Проблемное обучение как тип развивающего обучения на уроках химии (из опыта работы)

Проблемное обучение как тип развивающего обучения на уроках химии (из опыта работы)

"…благодаря истинному знанию
ты будешь гораздо смелее и совершеннее
в каждой работе, нежели без него".

Альбрехт Дюрер немецкий живописец XVв.

Любой учебный курс имеет свои внутрикурсовые проблемы. И каждый преподаватель ищет свои пути их разрешения. Определим проблемы курса биологии.

1. Изменившееся качество жизни требует от выпускника не столько умений выполнять указания, сколько решать проблемы жизни самостоятельно. Требуется человек, который:

• начинает воспринимать себя по-иному;

• более полно принимает себя и свои чувства;

• становится более уверен в себе и автономен;

• ставит перед собой реальные цели, ведет себя более зрело;

• становится более похожим на человека, которым хотел бы быть;

• начинает принимать и понимать других людей.

Отсюда очевидна главная задача учителя - принять ученика таким, каков он есть: положительно относится к нему, понимать его чувства, сопутствующие восприятию нового материала. И на этой основе создать атмосферу, помогающую возникновению учения значимого для ученика.

Целью моей работы является: глубокое усвоение учащимися учебного материала и осмысление ими его на уроке химии, формирование межличностных отношений у учащихся, обучение радостью, успехом, удачей при поиске и разрешении проблемных вопросов.

Задачами, над которыми я работаю, являются:

• учить мыслить логично, научно, творчески;

• сделать учебный материал более доказательным и убедительным для учащихся, формировать не просто знания, а знания - убеждения, что служит основой для формирования научного, диалектико - материалистического мировоззрения;

• содействовать формированию прочных знаний, так как сведения, самостоятельно добытые учащимися, прочно сохраняются в памяти, а если и забываются, то их легко восстановить, повторив ход рассуждений, доказательства, аргументации;

• воздействовать на эмоциональную сферу школьников, формируя такие чувства, как уверенность в своих силах, удовлетворение от напряжённой умственной деятельности;

• формировать элементарные навыки поисковой и исследовательской деятельности;

• формировать и развивать положительное отношение, как интерес к данному учебному предмету, так и к учению вообще.

Для их осуществления я применяю один из приемов современных технологий обучения - проблемный подход при изучении неорганической и органической химии для того, чтобы изучение нового материала сделать активным процессом, вовлечь учащихся в более интенсивную умственную работу. Проблемные вопросы, которые я ставлю при постановке химического эксперимента, заставляют учащихся строить гипотезы, разрешать теоретические вопросы, делать правильные выводы, прогнозировать свойства веществ. Ясность и четкость цели, конкретность проблемной ситуации мобилизует внимание учащихся, а внимание активизирует мышление. Всё это развивает у учащихся память, волю, воображение, эмоциональную сферу, самостоятельность, систематизирует знания. Дает возможность овладеть ими и уверенно применять на практике. Особое внимание при этом я обращаю на активизацию деятельности всех учащихся, включая слабоуспевающих, трудных, равнодушных, чтобы все были заинтересованы и включены в работу.

Проблемным обучение называется не потому, что весь учебный материал школьники усваивают только путём самостоятельного решения проблемы и открытия новых понятий. В моей работе присутствуют и объяснение учителя, и репродуктивная деятельность учащихся, и постановка задач, и выполнение упражнений. Однако учебный процесс я строю на принципе проблемности. И считаю, что характерным признаком этого типа обучения является систематическое решение учебных проблем.

Задачи, которые я решаю системой методов проблемного обучения, показывают мне, что это подлинно развивающее обучение.

Таким образом, под проблемным обучением обычно понимают обучение, протекающее в виде снятия (разрешения) последовательно создаваемых в учебных целях проблемных ситуаций, возникающих при следующих условиях.

1. Учащиеся сталкиваются с необходимостью использовать ранее усвоенные знания на практике в новых ситуациях. При этом они ощущают недостаточность знаний и умений для решения практической задачи. Осознание этого факта возбуждает познавательный интерес и стимулирует поиск новых знаний.

2. Учащиеся не знают способа решения поставленной задачи, т. е. они осознают недостаточность прежних знаний для объяснения нового факта.

3. Имеется противоречие между теоретически возможным путём решения задачи и практической неосуществимостью избранного способа.

4. Имеется противоречие между практически достигнутым результатом выполнения учебного задания и отсутствием знаний для его теоретического обоснования. В своей практике я использую такие методы проблемного обучения, как проблемное изложение материала, поисковая беседа, самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся.

Проблемное изложение считаю наиболее оправданным в тех случаях, когда учащиеся не обладают достаточным объёмом знаний, впервые сталкиваются с тем или иным явлением. При этом поиск осуществляет сам учитель. По существу я демонстрирую им путь исследования, поиска и открытия новых знаний, готовя их к аналогичной самостоятельной деятельности в дальнейшем. Проблемное изложение требует от учителя не только свободного владения учебным материалом, но и знаний о том, какими путями шла наука, открывая свои истины. Например, при формировании понятия об ароматической связи в молекуле бензола, можно проследить историю синтеза и изучения бензола через анализ формулы Кекуле. Таким образом, я не только сообщаю ребятам выводы науки, а раскрываю перед ними путь, который привёл учёных к этим выводам. При изучении темы «Углеводы» я ставлю такой проблемный вопрос: «почему хлеб, если его долго жевать, приобретает сладкий вкус?». Или при демонстрации эксперимента по сравнению свойств глюкозы и фруктозы учащиеся сталкиваются с проблемой: глюкоза реагирует с гидроксидом меди (II), а фруктоза - нет. Почему?

В жизни проблемы есть всегда, а в учебной деятельности их иногда приходится моделировать. Используя средства массовой информации, я учу ребят видеть проблемы или противоречия. Например, в средствах массовой информации, по всем каналам телевидения постоянно транслируется огромное количество роликов, призывающих нас пить вкусные газированные напитки. Нас зазывают шипящими, манящими звуками, красивой этикеткой, так же показывают, что не одна встреча друзей не обходится без этих освежающих напитков. И действительно, в жаркий знойный день нам так хочется купить бутылочку «Колы», услышать её сладкое шипение, почувствовать её приятный освежающий вкус во рту и сказать «А-а-а-а-а».

На первый взгляд всё кажется прекрасным: сделал несколько глотков живительной прохлады и ты счастлив! Но, изучив более детально состав сладких прохладительных напитков, дети узнают, что в их состав входят углекислый газ, сахар, красители и ароматизаторы, кофеин, консерванты. Сахара в напитках содержится очень много. В одной пол-литровой бутылке до 9 ложек сахара, в зависимости от рецепта напитка. Сахар негативно влияет на функционирование поджелудочной железы. Наличие большого количества сахара или его заменителей не способствует утолению жажды. Поэтому после употребления газированной воды пить хочется еще сильней. Такая вот уловка производителей.

Углекислый газ сам по себе безвреден для организма. Но, соединяясь с водой, преобразуется в угольную кислоту. Угольная кислота в свою очередь повышает кислотность и активизирует желудочную секрецию, вызывает отрыжку, вздутие живота, газы. Это приводит к сильному выделению газов. Поэтому людям с язвенной болезнью, гастритом с повышенной кислотностью, перед употреблением любой газированной воды, газ из бутылки нужно выпускать путем встряхивания. Сладкие газированные напитки провоцирует рак поджелудочной железы

Красители и ароматизаторы дают нагрузку на печень, приводят к различным аллергическим реакциям, разрушают эмаль зубов, что приводит к кариесу. Сладкие газированные напитки разрушают зубы.

Для придания вкуса того или иного фрукта или ягоды используются консерванты. Самый распространенный консервант Бензоат натрия (Е211) может повредить ДНК человека. Это один из самых вредных консервантов. Американский ученый Питер Пайтер проделал опыты, которые доказали, что при соединении Е211 с витамином С образуется бензол. Опытным путем профессор проверил воздействие бензола на организм человека. Он повреждает клетки нашего организма: Лимонная кислота -воздействует на эмаль зубов, разъедая её. Более опасна - фосфорная кислота - E338. Она вымывает из организма кальций, что ведет к ослаблению костной ткани. Названия кислот очень часто зашифрованы кодом.

Кофеин способствует истощению нервной системы, сопровождающийся головными болями, усталостью, повышает нагрузку на сердце. Сладкие газированные напитки убивают сердце!

Постепенно вырисовывается проблема: как же быть? И далее вместе со мной учащиеся пробуют решить её, выработав следующие рекомендации:

1) Сладкие газированные напитки не утоляют жажду, хотя мы покупаем их именно для этого.

2) Химический состав напитков оказывает губительное действие на здоровье: разрушаются зубы, становится хрупкими кости, может возникнуть ожирение, аллергия, заболевание желудка, кофеиновая зависимость по типу наркотической.

3) Для утоления жажды лучше использовать морсы, минеральную воду и очищенную питьевую.

При проблемном изложении материала я, как учитель руковожу мыслительным процессом учащихся, ставлю вопросы, которые заостряют их внимание на противоречивости изучаемого явления и заставляют задуматься. Прежде чем я дам ответ на поставленный вопрос, ребята уже могут дать ответ про себя и сверить его с ходом рассуждений и моим выводом.

В случае если учащиеся уже обладают минимумом знаний, необходимых для активного участия в решении учебной проблемы, я применяю поисковую беседу. В процессе такой беседы ребята под моим руководством ищут и самостоятельно находят ответ на поставленный проблемный вопрос. Обычно поисковую беседу я провожу на основе проблемной ситуации, специально создаваемой. Учащиеся же самостоятельно намечают этапы поиска, высказывая различные предположения, выдвигая варианты решения проблемы. Например: «как объяснить нейтральную среду раствора аминокислоты?» (демонстрационный опыт). Учащиеся вспоминают, что аминокислота - соединение с двойственными функциями, карбоксильная группа обусловливает кислотные свойства, аминогруппа - основные. В ходе беседы я подвожу учащихся к мысли о том, что протон карбоксильной группы переходит к аминогруппе, раскрывая тем самым сущность амфотерности аминокислоты и строение биполярного иона.

Например, по теме «Степень окисления» я провожу эвристическую беседа такого рода:

Учитель: Водород отдаёт электроны натрию или наоборот?

Учащиеся: Электроны отдаёт натрий, т.к. у него радиус атома больше.

Учитель: А во что тогда превратился водород?

Мнения разделились: одни учащиеся посчитали, что атом водорода, присоединяя электрон, превратился в атом гелия, т.к. у него два электрона; другие не согласились с этим, возразив, что у гелия заряд ядра +2, а у данной частицы +1.

Так что же это за частица?

Возникла проблемная ситуация, которую можно разрешить, ознакомившись с понятием «ион».

Я считаю, что беседа поискового характера является необходимой подготовительной ступенью к работе учащихся на уровне исследования.

В том случае, когда учащиеся обладают достаточными знаниями, необходимыми для построения научных положений, а так же умением выдвигать гипотезы, я использую метод самостоятельной поисковой исследовательской деятельности учащихся - высшую форму самостоятельной деятельности. Без отработки первых двух методов перейти к этому нельзя.

Особенностями учебного исследования является то, что истина, которую ребята открывают в ходе решения учебной проблемы, в науке уже известна. Для учащихся эти факты новы, и мыслят они как первооткрыватели.

Учебное исследование всегда проводится под моим руководством, с личным участием и моей помощью. Но при этом ребята должны быть убеждены в том, что самостоятельно достигли цели. Учебное исследование не является универсальным методом. В деятельность учащихся я стараюсь включать лишь элементы исследований, применять исследования лишь при изучении отдельных тем и вопросов.

Исследовательские задания предполагают, как правило, сначала выполнение практической работы по сбору фактов (эксперимент, наблюдение, работа с книгой) и лишь затем их теоретический анализ и обобщение. При этом проблема часто выявляется не сразу, а в ходе обнаружения несоответствия, противоречия между выявленными фактами.

Так, при изучении свойств щелочных металлов я даю ребятам следующее задание: «Выявить роль воды в реакциях взаимодействия щелочных металлов с растворами различных солей». Для создания проблемной ситуации я предлагаю проблемный вопрос: «Каким образом будет происходить реакция между литием и раствором сульфата меди(II)?». Это приводит к тому, что при проведении эксперимента и дальнейшем анализе его результатов учащиеся приходят к пониманию сущности протекающих процессов.

При исследовательском методе обучения познавательная деятельность школьников по своей структуре приближается к исследовательской деятельности учёного, открывающего новые научные истины. Таким образом, использование исследовательского метода обучения, как одного из самых эффективных способов организации проблемного обучения позволяет добиваться наиболее высокого уровня познавательной самостоятельности учащихся.

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, 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).

Приведу несколько примеров создания проблемной ситуации.

Демонстрация или сообщение некоторых фактов, которые неизвестны учащимся и требуют для объяснения дополнительной информации, побуждают к поиску новых знаний. Например, я демонстрирую аллотропные видоизменения элементов и предлагаю объяснить, почему они возможны. Другой пример, когда учащиеся ещё не знают о способности хлорида аммония возгоняться, я предлагаю им разделить смесь хлорида аммония и хлорида калия.

Использование противоречия между изучаемыми фактами и имеющимися знаниями, на основе которых учащиеся высказывают неправильные суждения. Например, я задаю вопрос: «может ли при пропускании углекислого газа через известковую воду получиться прозрачный раствор?». Учащиеся на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, и тогда я демонстрирую им образование гидрокарбоната кальция.

Объяснение фактов на основе известной теории. Почему при электролизе сульфата натрия на катоде выделяется водород, а на аноде кислород? Учащиеся должны ответить, пользуясь справочными таблицами.

Построение гипотезы на основе известной теории, а затем её проверка. Например, я задаю вопрос, будет ли уксусная кислота как кислота органическая проявлять общие свойства кислот? Учащиеся высказывают предположения, я ставлю эксперимент и даю теоретическое объяснение.

Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и конечная цель. Например, решение экспериментальной задачи по определению веществ в трёх пробирках с наименьшим числом проб.

Нахождение самостоятельного решения при заданных условиях. Это творческая задача, для решения которой необходимо использование дополнительной литературы, справочников.

Использование принципа историзма. Например, поиск путей систематизации химических элементов, приведший, в конечном счете, Д. И. Менделеева к открытию периодического закона.

В теории и практике проблемного обучения рассматривается несколько видов проблемных ситуаций, возникающих на уроке, но в моей практике наиболее результативны следующие ситуации:

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.

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.

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.

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.

В практике моей работы я часто использую постановку межпредметной проблемы, для решения которой необходимы знания из системы наук.

Например, при изучении темы «Спирты» в 10 классе очень интересно проходит интегрированный с биологией урок«Токсическое воздействие этанола на организм человека: причины и последствия»

Яд, который действует не сразу, становится менее опасным.

Тип урока: Применение имеющихся знаний в новой проблемной ситуации.

Цель урока: Провести исследование с целью выявления причин токсичности этилового спирта, рассмотреть механизм действия спирта на клетки, органы и системы органов человека, спрогнозировать последствия токсического действия этанола. Создать ситуацию для осознания учащимися вредного употребления алкоголя.

Работая над темой «Проблемное обучение как метод развивающего обучения на уроках химии», я создала дидактический материал по развивающему обучению, дидактический материал проблемного характера по теме «Предельные, непредельные и ароматические углеводороды», который я использую при подготовке и проведении своих уроков.

Мною накоплен богатый материал по современной методике решения задач с применением понятия «моль», решения задач на смеси с одним неизвестным.

Синтезирован материал по проблемному обучению химии,

Разработан материал по подготовке общественных смотров знаний, химических вечеров, конкурсов,

Собран материал с различными видами работ по неорганической и органической химии: разработки уроков, контрольных работ, задач по дифференцированному и развивающему обучению, самостоятельных и практических работ.

Опыт моей работы находит применение в практике учителей района. Мною проведёны открытые уроки в рамках районного семинара учителей химии и биологии по теме «Токсическое воздействие этанола на организм человека: причины и последствия», «Силикатная промышленность» получившие высокую оценку слушателями за практическую направленность и методическое совершенство.

Активное использование технологии проблемного обучения, приёмов личностно-ориентированного обучения приводит к стабильным результатам. При 100%-й успеваемости учащиеся показывают стабильное качество знаний по химии.

Системная работа по использованию современных педагогических технологий и проблемного обучения приводит к тому, что ученики успешно поступают и учатся в высших и средних учебных заведениях.

Используемая литература

1. Селевко Г.К. Энциклопедия образовательных технологий. В 2-х том. М, НИИ школьных технологий, 2006 ;

2. Ахметов Н.С. Актуальные вопросы курса неорганической химии. Кн. для учителя. М, 1991.

3. Грабецкий А.А, Зазнобина Л.С, Назарова Т.С. Использование средств обучения на уроках. М. Просвещение, 1998.

4. Шелинский Г.И. Химическая связь и изучение ее в средней школе. Пособие для учителя. М. Просвещение, 1998.

5. Леенсон И.А. Почему и как идут химические реакции? Кн. для учителя, М. Просвещение, 2001.

6. Буцкус П.Ф. Книга для чтения по органической химии. М. Просвещение, 1998.

7. Быканова Т.А, Быканов А.С. Задачи с экологическим содержанием. Воронеж, 2006.

8. Хомченко Г.П, Хомченко И.Г. Сборник задач по химии. М. Просвещение, 2006.

9. Мартыненко Б.В. Кислоты - основания. Кн. для учащихся. М. Просвещение, 1999.

10. Шульпин Г.Б. Химия для всех, М. Знание, 1997.

11. Тикунова И.В, Дейнека В.И, Соловецкая А.А, Дейнека Л.А, Тикунов В.И. Химия 8-11 кл. Учебное пособие для учащихся общеобразовательных школ и классов с углубленным изучением. Техн. ун-т. Белгород, 1993.

12. Потапов В.М, Татаринчик С.Н. Органическая химия. М. Химия, 1989.

13. Крицман В.А. Книга для чтения по неорганической химии. М. Просвещение, 1999.

14. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе активизации и интенсификации деятельности учащегося. М., 1998;

15. Зимняя И.А. Педагогическая психология. М., 2001;

16. Амирханян Ю.С. «Особенности использования проблемного обучения на уроках химии». Ресурсы Интернет.

17. Мишина Т.И. «Формирование ключевых компетентностей школьников посредством проблемно- ориентированного обучения на уроках химии». Ресурсы Интернет.

18. http://festival.1september.ru/articles/630752/