коммуникативные умения, презентационные умения.
Учащиеся, выполняющие проекты по химии принимают активное участие в конкурсах в школе, районе, области.
Таким образом, проектная деятельность способствует формированию нового типа учащихся, обладающего набором умений и навыков самостоятельной работы, готового к сотрудничеству и взаимодействию, наделённого опытом самообразования.
Возросший интерес к методу проектов объяснятся тем, что он позволяет реализовать основные направления модернизации общего образования:
Интеграцию учебного процесса.
Развитие познавательных навыков в информационных технологиях.
Формирование информационных, коммуникативных и социальных компетенций.
Формирование у учащихся особого отношения к себе как субьекту знаний, практических умений и способностей.
Самое главное, участие в проекте позволяет приобрести уникальный опыт, невозможный при других формах обучения.
3 770
12 144 
