Пропедевтический курс химии для младших школьников
учебно-методический материал по окружающему миру

Глава 1. Теоретические основы пропедевтики химических знаний

в начальной школе

1.1 Проблема пропедевтики химических знаний в начальной школе

Химия – очень сложный предмет. Не зря он появляется в школьном расписании только в 8 классе общеобразовательной школы. Пропедевтика же позволяет постепенно ввести обучающихся в мир удивительной науки, создать познавательную мотивацию к изучению химии уже с 6-7 класса и эффективно интегрировать химические знания в содержание образования начальной школы.

Что может быть интереснее для ребенка, чем мир, который его окружает? Учитель, опираясь на жизненный опыт учеников, их ассоциации, образное мышление, неповторимую выразительность, воображение может и должен создать условия, формирующие умение учеников, выстраивать собственные гипотезы о явлениях природы, окружающих их предметах и веществах. Проблемно-деятельностный подход, наглядность, эмоционально-познавательный эффект, возникающий при использовании демонстрационных, лабораторных химических опытов, стимулирует формирование у ребят позиции наблюдателя, исследователя, способствует развитию естественнонаучного мировосприятия средствами химического опыта [23;156].

Перед учителями стоит задача-использование современных педагогических технологий, повышающих эффективность урока, концентрирующих его дидактические и коммуникативные аспекты [15;134]. Подготовка, проведение химических опытов, обсуждение результатов в группе позволяют ученикам овладеть основами практико-ориентированных знаний о человеке, природе, познакомить со способами изучения природы, видеть и понимать некоторые причинно-следственные связи в окружающем мире. Именно об этом идет речь в Федеральных государственных образовательных стандартах, когда обсуждаются предполагаемые результаты изучения курса «Окружающий мир».

Современное содержание школьного курса химии реализуется в три этапа:

1 этап – пропедевтический:

-1–4 классы, курс «Окружающий мир»;

-5–6 классы, в одном из таких курсов, как «Естествознание», «Физика. Химия 5–6», «Введение в химию»;

-5–7 классы, в курсах биологии, географии и физики.

2 этап – основной:

-8–9 классы, в систематическом курсе химии;

3 этап – профильный:

-10–11 классы, в систематических курсах химии, различных по объему и глубине изложения теоретического и прикладного материала, спецкурсах, факультативных курсах.

Для того, чтобы добиться действительно эффективного обучения с точки зрения пропедевтики химического образования, необходимо создать благоприятные условия, повышающие уровень усвоения знаний младшими школьниками. К таким условиям, должны относиться методы, приемы и формы организации учебного процесса, усиливающие пропедевтическую роль курсов окружающего мира начальной школы, природоведения и естествознания в начальной и основной школе [20;37].

Очевидно, что обучение химии должно быть ориентировано наорганизацию продуктивной, практической, творческой деятельности.Классический подход в организации учебного процесса основывается натом, что это возможно лишь тогда, когда учащиеся владеют прочнымзапасом базовых знанийосновными химическими понятиями, законами,фактами, которые рассматриваются на первом году изучения химии в средней школе.

Содержание учебного предмета на начальном этапе обучения химии, как правило, содержит большой объем теоретическогоматериала, сложного для понимания учащимися. Результат- химия самыйнелюбимый и сложный предмет в школе. Другой подход предлагаетэффективно интегрировать химические знания в содержание образованияначальной школы [19;22].

Почему необходимо усилить компонент химии в начальной школе? Интерес к химии у учениковначальных классов более ярко выражен по сравнению с учениками восьмых классов. Дети получают много естественнонаучной информации изокружающей среды (домашняя среда, массмедиа и т.д.). Это означает, что впринципе ученики начальных классов могут быть уже ознакомлены с элементами химических знаний, например, классификация веществ, разные химические соединения и т.д.

Более того, внедрение пропедевтических курсов химии на раннихступенях обучения позволяет более успешно решать задачи формированиянаучного мировоззрения современных школьников

1.2 Система химических знаний в курсе естествознания современных УМК по «Окружающему миру» и анализ практического опыта учителей начальных классов по раннему изучению основ химии

Специфика курса «Окружающий мир» состоит в том, что он, имея ярко выраженный интегративный характер, соединяет в равной мере природоведческие, обществоведческие, исторические знания и дает обучающемуся материал естественных и социально-гуманитарных наук, необходимый для целостного и системного видения мира в его важнейших взаимосвязях. Курс «Окружающий мир» представляет детям широкую панораму природных и общественных явлений как компонентов единого мира [5;109].

В основной школе этот материал будет изучаться дифференцированно на уроках различных предметных областей: физики, химии, биологии, географии, обществознания, истории, литературы и других дисциплин.

Изучение курса «Окружающий мир» в начальной школе направлено на достижение следующих целей:

– формирование целостной картины мира и осознание места в нем человека на основе единства рационально-научного познания и эмоционально-ценностного осмысления ребенком личного опыта общения с людьми и природой;

– духовно-нравственное развитие и воспитание личности гражданина России в условиях культурного и конфессионального многообразия российского общества.

Важнейшими задачами химического образования в начальной школе являются:

–сформировать понимание учащимися того, что существует большое многообразие различных веществ и соединений;

–помочь учащимся понять, что химические вещества могут быть не только полезными, но и очень опасными;

–сформировать понимание учащихся о том, что все, что нас окружает, состоит из разных химических соединений;

–научить учеников внимательно и осторожно обращаться с разными веществами;

–стимулировать понимание необходимости сохранения своего личного здоровья, а также здоровья других людей;

–научить учеников классифицировать различные вещества по основным параметрам: состояние, цвет, запах, форма и т.д;

–сформировать такие понятия как: сырье, загрязнение, отходы, химическое загрязнение, органические и неорганические вещества, фильтрация, диффузия, растворитель, индикатор, горение, испарение;

–сформировать начальные исследовательские умения;

–сформировать позитивное отношение к химии;

–развивать умения обрабатывать информацию, ее представлять;

–развивать умения пользоваться простейшими приборами и инструментами (пробирка, мерный стакан, фильтр и т.д.)  [12;78].

В качестве отдельного компонента пропедевтики химического образования в начальной школе рассматривается проведение педагогических мастерских, авторских пропедевтических курсов, активное использование учебного эксперимента (в зависимости от цели занятия можно выделить эксперимент демонстрационный, эксперимент как практическая работа, научный эксперимент для подтверждения или опровержения теоретических гипотез), кружковая работа [16;138].

Подготовка детей к восприятию систематического курса химии в начальной школе рассматривается через обогащение химическими понятиями интегрированного пропедевтического курса химии, формирование простейших экспериментальных химических умений в процессе усвоения химического содержания, использование специфических методов химического познания, применение химических знаний для объяснения наблюдаемых в естественных или лабораторных условиях природных явлений.

Пропедевтический химический курс целесообразно формировать вокруг природных объектов, выбор которых обусловлен следующими критериями:

-распространенность в природе, окружающей ребенка действительности;

- жизненная значимость объекта;

-доступность для наблюдения в естественных условиях и для исследования в химической лаборатории;

- безопасность в обращении;

- участие объекта в разнообразных сферах деятельности.

Всем этим требованиям отвечают такие объекты природы, как вода и воздух. Они и явились системообразующими факторами разделов курса.

Комплексное рассмотрение данных природных объектов предполагает последовательное изучение воды (воздуха) как физического тела (состав, агрегатные состояния, их взаимопереходы, физические свойства, физические явления), как вещества или смеси веществ, как водной и воздушной оболочек Земли (гидросфера, атмосфера), как участника жизненных процессов растений, животных, человека, как условия жизни организмов, как среды обитания организмов [13;139].

В ходе анализа различных УМК по курсу «Окружающему миру» в начальных классах было выявлено, что в учебниках УМК «Школа России», автором которого является А.А. Плешаков, с первоначальными понятиями химии и экологии связан раздел «Эта удивительная природа».  В учебниках УМК «Гармония», автором которого является О.Т. Поглазова- раздел «Путешествие в мир веществ». Ниже в таблице приведены темы разделов, которые формируют первоначальные химические понятия.

Таблица 1

Разделы, формирующие первоначальные химические понятия

В последние годы сфера образования в нашей стране подверглась ряду изменений. Стало возможным созданием средних учебных заведений различного типа (лицей, гимназия, колледж и др.) и профиля получаемого образования (математического, гуманитарного, естественнонаучного, экономического и др.). Программы общеобразовательных предметов перестали быть едиными для всех школ страны, появилось много альтернативных авторских программ, учебников, учебных пособий. В некоторых школах в учебный план были введены новые предметы (экология, экономика, риторика, краеведение, религиоведение и др.) [21;98].

В школьном химическом образовании к этому времени назрел кризис. Химия, как учебный предмет, перестала пользоваться популярностью у учеников. С одной стороны, это связано со сложностью, абстрактностью, не всегда выраженной связью с жизнью изучаемого материала. С другой стороны, причиной этому послужила назревшая в обществе хемофобия. Ухудшение экологической ситуации общественное мнение приписало всему, что связано с химией и химическим производством. Поэтому, как отмечалось во многих научно-методических статьях, чтобы поправить сложившуюся ситуацию в школьном химическом образовании, необходимо правильно ориентировать учеников, давать полную и правдивую информацию об окружающем мире показывать, что без знания по химии невозможно принимать правильные решения в быту и на производстве, создавать безотходные технологии, находить правильный выход из экологического кризиса.

В настоящее время опубликовано несколько пропедевтических естественнонаучных курсов для учащихся начальной школы. Методистами из Архангельска разработана система пропедевтических интегративных курсов цикла «Естествознание в младших классах». Цикл представлен следующими спецкурсами: 2 класс- «Вода»; 3 класс- «Воздух».

Системообразующим фактором этого цикла являются объекты природы: вода, воздух, земля. Целью преподавания спецкурсов авторы ставят общее развитие детей и их раннюю предметную ориентацию. Для формирования у школьников целостного представления о воде, воздухе и земле каждый спецкурс построен по принципу "восхождения по спирали". Вокруг каждого из изучаемых объектов концентрируются и синтезируются физико-химические, географические, биолого-экологические сведения, доступные для восприятия младшим школьникам. Содержание каждой программы спецкурсов включает не только интегративный теоретический материал, но и разнообразные демонстрации, практические работы, лабораторные опыты и экскурсии в институт экологии Севера, в колхоз, на ТЭЦ, в краеведческий музей, в природу и др. [28;210]        

Педагогами из Москвы для учеников начальной школы разработан ряд занятий, объединённых общей целью "Проблемы энергии и окружающей среды". Для обсуждения с учениками предлагаются следующие проблемы:

1. Многообразие жизни океана.

2. Источники энергии для обеспечения жизни.

3. Рыбам необходимо много кислорода.

4. Проблемы нефтяных катастроф.

5. Проблемы очистки воды.

6. Проблемы сжигания топлива.

7. Кислотные осадки.

8. Парниковый эффект.

В последние годы сфера образования в нашей стране подверглась ряду изменений. Стало возможным созданием средних учебных заведений различного типа (лицей, гимназия, колледж и др.) и профиля получаемого образования (математического, гуманитарного, естественнонаучного, экономического и др.). Программы общеобразовательных предметов перестали быть едиными для всех школ страны, появилось много альтернативных авторских программ, учебников, учебных пособий. В некоторых школах в учебный план были введены новые предметы (экология, экономика, риторика, краеведение, религиоведение и др.) [27;89].

В школьном химическом образовании к этому времени назрел кризис. Химия, как учебный предмет, перестала пользоваться популярностью у учеников. С одной стороны, это связано со сложностью, абстрактностью, не всегда выраженной связью с жизнью изучаемого материала.

С другой стороны, причиной этому послужила назревшая в обществе хемофобия. Ухудшение экологической ситуации общественное мнение приписало всему, что связано с химией и химическим производством. Поэтому, как отмечалось во многих научно-методических статьях, чтобы поправить сложившуюся ситуацию в школьном химическом образовании, необходимо правильно ориентировать учеников, давать полную и правдивую информацию об окружающем мире показывать, что без знания по химии невозможно принимать правильные решения в быту и на производстве, создавать безотходные технологии, находить правильный выход из экологического кризиса.

Содержание каждой программы спецкурсов включает не только интегративный теоретический материал, но и разнообразные демонстрации, практические работы, лабораторные опыты и экскурсии в институт экологии Севера, в колхоз, на ТЭЦ, в краеведческий музей, в природу и др. [14;178]

1.3 Психологические особенности учащихся младших классов и их учёт в процессе обучения пропедевтическому курсу химии

Представление об окружающей действительности приходят к детям самыми разнообразными путями. Чем бы ребенок не занимался, в его занятиях обязательно есть и познавательная сторона: он непременно что-либо узнает о тех предметах, с которыми действует [25;178].

Познавательные интересы возникают у детей очень рано. Они удовлетворяются самыми различными способами, и ребенок приходит в школу с весьма широким кругом сведений. Все эти сведения приобретаются по ходу встреч с теми или иными явлениями окружающего мира [22;89]. Знания эти отрывочны, не систематизированы, так как ребенок встречается с этими явлениями не в логике науки, а в логике своей жизни. Познавательная активность при этом высока.

Дети 6-10 летнего возраста воспринимают окружающий мир, природу как единое целое [6;96]. Поэтому деление этого целого на части, изучение последних в рамках отдельных дифференцированных курсов влечет за собой снижение интереса, познавательной активности обучаемых, затрудняет формирование у учащихся представлений о целостности окружающего мира. Следовательно, интеграция знаний должна способствовать воссоединению целостности мировосприятия - единства мира и человека, живущего в нем и его познающего.

Психологические основы процесса интеграции исследованы Ю.А. Самариным, который показал, что любое знание есть ассоциация. Система знаний есть система ассоциаций. Интеграция знаний в начальной школе должна иметь количественный характер, т.е. "немного обо всем". Это значит, что дети получают все новые и новые представления о природных объектах, систематически расширяя и дополняя круг уже имеющихся знаний, двигаясь в познании по спирали. Для младшего школьного возраста характерно существование локальных ассоциаций и возможно формирование частно-системных ассоциаций [1;238].

Применительно к системе обучения понятие интеграции может принимать два значения:

- во-первых, это создание у школьника целостного представления об окружающем мире (здесь интеграция рассматривается как цель обучения);

- во-вторых, это нахождения общей платформы сближения предметных знаний (здесь интеграция - средство обучения).

В нашей модели интеграция выступает и как цель и как средство обучения учащихся. Как цель обучения, интеграция естественнонаучных знаний из разных предметных областей о таких природных объектах как вода и воздух, позволяет раскрыть в процессе изучения целостность, единство, сложность и многообразие окружающей природы.

Интеграция как средство получения новых представлений призвана соединить получаемые знания в системы, устанавливать взаимосвязи и взаимозависимости между элементами системы, направлена на развитие эрудиции и интеллекта учащихся.

Определенный интерес в этой области представляет исследование Ю.В.Сенько, который выяснял оптимальные варианты соотношения житейских и научных методов познавательной деятельности в обучении. Нам кажется целесообразным создание особого пропедевтического курса, в содержании которого сочетались бы теоретические и эмпирические знания [9;146].

Школьникам очень важно показать, что при изучении нового вопроса, или подходе к нему, они, оказывается, уже обладают определенным запасов знаний, сведений по рассматриваемой теме. Опора на бытовой опыт учащихся в этом случае выступает как подготовка их к активному восприятию и осмысливанию изучаемого учебного материала. При этом происходит не просто приложение старых, уже имеющихся знаний к новым, а использование их для открытия и познания нового. В нашем случае - переход от знания внешней стороны действительности (лед в тепле тает, вода на холоде замерзает) к ее сути.

Развивающий характер химического эксперимента, целенаправленность естественнонаучного образования сохраняют у школьников постоянный интерес к изучению окружающего мира. Развитие познавательной активности с учетом индивидуальных особенностей помогает решить проблему интеллектуальной готовности учеников к развитию, важным показателем которой является достижение определенного

уровня самостоятельности.

Практико-ориентированная деятельность позволяет ученику реализовать возможность опираться на собственный опыт: опыт обучения, опыт решения разных задач, опыт проведения химического, биологического, физического эксперимента. При этом создаются условия для развития самообразования, самоанализа, ответственности, в том числе за самостоятельно принятые решения.

Выводы по первой главе

В настоящее время естественным наукам уделяется недостаточно внимания. На передовые позиции выдвигаются гуманитарные науки. В средних профессиональных ивысших учебных заведениях на химические отделения и факультеты приходят недостаточнозаинтересованные студенты, часто с низкими баллами по результатам единогогосударственного экзамена. Как выявить учащихся, способных к естественным наукам,привлечь сегодняшних школьников ксерьѐзному изучению химии?

Пропедевтику изучения химии обеспечивает курс Окружающего мира начальной школы (3-4 классы), курс природоведения, введение в естественные науки, введение вестественно-научные предметы. Для того, чтобы добиться действительно эффективного обучения с точки зренияпропедевтики химического образования, необходимо создать благоприятные условия,повышающие уровень усвоения знаний младшими школьниками. К таким условиям, должныотноситься методы, приемы и формы организации учебного процесса, усиливающие пропедевтическую роль курсов окружающего мира, природоведения и естествознания в  начальной школе.

Подготовка детей к восприятию систематического курса химии в начальной школе рассматривается через:

- обогащение химическими понятиями интегрированного пропедевтического курса химии;

-формирование простейших экспериментальных химических умений в процессе усвоения химического содержания;

-использование специфических методов химического познания;

-применение химических знаний для объяснения наблюдаемых в естественных или лабораторных условиях природных явлений.

Здесь важно знание возрастных особенностей детей и использование приемлемых методов обучения («метод от слабого к сильному и обратно», «метод нескольких попыток», «метод добровольности», «метод упорядочения по степеням сложности» и т.д.)

Успешному решению данной задачи помогают различные по форме и содержанию уроки: урок – сказка, урок – путешествие, урок – загадка, урок – игра, урок – исследование, урок – открытие нового знания, урок – викторина, урок – концерт, практическая работа в парах или группах.