Автор: Балакина Наталья Эдуардовна
Повсеместно в российских школах главнейшей из задач становится выработка исследовательских умений школьниками. Регулирует данную проблему недавно принятые ФГОС школьного образования. Так, ФГОС ООО требует обеспечить:
– повышение эффективности усвоения знаний и учебных действий, формирования компетенций в предметных областях, учебно-исследовательской и проектной деятельности;
– формирование навыка участия в различных формах организации учебно-исследовательской и проектной деятельности, в том числе творческих конкурсах, олимпиадах, научных обществах, научно-практических конференциях, олимпиадах;
– овладение приемами учебного сотрудничества и социального взаимодействия со сверстниками, обучающимися младшего и старшего возраста и взрослыми в совместной учебно-исследовательской и проектной деятельности;
– формирование и развитие компетенций обучающихся в области использования ИКТ на уровне общего пользования, включая владение ИКТ, поиском, анализом и передачей информации, презентацией выполненных работ и иное [1].
Стандарт предложил к числу приоритетных личностных результатов отнести, в том числе, осмысление учащимися значимости научного постижения: овладение базовыми навыками исследовательской деятельности (Рисунок 1), установка на осмысление опыта, наблюдений, поступков и стремление совершенствовать пути достижения индивидуального и коллективного благополучия [2].
Следовательно, установленная стандартами значимость проблемы формирования и развития исследовательских умений обучающихся на каждом этапе обучения не порождает сомнений; данная актуальность будет возрастать соответственно социальному устою с быстро развивающимися цифровыми и информационно-коммуникационными технологиями.
Химию, как мы считаем, можно рассматривать весьма приемлемым школьным предметом, при штудировании которого рационально как формировать первичные исследовательские умения учащихся, так и планомерно культивировать их.
Рисунок 1 Базовые исследовательские действия
Химия наполняет конкретным содержанием многие фундаментальные представления о мире: связь между строением и свойствами сложной системы, вероятностные представления, хаос и упорядоченность, законы сохранения, атомно-молекулярная теория, формы и способы передачи энергии, единство дискретного и непрерывного, эволюция вещества и многое другое [3].
Одним из метапредметных результатов учебного предмета «Химия» является приобретение универсальных учебных действий (УУД), существенных как для освоения учебного материала предмета, так и проектно-исследовательской деятельности учащихся.
Развитость УУД отражают следующие умения (Рисунок 2) [4]. Цель разрешения выше указанной образовательной задачи подразумевает деятельностный подход обучения. Данный подход основан на том, что знания учащиеся получают самостоятельно в процессе их активной когнитивной деятельности. Преодоление проблем и овладение знаниями, таким образом, в процессе обучения преобразуются в сотрудничество, то есть совместную деятельность учителя и учащегося.
Большое число психологов и педагогов в своих научных работах констатируют, что неординарность мышления, творчество, способность сотрудничать намного лучше реализуются и благополучно развиваются в исследовательской деятельности.
Рисунок 2 Умения, отражающие сформированность УУД
Химия – это экспериментальная наука. Навык проведения химического эксперимента позволит школьникам эффективнее сформировать проектно-исследовательскую компетенцию. В современной школе учителю важно вызвать интерес школьников к исследованиям экспериментальной направленности, выработать желание заниматься научным познанием. Это требуемая задача учителя.
Эксперимент – актуальное и эффективное направление совершенствования методических подходов к обучению химии, фокусируемый на повышение качества обучения предмета, в том числе для развития исследовательских умений школьников.
Но проблема в том, что многие учителя применяют эксперимент лишь только для того, что бы проиллюстрировать свои слова. Как такового, реального эксперимента вообще нет в его практике. О высказывании гипотез и их проверке речи нет. Гипотеза как разновидность научно-теоретического постижения, ее объяснительная и прогностическая функции почти полностью минуют учебный процесс.
Поэтому, мы обычные практические работы по органической химии в 10 классе модифицировали, придав им ситуационный характер и определенную структуру исследования (пример инструктивной карты с решением одной из работ представлен в Таблице 1).
Для успешной реализации процесса обучения преподаватель должен создавать условия для возникновения у обучающихся внутренней потребности включения в учебную деятельность. Достижение внутренней мотивации требует детально раскрытого содержания, сконструированного по восхождению от абстрактного к конкретному, где объектом смыслового наполнения выступают, в том числе, и способы познания химического материала.
Таблица 1
Практическая работа «Действие реактива Толленса на раствор сахарозы»
|
Ситуация |
|
|
Учитель попросил вас помочь ему провести опыт для восьмиклассников на одном из мероприятий, посвященном недели естественных наук. Выдал второпях реактивы: нитрат серебра, раствор аммиака, сахарозу, дистиллированную воду. Выдал оборудование: штатив с пробирками, спиртовку, спички, шпатель химический, пробиркодержатель. И посоветовал потренироваться перед выступлением. |
|
|
Методы решения |
1) сформулировать цель; 2) выдвинуть гипотезу; 3) произвести экспериментальное подтверждение гипотезы; 4) сделать выводы, которые подтверждают или опровергают гипотезу. |
|
Объет; предмет |
Сахароза; Химические свойства сахарозы |
|
Цель |
Провести реакцию «серебряного зеркала» |
|
Гипотеза |
Мы полагаем, что сахароза вступает в реакцию «серебряного зеркала» |
|
Химические уравнения, наблюдения |
Нет видимых признаков протекания реакции, реакция не идет |
|
Проблема |
Сахароза при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра не дает реакцию «серебряного зеркала». Учитель, видимо, перепутал реактивы или в лаборатории не оказалось нужного вещества. |
|
Решение |
Для решения проблемы нам нужны дополнительные реактивы – серную кислоту, гидроксид натрия, а так же лакмусовую бумажку. Проведем реакцию гидролиза сахарозы в присутствии разбавленной серной кислоты. В пробирку с раствором сахарозы прильём несколько капель H2SO4, пробирку нагреем: Далее добавляя в пробирку раствор NaOH доведём раствор до слабощелочной среды (проверить лакмусовой бумажкой): H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O. К полученному раствору добавим несколько капель аммиачного раствора оксида серебра и снова нагреем пробирку. На стенках пробирки появился характерный серебряный налёт:
|
|
Вывод |
Сахароза не дает реакции «серебряного зеркала». Молекулы сахарозы состоят из остатков молекул глюкозы и фруктозы в их циклической форме; они соединены между собой через атом кислорода. Поэтому, если сахарозу подвергнуть нагреванию с разбавленной серной кислотой, она перейдет в смесь глюкозы и фруктозы. Глюкоза относится к альдозам. Поэтому глюкоза дает реакцию «серебряного зеркала». |
В ходе осуществления химического эксперимента, который предполагает определённую ситуацию и исследовательский подход, учащиеся не только удостоверяются в практическом значении работы, но и нестандартно используют свои знания. Поэтому такие работы увеличивают интерес к предмету, содействуют формированию самостоятельности. В нашем случае, можно сказать о том, что эксперимент так же допускает исправление ошибок в знаниях учащихся, а не только выявление новой информации.
Регулярное применение на уроках химии эксперимента содействует противостоянию формализму к знаниям; формирует и совершенствует экспериментальные умения и навыки развивает умения наблюдать факты и явления, объяснять их сущность в свете изученных теорий и законов; прививает навыки осуществлять самоконтроль и планировать свою работу.