Исследовательский подход в обучении химии.

Химик требуется не такой, который

только из одного чтения книг понял

сию науку, но который собственным

искусством в ней прилежно упражнялся.

М.В.Ломоносов.

Развивающемуся обществу нужны образованные, нравственные, предприимчивые люди, которые могут самостоятельно принимать решения в ситуации выбора, способные к сотрудничеству, умеющие оперативно работать с постоянно обновляющейся информацией. Психологи давно подметили такую особенность – умственная деятельность учёного, делающего открытия и умственная деятельность ребёнка, познающего новое идентичны по свое внутренней механике. Для ребёнка гораздо легче изучать и усваивать новое, действуя подобно учёному, чем получать готовые знания. Детская потребность в исследовательском поиске обусловлена биологически, ребёнок рождается исследователем.

«Исследовательское обучение», так именуется подход к обучению, построенный на основе естественного стремления ребенка к самостоятельному изучению окружающего. В современном мире умения и навыки исследовательского поиска требуются каждому человеку, чтобы успешно адаптироваться в обществе.

Поэтому главная цель исследовательского обучения – формирование у учащихся способности самостоятельно, творчески осваивать и перестраивать новые способы деятельности, то есть активизировать обучение, передать учащимся инициативу в организации познавательной деятельности.

Функции исследовательского подхода в обучении:

q воспитание познавательного интереса;

q создание положительной мотивации учения и образования;

q формирование глубоких, прочных и действенных знаний;

q развитие интеллектуальной сферы личности;

q формирование умений и навыков самообразования, т.е. формирование способов активной познавательной деятельности, развитие познавательной активности и самостоятельности.

Сущность исследовательского подхода в обучении:

введение общих и частных методов научного исследования в процессе учебного познания на всех его этапах (от восприятия до применения на практике);
организация учебной и внеучебной научно-образовательной, поисково-творческой деятельности;
актуализация внутрипредметных, межпредметных и межцикловых связей;
усложнение содержательной и совершенствование процессуальной сторон познавательной деятельности;
изменение характера взаимоотношений «учитель-ученик-коллектив учащихся» в сторону сотрудничества.

Детей школьного возраста необходимо обучать специальным знаниям, умениям и навыкам, необходимым в исследовательской деятельности. Специальной методики такого обучения нет, но для формирования у ребёнка основ культуры мышления и развития умений и навыков исследовательского поведения можно использовать самые разные приёмы: приём сопоставления, приём доказательства, приём выдвижения гипотез, приём переноса знаний в новую ситуацию, приём использования аналога, приём планирования.

Каким же образом можно организовать исследовательскую деятельность учащихся на уроках химии?

Многие традиционно выполняющиеся лабораторные и демонстрационные опыты в методической программе развития мотивации должны быть преобразованы в исследовательскую деятельность учащихся по определению цели опытно-экспериментальной работы, планированию её состава и прогнозированию ожидаемого результата. Например, при изучении свойств конкретных химических соединений, при доказательстве принадлежности конкретного соединения к определенному классу и т.д.

Рассмотрим на конкретном примере. При изучении одного из важнейших первоначальных понятий «Чистые вещества и смеси» можно вместо традиционного лабораторного опыта приготовления смеси из порошков железа и серы и сравнительного изучения свойств смеси и смешиваемых веществ, можно предложить следующую интерпретацию.

Задание учащимся при выполнении опыта:

«В вашем распоряжении имеются – порошки железа и серы, вода, химические стаканы, шпатели, фильтровальная бумага, магнит. Подумайте и проведите серию простейших опытов, посредством которых можно ответить на вопрос: изменяться свойства веществ после смешивания или нет? Предложите свой план действий, которые приведут к ответу на вопрос».

Либо задание такого плана:

«Под покровом темной ночи в химическую лабораторию тайно проник преступник и смешал вещества: порошок железа, серы, угольную пыль, медные опилки. Предложите свой план разделения этой смеси и проведите серию опытов».

Далее в процессе беседы, учитель вместе с учащимися может выработать план действий. Особую роль в организации работы выполняет таблица, куда обычно заносятся важнейшие характеристики, либо результаты наблюдений. Учитель разъясняет учащимся, что для краткой записи ряда характеристик сравниваемых объектов удобно использовать сравнительную таблицу. Однако нет необходимости предлагать готовую таблицу, а организовать обсуждение, посвященное определению ее содержания. При этом учащимися определяется число граф таблицы, способ их рационального размещения, порядок записи сравниваемых признаков. Таким образом «нарисованная» таблица учащимися, но еще не заполненная выступает основой для организации действий учащихся при выполнении эксперимента. Таблицу заполняют по ходу выполнения эксперимента. По окончании проведенных опытов обязательно должен быть сформулирован вывод.

Огромную роль в организации исследовательского эксперимента могут выполнять графические схемы, отражающие последовательность выполняемых опытов. Эти схемы можно составлять по ходу объяснения на доске, компьютер, либо с помощью приготовленных моделей – заготовок, либо с помощью приготовленных моделей – заготовок, а значение таких схем состоит в том, чтобы образно и компактно проиллюстрировать учащемуся цель и состав экспериментальной деятельности, снабдить его четким планом работы, ориентирующим его на искомый результат. Кроме того, учитель ориентирует учащихся на самостоятельное умение составлять такие схемы, что позволит им самостоятельно научиться планировать и организовывать собственную познавательную деятельность.

Одним из наиболее глубоко разрабатывающихся в XX веке аспектов методики обучения химии было конструирование приборов для проведения химических опытов.

В контексте идей развивающего обучения важно обратить внимание на возможность эффективного соединения диалоговых методов и обучения конструированию приборов. Проиллюстрируем это на конкретном примере:

Тема «Вода в природе. Перегонка воды».

Одной из задач данного урока является организация диалога с учащимися, по ходу которого учащиеся должны применить жизненный опыт и основы научных знаний, чтобы определить устройство для перегонки воды в лабораторных условиях.

Ключевые вопросы беседы:

Дайте определение чистого вещества и смеси.
Можно ли утверждать, что дождевая вода является химически чистым веществом?
В каком из состояний вода чаще всего бывает химически чиста?
Можно ли в домашних условиях получить чистую воду?
На каких поверхностях обычно конденсируется вода, если мы забыли выключить чайник с кипящей водой?
Можно ли понаблюдать явление конденсации воды, если в нашем распоряжении есть пробирка с водой, спиртовка, держатель? Что нам еще понадобиться, если мы хотим собрать конденсат?

После обсуждения предложенных вопросов можно предложить следующее задание: нарисуйте ваш проект аппарата для лабораторной перегонки воды. Можно ли в домашних условиях сконструировать такой аппарат?

Нескольких учащихся можно вызвать к демонстрационному столу – для сбора варианта аппарата из предложенного оборудования.

Аналогично можно построить работу учащихся по проектированию приборов для получения любого газообразного вещества.

Чтобы показать учащимся связь химии с жизнью, развить у них интерес к изучению этой науки, а также подготовить их к осознанному выполнению практических работ огромная роль отводится решению экспериментальных задач.

При решении экспериментальных задач учащиеся последовательно овладевают следующими этапами исследования: постановка проблемы – построение гипотезы – проектирование опыта - составление плана эксперимента – осуществление эксперимента – оформление результатов эксперимента – формулирование ответе. Видов экспериментальных задач очень много, но среди них есть такие, которые требуют применить знания смежных предметов (биологии, истории, географии, физики и т.д.).

Например, учащимся можно предложить такого рода задачи:

«По данным медицинского обследования населения Чукотки в 198 г. Было выявлено широкое распространение в этом регионе тяжёлых заболеваний: туберкулёза, хронических легочных заболеваний, различных форм рака. Средняя продолжительность жизни для коренного народа Чукотки - чукчей составила всего 45 лет. Специалисты связали эту ситуацию с последствиями ядерных испытаний, проводившихся на территории советского Крайнего Севера. Однако не сразу стало понятно, почему именно коренное население Чукотки оказалось под ударом радиоактивного загрязнения. В чём дело?»
«Свинец хорошо известен ещё со времён Древнего Рима. Его широко использовали для изготовления кухонной утвари и водопроводных труб. Римляне были любителями хорошего вина, поэтому для улучшения вкуса плохого вина в него добавляли свинец. Вино также хранили в свинцовых чанах. После этого напиток приобретал кисло-сладкий вкус. Попытайтесь объяснить эти чудесные метаморфозы винных напитков».

Данные задания требуют от учащихся выбрать направление поиска, предположить ответ, а затем сравнить с готовым результатом.

Для того чтобы сделать обучение интересным и познавательным, очень часто используется в настоящее время проектная технология. Проектная технология является одной из технологий четвертого поколения.

11 класс тема «Жизненно важные вещества».

Известно, что в мире насчитывается большой процент людей, страдающих избыточным весом. Россия занимает четвертое место в мире по количеству толстяков (США, Германия, Франция). В чём причина избыточного веса? Как сладкое влияет на фигуру, настроение? Это не праздные вопросы, они явились проблемой проекта.

Название проекта «Сладкая жизнь»

Проблемный вопрос «Сладкое портит фигуру… или характер?»

Тип проекта: информационно-исследовательский, межпредметный.

По времени: краткосрочный.

Учебная цель: расширить знания учащихся об углеводах, их заменителях, о роли углеводов в обмене веществ в организме, о сбалансированном питании.

Такая сопричастность ученика к учебному процессу содействует положительному развитию его самооценки в качестве учащегося. Развитие у ученика положительной самооценки, в принципе не требует применения какой-то новой методики, но она требует переакцентировки всех тех методов, с помощью которых учитель стремится сделать обучение развивающим.

Исследовательский подход в обучении хорошо укладывается в парадигму личностно – ориентированной педагогики, где каждый учащийся может найти дело, наиболее соответствующее его интересам и возможностям.

На вопрос, как ученикам преуспеть, Аристотель говорил: «Догонять тех, кто впереди, и не ждать тех, кто сзади». Чтобы найти себя в жизни и достойно реализоваться, необходимо обладать лидерскими качествами, уметь работать в команде, гибко воспринимать перемены и адекватно на них реагировать, быть способным учиться всю жизнь, и главное не останавливаться в своем развитии.

Статьи про образрвание и методическую работу