РЕАЛИЗАЦИЯ ТРЕБОВАНИЙ СИСТЕМНО-ДЕЯТЕЛЬНОГО ПОДХОДА ПУТЁМ ФОРМИРОВАНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ НА УРОКАХ ХИМИИ
Арутюнова Наталья Анатольевна
МБОУ Гимназия №6 г. Тихорецка, Краснодарский край.
В данной статье представлен опыт разработки уроков химии, способствующих формированию личностных, коммуникативных, регулятивных и познавательных универсальных учебных действий.
В последние десятилетия мир изменяется слишком стремительно, видимо, поэтому так многочисленны попытки перестроить школьное образование, призванное подготовить человека к жизни в таком мире. Создание ФГОС второго поколения призвано удовлетворить ожидания государства, общества, родителей, учащихся, возлагаемые на обучение в школе.
Практические рекомендации по реализации новых целей образования даны в Программе развития универсальных учебных действий для основного общего образования. Цель современного образования – развитие личности учащихся на основе изучения универсальных способов познания и освоения мира. Программа дифференцирует социальное, личностное, познавательное и коммуникативное развитие и требует формирования личностных, регулятивных, познавательных и коммуникативных универсальных учебных действий [1].
Системно - деятельностный подход подразумевает разработку стратегии целенаправленной организации учебной деятельности и процесса обучения применительно к каждой учебной дисциплине. Подготовка к уроку перестаёт быть подбором заданий, направленных на освоение предметного содержания, которые в течение 40 минут обеспечат концентрацию внимания, активную работу, а иногда и развлечение двадцати пяти учащихся.
Каждое задание, каждый этап работы при новом системном подходе должны способствовать формированию совершенно определённых качеств личности, и при этом учитывать возрастную особенность данного периода развития учащихся, их жизненные принципы и имеющиеся знания.
Формирование личностных универсальных учебных действий
В блок личностных универсальных учебных действий включены:
· жизненное, личностное, профессиональное самоопределение;
· действия смыслообразования и нравственно - этического оценивания [1]
Как же изучение химии может способствовать формированию личностных универсальных учебных действий?
Прежде всего, личностное самоопределение требует формирования гражданской идентичности, важнейшие компоненты которой – ценностный и эмоциональный, заключаются в формировании гражданского патриотизма, чувства гордости за свою страну, эмоционально положительное восприятие своей этнической идентичности [1].
Формированию этих компонентов способствует знание о достижениях русских химиков, их огромном вкладе в развитие мировой науки. Самые масштабные обобщения, изменившие весь ход развития мировой химии, были сформулированы русскими химиками – автором Периодического закона Д. И.Менделеевым и создателем Теории строения органических веществ А. М.Бутлеровым. А как можно охарактеризовать возможности страны, которая в тридцатые годы, в условиях полной международной изоляции создала производство синтетического каучука под руководством С. В.Лебедева.
Действиям нравственно-этического оценивания можно обучать на примерах из истории химии.
Например, при изучении в восьмом классе темы «Галогены» можно предложить учащимся проанализировать фразу Юстуса Либиха о первооткрывателе брома: «Это не Балар открыл бром, а бром открыл Балара». Учащиеся могут объяснить, какие черты личности Либиха характеризует это высказывание.
В теме «Амины» в одиннадцатом классе стоит предложить информацию о гражданском подвиге сослуживцев отца Н. Н.Зинина, доставивших в 1812 (!) году новорожденного ребёнка (будущего учёного с мировым именем) с Кавказа, где от свирепствовавшей в то время эпидемии чумы погибли его родители и сёстры, к дяде в Саратов. Дети не могут не почувствовать, что такой поступок раскрывает лучшие стороны человеческой природы, заставляет испытать восхищение и желание следовать этому примеру.
Мне кажется, что очень важное достижение Программы – глубокая проработка мотивационной сферы. Впервые и учеников, и учителей настойчиво призывают установить связь между целью, способом и мотивом учебной деятельности. Установить такую связь можно, либо убедив ребёнка, что для него изучаемый материал жизненно важен, либо вызвав эмоциональный отклик от процесса обучения.
Мотивация учебного процесса в подростковом возрасте, как правило, не связана с содержанием учебного предмета. Это может быть и нацеленность на успех, и стремление избежать наказания, разнообразные социальные мотивы (не конфликтовать с близкими, соответствовать ожиданиям общества, корыстные мотивы) [1].
Тем ценнее ростки учебных и познавательных мотивов - направленность на освоение новых знаний и способов действия. Как отмечают авторы Программы, познавательная потребность бескорыстна, а потому практически ненасыщаема.
Химия как учебный предмет обладает огромными возможностями пробуждения познавательного мотива. Технология проблемного обучения как раз способствует развитию интереса, нацеленного на усвоение способов добывания нового знания.
Важнейшая возможность технологии проблемного обучения – это стимулирование самостоятельной поисковой деятельности учащихся. Психологической основой проблемного обучения служит противоречие, возникающее в сознании учащегося, между тем, что он знает и теми знаниями, которые необходимы для выполнения задания, поставленного учителем [2].
Проблемный подход в обучении
· побуждает к самостоятельной учебной деятельности;
· стимулирует проявление инициативы;
· активизирует интуицию;
· учит опыту творческого решения теоретических и практических задач;
· вызывает познавательный интерес к содержанию и методам учебного предмета.
Методы проблемного обучения различают по степени самостоятельности учащихся при разрешении проблемы.
1. Проблема изложения, когда преподаватель ставит вопрос или формулирует проблемную задачу и показывает способ решения, а ученики наблюдают за поиском и определяют к этому своё отношение.
Пример применения этого метода – изучение Периодического закона Д. И.Менделеева, когда после изучения предпосылок открытия Периодического закона и анализа причин неудач первых попыток классификации следует изучить сущность Периодического закона.
Учащиеся повторяют действия Д. И.Менделеева, выкладывая карточки с важнейшей информацией об элементах в порядке возрастания атомной массы, отвечают на вопросы о характере изменения свойств элементов во втором и третьем периодах, вместе со мной разбирают проблемную ситуацию с атомом бериллия, что создаёт понимание: Д. И.Менделеев столкнулся с трудностями уже на первом этапе своей работы, его успех заключался в том, что он уже пользовался своим законом, когда его открывал.
Здесь уместно обратить внимание учащихся на возможность интуиции как мыслительного процесса в области подсознания. Напряжённая работа мысли приводит к внезапному озарению, но для этого человек должен интенсивно размышлять над проблемой.
Далее уместно спросить учащихся, что означает слово «периодический», почему так был назван закон и ряд элементов.
Рассмотрение картины в четвёртом периоде демонстрирует важность теоретических знаний для предсказания свойств неизвестных в то время элементов и их открытия.
Личное отношение учащихся к изучаемой проблеме можно подчеркнуть вопросами о том, что они чувствуют, переживая события полуторавековой давности, как они понимают значение выражения «на кончике пера».
Оценить результат работы на уроке, степень активности мыслительной деятельности учащихся можно, предложив им сформулировать положения о значении открытия Периодического закона для развития науки.
2. Частично-поисковый (эвристический) метод предполагает активное вовлечение учеников в процесс обсуждения и изучения проблемы. Процесс поисковой деятельности организует и контролирует учитель.
Этапами организации работы на уроке такого типа будут:
1. Обнаружение противоречий, неизвестных моментов в учебном материале.
2. Анализ условий задачи, установление зависимости между данными, между известным и неизвестным.
3. Деление основной проблемы на подпроблемы и составление плана, программы решения.
4. Активизация имеющихся знаний и организация получения недостающих знаний, соотнесение их с условием решаемой задачи.
5. Выдвижение гипотезы, поиск идеи решения.
6. Выбор системы действий и операций по обнаружению решения (собственное решение).
7. Проверка решений.
8. Установление связей полученных выводов с известными ранее теориями, законами, зависимостями и формулировка возможных следствий, вытекающих из полученных результатов, выявление новых проблем, подлежащих решению.
Пример применения эвристического метода – занятие по теме «Гидролиз».
Рассмотрим заключительную часть изучения темы – полный гидролиз.
После обсуждения взаимодействия с водой сульфида алюминия можно задать учащимся вопрос, почему в таблице растворимости в клеточках карбонатов трёхвалентных металлов стоят прочерки. Ход обсуждения приводит к мысли о взаимодействии с водой этих солей, о характере продуктов реакции.
Учащиеся выполняют лабораторный опыт сливания растворов карбоната натрия и хлорида алюминия, объясняют полученные результаты, формулируют вывод о невозможности получения солей слабого основания и слабой кислоты по реакции обмена в водном растворе, затем проводят опыт по сливанию растворов карбоната натрия и хлорида меди и, воспользовавшись новым знанием, пытаются составить уравнение реакции.
Работа учителя заключается в подготовке вопросов, дающих возможность усомниться в полной аналогии полученного результата с предыдущим опытом, в поиске идеи проверки природы продукта реакции. Они делают новый вывод об особенностях гидролиза солей двухвалентных металлов.
Далее возможно обсуждение следствий наблюдаемых превращений – о невозможности взаимодействия нерастворимых гидроксидов металлов со слабыми кислотами.
3. Исследовательский метод предполагает участие учеников в процессе формулирования научной проблемы, выборе метода решения, составлении программы эксперимента, участие в нём, обработке и анализе полученных результатов. Речь идёт об индивидуальной работе, консультировании сильных учащихся.
Частично этот метод применим в форме привлечения учащихся, увлечённых предметом, к подготовке препаратов для исследования, демонстрации на уроке, которое требует длительного времени и не может быть выполнено непосредственно на уроке. Примером может быть участие в получении препаратов из молока и творога для выделения из них белков, углеводов, получения продуктов окисления углеводов для демонстрации на уроках в темах «Белки», «Углеводы».
Научная картина мира будет неполной, если не продемонстрировать, как тернист бывает путь познания, но при этом мир познаваем, и мы, люди, знаем о нём всё больше.
При изучении темы «Воздух» в восьмом классе сюжет урока показывает эволюцию представлений людей о воздухе – сначала, что воздух – это вещество, потом – он состоит из двух газов – азота и кислорода, затем открытие в нём инертных газов, наконец, современные представления о составе воздуха и классификации его компонентов.
Интересен факт, что за сто лет до открытия аргона Генри Кавендиш показал: один процент воздуха не связывается химически! Получив инертный газ в восемнадцатом веке, он не смог понять, что открыл новый элемент.
Настойчивое стимулирование познавательной мотивации способствует углублению и дифференциации учебных интересов, а в результате – профессиональному самоопределению.
Формирование регулятивных универсальных учебных действий
К регулятивным универсальным учебным действиям относятся: целеполагание, планирование, прогнозирование, контроль и коррекция, оценка, а также волевая саморегуляция – способность к волевому усилию, выбору в ситуации мотивационного конфликта [1].
Формирование регулятивных универсальных учебных действий на уроках химии происходит во время выполнения лабораторных опытов в форме практических задач, когда в ограниченное время следует успеть создать план эксперимента, осуществить его и подготовить отчёт. Неоценимая форма организации таких уроков – парная и групповая работа.
Большую ответственность за результат проделанной работы формирует способ организации урока обобщения знаний, который представляет собой разработанный специально к данному уроку материал к уроку, в котором имеется пять-шесть заданий, предлагаемых классу для групповой работы. Каждая группа (четыре-пять человек) в течение ограниченного времени работает над заданием, а затем представляет результаты классу. Я, как учитель, могу задать вопросы отвечающим, но никак не могу не прокомментировать ответ.
Учащиеся слушают ответы и заполняют свои листы материалов к уроку. Они могут переписать решение, предложенное на доске, а могут предложить своё, могут обсудить правильность решения во время ответа учащихся у доски, но при этом сами несут ответственность за содержание своей работы. Это обстоятельство заставляет их внимательно следить за ответами учащихся и реакцией одноклассников, учитывать временные рамки, что также представляет собой пример формирования регулятивных универсальных учебных действий.
Формирование коммуникативных универсальных учебных действия.
Коммуникативные универсальные учебные действия обеспечивают социальную компетентность и учёт позиции других людей, умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, интегрироваться в группу сверстников и продуктивно взаимодействовать со сверстниками и взрослыми [1].
Если нужно сформировать коммуникативные универсальные учебные действия, то учителя, работающего в рамках технологии развития критического мышления, ожидает гарантированный успех. Эта технология нацелена непрерывную рефлексию учащихся о способах и результатах собственных действий, предполагает обсуждение заданий в парах, группах, ответ у доски, оценивание ответов других, опыт самостоятельного речевого высказывания, осознание необходимости учёта позиции других людей, отслеживание изменений собственных мыслей в результате учебного общения [3].
По поводу определения понятия «Критическое мышление» существует большое разнообразие мнений и оценок, но в них имеется близкий смысл, отражающий оценочные и рефлексивные свойства мышления. Это открытое мышление, не принимающее догм, развивающееся при наложении новой информации на личный жизненный опыт. В этом его отличие от мышления творческого, не предусматривающего оценочности, а призванного создавать новые идеи.
Система разработана американскими педагогами Дж. Стил, К. Мередит, Ч. Темпл. Знаменитыми приемами и стратегиями этой технологии являются кластеры (графическое оформление смысловых единиц текста) и их разновидности – ромашка, треугольник, цепочка, смысловая мозаика, солнечная система, пирамида, сеть, перекрывающиеся множества, инсерт (вставка), бортовой журнал, таблица тонких и толстых вопросов, синквейн концептуальная таблица [3].
Следует отметить, что большинство приемов с красивыми названиями давно и успешно применялось в традиционном преподавании химии как особого предмета, при изучении которого необходимо постоянно мыслить категориями.
Все три этапа её (вызов, осмысление содержания, рефлексия) в рамках одного урока реализовать сложно, но технология интересная и позволяет активировать деятельность учащихся.
Элементы учебных стратегий можно применять часто.
Коммуникативному развитию способствуют технологии игрового обучения.
Деловая, познавательная или любая другая учебная игра имеет своей целью обучение принятию решений при управлении сложными системами. Принятие решения, или выбор, придаёт любой деятельности целенаправленность. Способность делать правильный выбор закладывается в человеке жизненным опытом и приёмами обучения, в том числе и играми. Идея игры – противоречие между свободным выбором пути решения проблемы и правилами игры.
В познавательной игре участник ставится в жёсткие условия необходимости поиска недостающей информации для выхода из непрерывно следующих проблемных и конфликтных ситуаций. Содержание познавательной игры обеспечивает уровень обучения. Многосторонность рассмотрения и поиска оптимального варианта принятого решения обеспечивается наличием проблемности изучаемого предметного материала, насыщенности внутри - и межпредметными связями.
Главная дидактическая функция межпредметных связей – отражение в содержании изучаемой дисциплины объективных взаимосвязей, действующих в природе, что имеет прямое отношение к формированию научной картины мира.
Рассмотрим способ развития комплекса универсальных учебных действий на примере познавательной игры «Чему мы научились?», разработанной для учащихся восьмых классов и проведённой в рамках «Недели естественных наук».
В игре создаётся напряжённая обстановка, заставляющая участников принимать решения, выполнять задания в условиях недостатка времени, неполноты информации, случайности в выборе маршрута.
Содержание игры обеспечивает высокий уровень общения (формального и неформального) между её участниками.
Создаётся высокий уровень заинтересованности всех участников в правильном ответе в условиях острейшего недостатка времени на поиск решения, сильнейшей ответственности каждого участника, предлагающего ответ, перед всем коллективом.
Познавательная игра превращается в мощный метод воспитания на основе отобранного содержания обучения. Учебная деятельность становится для ребёнка лично значимой, временно снимаются барьеры между сильными и слабыми учащимися, между учащимися и учителем.
В игре знания усваиваются не для запоминания, а для их использования в реальном процессе принятия решений.
Ход игры:
1. Формирование команд.
2. Получение маршрутного листа.
3. Выбор штурмана и капитана.
4. Штурман выбирает маршрут.
5. Капитан выбирает участника команды, дающего ответ.
6. Жюри оценивает ответ по разработанным критериям, делает отметки в маршрутном листе.
7. Учитель следит за временем обсуждения и порядком во время игры.
Данная игра действительно ориентирована на развитие коммуникативных и регулятивных способностей ребёнка, актуализацию полученных знаний.
Формирование познавательных универсальных учебных действий
К познавательным универсальным учебным действиям относят [1]:
· общеучебные действия по формулированию познавательной цели;
· применение методов информационного поиска, в том числе при помощи компьютерных средств;
· знаково-символические действия;
· логические действия;
· действия постановки и решения проблем.
Обучение самостоятельной постановке учебной цели обеспечивает приём, когда любое содержание урока должно быть основано на уже имеющихся знаниях и направлено в зону ближайшего развития ребёнка.
В теме «Дисперсные системы», изучаемой в десятом классе, в параграфе представлен достаточно объёмный и сложный материал, который дети не могут усвоить на репродуктивном уровне.
Начинаю с демонстрации образцов пемзы, гранита, мыльной пены, суспензии извести в воде, пенополиуретановой губки, майонеза. Учащиеся должны установить связь между этими объектами, абстрагироваться от их особенностей и найти общее. В ходе рассуждений они приходят к выводу, что на уроке мы будем изучать системы, в которых одно вещество распределено в другом, сами называют тему урока, то есть самостоятельно ставят учебную цель, а деле – новую: каковы различия этих объектов, по каким признакам? В результате они «самостоятельно» приходят к идее классификации таких систем как по дисперсности, так и по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды.
К познавательным универсальным учебным действиям относится умение работать с информацией. Роль учителя заключается в определении проблем, возникающих у учащихся при работе с информацией. Как правило, они имеют индивидуальный характер.
Большинство учащихся, делая поисковый запрос, затрудняются выбрать полезную информацию, необходимую для раскрытия узкой темы. Учитель должен создать условия, в которых ученик сможет правильно задать самому себе вопросы, ответы на которые позволят решить поставленную проблему. Полученную информацию хорошо бы проверить на достоверность и объективность. Не вызывающий доверия источник – не повод отказаться от информации.
В качестве примера можно привести ситуацию, сложившуюся при изучении темы «Вода» в восьмом классе.
На первом уроке изучения темы учащимся предлагается подготовить сообщение об уникальных свойствах воды. В последнее время учащиеся очень часто находят псевдонаучные статьи о «живой» и «мёртвой» воде. Хотя следовало бы упомянуть уникальную теплоёмкоть воды, её высокие удельные теплоты плавления и парообразования, высокую температуру кипения, более низкую плотность в твердом агрегатном состоянии по сравнению с плотностью жидкой воды, высокую диэлектрическую проницаемость.
В ходе урока происходит коррекция взглядов учащихся. Ведь аргументировано опровергнуть ложные сведения бывает не менее полезно, чем подтвердить истинные. При дальнейшей работе может случиться так, что информация опровергает то, что мы первоначально пытались доказать или понимание проблемы получает новый смысл.
Подобная аналитическая работа систематизируется путём выстраивания в текст по намеченному в ходе группового обсуждения плану.
Следующий этап – систематизация и обобщение, установление причинно-следственных связей между фактами, интерпретация полученных закономерностей.
В заключении работы на основе собранных данных делаются выводы, умозаключения по теме.
Пример подобной работы – организация изучения темы «Способы получения металлов».
На первом этапе учащиеся должны определить, какие металлы производятся ежегодно в самых крупных масштабах, и из любых источников подобрать информацию о вопросах, связанных с получением и применением металлов. Здесь действует принцип «мозгового штурма»: сначала не отбираем информацию и не сортируем её, просто собираем все данные по теме, а затем происходит структурирование информации по содержанию:
· природные источники металлов;
· способы получения;
· области применения;
· интересные факты из области истории открытия, свойств металлов.
Этот этап заканчивается групповой презентацией о металле в форме электронной презентации, газеты, устного сообщения с демонстрацией образцов минералов, изделий.
Далее идёт работа по выявлению закономерностей его химической активности и формы нахождения металла в природе, формы нахождения металла в природе и способа его получения, физических и химических свойств металлов и области их применения.
Заканчивается урок созданием схемы классификации общих способов получения металлов, а в качестве домашнего задания учащимся предлагается оценить достоинства и недостатки каждого метода.
Содержание химии как учебного предмета требует сформированности мыслительных операций, памяти, внимания и восприятия, но есть и обратная связь: развитие этих качеств возможно путём выполнения заданий по тренировке операций анализа, синтеза, абстрагирования и систематизации, сравнения…, что составляет крупный блок познавательных универсальных учебных действий. Возможности химии как учебного предмета для их формирования безграничны.
Проблемы преподавания химии в школе с точки зрения учителя
Тенденции гуманитаризации образования осложнили преподавание естественнонаучных дисциплин, так как сократилось время, выделяемое на изучение наших предметов. Особенно сложна ситуация в преподавании химии.
Основные блоки содержания химии как учебного предмета содержат представления важнейших химических теорий, знание которых необходимо для понимания сути химических превращений. Внутрипредметные связи представлений и понятий настолько многочисленны, что изъять какой-то блок содержания или его часть невозможно без того, чтобы не разрушить всю систему. Поэтому все «новые» программы и учебники, рассчитанные на «урезанный» вариант учебного времени по сути сохраняют необходимый объем информации путем «уменьшения числа параграфов». Если даже часть материала действительно изъята из содержания, то работа с таким учебником предполагает необходимость искусственно составленных заданий для проверки знаний, выход за рамки которых делает учащихся беспомощными.
Говоря о необходимости внедрения системно – деятельностного подхода, приходится считаться с вторичностью требования приобретения химических знаний как таковых, хотя с самых высоких трибун сейчас говорится о необходимости развивать промышленное производство, которое немыслимо осуществить без расширения производства различных веществ и материалов внутри страны, а для этого не стоит экономить на школьном естественнонаучном образовании.
Современные образовательные технологии могут способствовать повышению качества образовательных результатов, но их применение осложняется классно-урочной системой преподавания, необходимостью соблюдать учебный план и находиться в рамках государственной учебной программы. Главный недостаток классно-урочной системы – это то, что она ориентирована на среднего ученика, что задерживает развитие способностей сильных детей и создает непосильные трудности для слабых. Кроме того, рамки стандартных учебных программ не дают возможности применять современные технологии в полном соответствии с каноническими требованиями.
Создание и реализация идей ФГОС второго поколения даёт надежду выхода из сложившейся ситуации, а химия как учебный предмет наилучшим образом может способствовать их осуществлению.
Список использованной литературы:
1. Асмолов А. Г., Бурменская Г. В., Володарская И. А. и др. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий. Пособие для учителя / Под ред. А. Г.Асмолова. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2011.
2. Иванова Е. О., М. Теория обучения в информационном обществе – М.: Просвещение, 2011.
3. Заир- И., В. Развитие критического мышления на уроке: пособие для учителей общеобразовательных учреждений – 2-е изд., дораб. – М.: Просвещение, 2011.
Основные порталы (построено редакторами)