Повышение качества химического образования посредством исследовательской деятельности учащихся
материал по химии по теме

ГОУ ДПО

Белгородский региональный институт повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов

«Повышение

 качества  химического образования

посредством

 исследовательской деятельности учащихся»

Автор опыта:

Батаева Татьяна Петровна,

учитель химии

МОУ «Лицей № 9» г. Белгорода

Белгород

2010

Содержание

1. Информация об опыте ……………………………………. стр.3
2. Технология опыта  …………………………………………стр.11
3. Результативность опыта …………………………………. стр.20
4. Библиографический список ……………………………… стр. 23
5. Приложение к опыту ……………………………………… стр.25

Раздел I.

1. Информация об опыте

Тема опыта: «Повышение качества  химического образования посредством исследовательской деятельности учащихся»

1. Условия возникновения, становления опыта.

За последние десятилетия в обществе произошли кардинальные изменения в представлении о целях образования и путях их реализации. По сути, происходит переход от обучения как преподнесения системы знаний к работе (активной деятельности) над заданиями (проблемами)

Батаева Татьяна Петровна является автором педагогического опыта ««Повышение качества  химического образования посредством исследовательской деятельности учащихся». Татьяна Петровна ведёт уроки химии в 7-11  классах МОУ «Лицей № 9» г. Белгорода по программе базового курса и в классах с углубленным изучением предмета. Лицей № 9 зарекомендовал себя в городе как общеобразовательное учреждение с высоким уровнем знаний, сформированностью способов учебных действий выпускников и высоким уровнем поступления их в высшие и средние учебные заведения. Благодаря высокому уровню знаний учащихся школа пользуется заслуженным авторитетом у родителей, что подтверждается результатами анкетирования, стабильным набором первоклассников и десятиклассников,  отзывами выпускников школы, как устными так и публикуемыми в печати, а так же благодарственными письмами из высших и средних учебных заведений, где продолжают обучение выпускники школы. В МОУ «Лицей № 9 создаются все условия для развития творческого потенциала педагогов и учащихся. Удобное месторасположение школы позволяет ей активно сотрудничать с детской библиотекой, БелГУ,  Технологическим университетом им. В.Г.Шухова.

В лицее № 9 дети выбирают профиль обучения (математический, химический или экономический). За счет часов вариативной части БУП вводятся элективные курсы по химии, учитывающие специфику образовательного учреждения, образовательные потребности отдельных групп учеников.  

Школа ведет мониторинг качества обученности по предметам учебного плана, что дает возможность получить объективную оценку результатов, определить пробелы в знаниях учащихся,  спланировать последующие этапы и построить коррекционную работу. Мониторинг проводится по нескольким направлениям: качество знаний и уровень сформированности  учебных действий в различных системах обучения и по различным методикам, преемственность в обучении, адаптация, организация учебной деятельности. Степень обученности школьников сохраняется на допустимом уровне и составляет от 40 до 76 %. Анализ диагностических материалов показывает положительную динамику. Этому способствуют педагогические технологии, применяемые в школе, которые обеспечивают деятельностный подход в обучении, направленный на формирование обобщенных способов учебной, коммуникативной, практической, творческой, рефлексивной деятельности. Проблема повышения качества образования для школы является одной из важнейших. В современных условиях исследовательская деятельность учащихся  понимается педагогами как инструмент повышения качества образования.

Это определяется необходимостью формирования навыков исследовательской деятельности учащихся, подготовки их к дальнейшему обучению и осознанному профессиональному выбору.  Осознание того, что значительная часть детей занимает в учебном процессе пассивную роль, привело к зарождению данного опыта. Перед учителем встала задача  отказаться  от образа носителя суммы готовых знаний и переход к функциям организатора и аналитика самостоятельной работы учащихся, задача создать такие условия для каждого учащегося,  выбрать такие методы обучения, которые позволили бы каждому ученику проявить свою активность, своё творчество, а также активизировать познавательную исследовательскую деятельность учащихся в процессе обучения химии. Автор опыта увидел  решение задачи повышения качества образования в системном использовании исследовательской деятельности в образовательном процессе.

Педагогическую деятельность, осуществляемую согласно описанному опыту, можно считать продуктивной, так как выпускники подтверждают достаточно высокий уровень знаний и умений по химии при поступлении в вузы,  успешно справляются с программой обучения. В настоящее время автором накоплен богатый опыт работы в базовых и профильных классах   и диагностируется достаточно высокая результативность при проведении государственной итоговой аттестации школьников.

2. Актуальность опыта.

Одной из актуальных проблем современного образования  в настоящее время является повышение эффективности образовательного процесса в  школе. Огромную важность приобретают вопросы выбора показателей качества образования. Одними из наиболее значимых показателей образования являются виды деятельности, которыми овладели учащиеся в результате обучения, и уровни их освоения. Основная трудность для учащихся - самостоятельный поиск информации, добывание знаний. Поэтому одним из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса является организация учебной исследовательской деятельности и развитие её основных компонентов – исследовательских умений и навыков, которые не только помогают школьникам лучше справляться с требованиями программы, но и развивают у них логическое мышление, создают внутренний мотив учебной деятельности в целом.

Социальная значимость темы определяется тем, что обществу требуются люди, способные творчески подходить к решению любой проблемы, способные сравнивать, анализировать, исследовать. С  началом XXI века становится все более очевидно, что умения и навыки исследовательского поиска в обязательном порядке требуются  не только тем, чья жизнь уже связана или будет связана с научной работой, они необходимы каждому культурному человеку в целях раскрытия его креативности, творческих возможностей и интеллектуального потенциала. Как отмечается в современной педагогической литературе, «новый человек» должен быстро решать качественно сложные задачи, уметь видеть и решать проблему, предлагая творческие варианты. Эти и другие задачи, по мнению ряда авторов, может решить человек, обладающий исследовательской компетенцией [11].

Большинство исследователей склонны рассматривать исследовательскую компетентность обучающихся, как результат грамотно спланированной исследовательской деятельности.

Интерес к проблеме обусловлен и тем, что  в отечественной науке разработана деятельностная парадигма образования, которая предполагает в качестве цели образования развитие личности учащегося на основе освоения способов деятельности. Необходимость организации исследовательской деятельности учащихся ярко прослеживается  в Концепции cтандартов II поколения, направленных на повышение качества образования.

Актуальность  проблемы обусловлена и обновлением содержания обучения, постановкой задач формирования у школьников приемов самостоятельного приобретения знаний и развития активной жизненной позиции.         Ученики могут хорошо овладеть необходимыми теоретическими знаниями, но испытывают значительные трудности в деятельности, требующей использования этих знаний для решения конкретных задач или проблемных ситуаций.

Начало XXI в. ознаменовано обращением ряда отечественных ученых (И.АЗимняя, А.В. Леонтович, А.С. Обухов, А.Н. Поддъяков, А.И. Савенков, Н.Б.Шумакова и др.) к проблеме применения исследовательских методов в современном образовании. Изучается исследовательское поведение, лежащее в основе продуктивной деятельности обучающихся, разрабатывается методика формирования исследовательских умений и навыков. Исследовательское обучение стало массовым явлением в современной педагогической действительности. Однако в этой связи, возникает и ряд проблем на пути широкомасштабного использования исследовательских методов обучения в современном образовании. Наряду с экономическими и политическими детерминантами существуют психолого-педагогические причины.

Первой и главной среди них является недооценка педагогической наукой ценности исследовательских методов обучения, необходимости широкого внедрения их в образовательную практику. Это подтверждается отсутствием государственной программы по модернизации идеи исследовательского обучения, обобщению имеющегося опыта использования его в мировой и отечественной педагогике, разработки исследовательского обучения на основе современных информационных технологий.

Вторая причина - это отсутствие теоретически проработанной системы функциональной подготовки современного педагога к работе по обучению учащихся исследовательским умениям и навыкам. Несмотря на разработанные рекомендации по формированию исследовательских умений учащихся, учителя не всегда используют их в школьной практике. Одна из причин этого кроется в недостаточной подготовленности учителей к использованию имеющихся методик, а ведь именно в школьном возрасте, по мнению психологов, у детей появляется склонность к рассуждению, самостоятельность в поисках решений, т.е. зарождаются необходимые задатки для формирования исследовательских качеств личности.

Третья причина в том, что в методической литературе, посвящённой данной проблеме, имеются существенные разночтения, касающиеся этапов школьного исследования.

Своевременность обращения к проблеме обусловлена и теми противоречиями, которые присущи современному процессу обучения:

- между педагогической необходимостью формирования исследовательских умений и навыков у студентов в учебно-познавательной деятельности как условия подготовки специалиста к осуществлению этой работы в профессиональной деятельности, с одной стороны, и недостаточно разработанными дидактическими основами осуществления преподавателем вуза этого процесса в педагогической теории и практике, с другой;

- между необходимостью развития творческого потенциала школьника с целью адаптации к жизненным ситуациям и невозможностью ее удовлетворения в связи с сокращением бюджета времени, отведенного на изучение предметов естественнонаучного цикла. Сокращение часов на преподавание предмета «Химия» - значимая проблема с точки зрения формирования естественнонаучного мировоззрения обучающихся, исследовательской культуры школьников;

        -между потребностью общества и школы в качественной подготовке творческой личности и недостатком необходимого учебного материала в действующих УМК.

Указанными противоречиями определилась актуальность представленного опыта.

Оптимальным средством  устранения данных противоречий является вовлечение школьников в исследовательскую деятельность и создание системы использования на уроках химии и во внеурочной деятельности учащихся исследовательских форм и способов работы с материалом.

3. Ведущая педагогическая  идея опыта

Ведущая педагогическая  идея опыта заключается в создании условий для повышения качества химического образования через развитие способностей учащихся к исследованию, формирование умений проводить наблюдения, выполнять экспериментальные задания.

4. Длительность работы над опытом.

Работа над опытом охватывает период с 2007 по 2010 годы.

2007-2008 годы – констатирующий этап: выявление проблемы, изучение теоретической базы, составление банка данных развивающих технологий, поиск путей, методов и приемов формирования исследовательских умений и навыков у школьников, разработка программы формирования исследовательских навыков у учащихся.

2008-2009 годы – формирующий этап: реализация программы формирования исследовательских навыков у учащихся,  выбор заданий, требующих творческого подхода, апробация техник, упражнений, наиболее способствующих достижению цели, подбор дополнительных материалов и разработка упражнений к ним.

2009-2010 годы: контролирующий этап: подведение итогов, анализ результативности опыта.

5. Диапазон опыта

 Диапазон опыта охватывает учебную деятельность по химии  в 7 -11 классах с углубленным изучением химии и изучением предмета на базовом уровне, а также систему «урок – внеклассная работа», что позволяет охватить весь учебно-воспитательный процесс по предмету.

6. Теоретическая база опыта.

Теоретико-методологической основой опыта являются исследование  понятий  «качество образования»,  «деятельность»,  «исследование, «познавательная  деятельность», «исследовательская деятельность».

Качество образования — социальная категория, определяющая состояние и результативность процесса образования, его соответствие потребностям и ожиданиям общества в развитии и формировании гражданских, бытовых и профессиональных компетенций личности. 

В соответствии со стандартами II поколения овладение общими умениями, навыками, способами деятельности является необходимым условием развития и социализации школьников. В составе основных видов универсальных учебных действий, соответствующих ключевым целям общего образования, выделены четыре блока: 1) личностный; 2) регулятивный (включающий также действия  саморегуляции); 3) познавательный; 4) коммуникативный.[18]

В рамках познавательной деятельности учащиеся должны уметь проводить исследование несложных практических ситуаций, выдвижение предположений, гипотез, понимание необходимости их проверки на практике. В данном случае мы должны говорить об исследовательской деятельности учащихся.(стандарт Общие учебные умения, навыки и способы деятельности).  Концепция развития универсальных учебных действий разработана на основе системно-деятельностного подхода (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, П.Я. Гальперин, Д.Б. Эльконин, В.В. Давыдов, А.Г. Асмолов) группой авторов: А.Г. Асмоловым, Г.В. Бурменской, И.А. Володарской, О.А. Карабановой, Н.Г. Салминой и  С.В. Молчановым под руководством А.Г. Асмолова.   

Для разработки модели формирования навыков исследовательской деятельности учащихся базовыми явились исследования современной дидактики, получившие развитие в трудах В.И. Андреева, Ю.К. Бабанского, Б.П. Есипова, В.И. Загвязинского, И.Я. Лернера, П.И. Пидкасистого, М.Н. Скаткина, П.М. Эрдниева и положения деятельностного подхода (Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, М.С. Каган, Н.В. Кузьмина, А.Н. Леонтьев).

         Деятельность — это совокупность действий, направленных на достижение целей (по Рубинштейну). Согласно определению Википедии (свободной энциклопедии)  «Де́ятельность — процесс (процессы) активного взаимодействия субъекта с объектом, во время которого субъект удовлетворяет какие-либо свои потребности, достигает цели, то есть осмысленное действие превращается в деятельность. 

Деятельность можно разделить на этапы m nbm:

1. процесс вовлечения в деятельность,
2. процесс целеполагания,
3. процесс проектирования действий,
4. процесс осуществления действий,
5. процесс анализа результатов действий и сравнение их с поставленными целями.

Компоненты (структура) учебной деятельности:

 1) познавательные и учебные мотивы;

 2) учебная цель;

 3) учебная задача;

4) учебные действия и операции (ориентировка, преобразование материала, контроль и оценка).

Понятие исследования является неоднозначным. Анализ работ российских исследователей (О.Н. Аринина, Л.И. Богомолова, В.В. Гузеев, Г.К. Селевко), рассматривающих обучение путём исследования, свидетельствует о сложности данного явления, широте и многообразии его трактовок [1],[17].

 В естествознании преобладает следующий алгоритм исследования:

1. наблюдение явления,
2. теоретический анализ в мировоззренческом и методологическом аспекте и поиск возможной концепции,
3. построение (выбор) гипотезы,
4. проектирование (разработка) метода и методик,
5. обеспечение эксперимента, наглядно или однозначно дающего оценку:

1. надёжности гипотезы по критериям сортировки (краевые условия надёжности воспроизведения явления),
2. критериев реализуемости явления,
3. конечного результата хода (динамики процесса),

результата завершения процесса самого явления.

Исследовательская деятельность учащихся.

Г.К. Селевко рассматривает исследовательскую деятельность,  как системообразующий компонент при описании и характеристике различных технологий; другие ученые как один из способов обучения групповых технологий (В.К. Дьяченко), способ организации самостоятельной творческой деятельности учащихся,  технологии развивающего обучения с направленностью на развитие творческих качеств личности (Г.С. Альтшуллер, И.Д. Волков, И.П. Иванов), метод обучения технологии саморазвивающего обучения в школе старшей ступени (Г.К. Селевко) [3],[17].

В.В. Гузеев определяет исследовательскую деятельность как частный случай интегральной технологии обучения [1]. В другой работе ученый отмечает, что технология обучения на основе исследовательской деятельности представляет один из возможных способов проблемного обучения.

А.В. Леонтович под исследовательской деятельностью понимает деятельность учащихся, связанную с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением (в отличие от практикума, служащего для иллюстрации тех или иных законов природы) и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в  научной сфере, нормированную исходя из принятых в науке традиций: постановку проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы [9] . 

В образовании цель исследовательской деятельности - в приобретении учащимся функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности, развитии способности к исследовательскому типу мышления, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе на основе приобретения субъективно новых знаний (т. е. самостоятельно получаемых знаний, являющихся новыми и личностно значимыми  для конкретного учащегося). Поэтому при организации образовательного процесса на основе исследовательской деятельности на первое место встает задача проектирования исследования. При проектировании исследовательской деятельности учащихся в качестве основы берется модель и методология исследования, разработанная и принятая в сфере науки за последние несколько столетий. Эта модель характеризуется наличием нескольких стандартных этапов[9] .

Итак, исследовательская деятельность школьников – это форма организации учебно-воспитательной работы, которая связана с решением учениками творческой исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом. Она предполагает наличие основных этапов, характерных для научного исследования:

1. постановка проблемы, формулирование темы;
2. целеполагание,
3.  выдвижение гипотез;
4. ознакомление с литературой по данной проблематике;
5. овладение методами исследования;
6. сбор собственного материала, его анализ;
7. обобщение, выводы;
8. защита работы.

                        Задачи исследовательской деятельности

Познавательная                     Воспитывающая                     Развивающая

Усвоение основ                       Воспитание потребности          Приобретение

химии с помощью                   к труду, ориентация и                совершенствование    совершенствования                 учащихся на рабочие                 общенаучных

исследования                           профессии                                     и практических  

                                                                                                        навыков                                                                            

В типичной образовательной ситуации реализуется стандартная позиционная схема «учитель» – «ученик». Первый транслирует знания, второй их усваивает; все это происходит в рамках отработанной классно-урочной схемы. При развитии исследовательской деятельности - ситуация совместного постижения окружающей действительности, выражением которой является позиционная пара «коллега-коллега». Вторая важнейшая позиционная пара – «наставник-младший товарищ» предполагает ситуацию конструктивного сотрудничества учителя и ученика.

 Исследовательская деятельность учащихся позволяет:

1. выделить и изучить наиболее существенные стороны объекта или явления;
2. получить достоверные данные об окружающей действительности;
3. обеспечивает прочное усвоение новых знаний и применение их в практической деятельности;
4. позволяет проводить ознакомление с основами химических производств;
5. на основе восприятия исследования и анализа наблюдаемых явлений сформировать у учащихся представления, а затем и понятия курса химии [6].

А.С. Обухов считает, что в ходе исследовательской деятельности у обучающихся должны развиваться специальные способности, определяющие сущность данного вида деятельности: видение проблемы; постановка вопросов; выдвижение гипотезы; формулирование определений понятий; способность классифицировать; наблюдение; овладение навыками проведения экспериментов; умение структурировать материал; формулирование выводов,  умозаключений; объяснение, доказательство, защита собственных идей[12],[13].

А.И. Савенков выделяет следующие исследовательские умения и навыки, необходимые в исследовательском поиске:.

>   видеть проблемы;

>   задавать вопросы;

>   выдвигать гипотезы;

>   давать определения понятиям;

>   классифицировать;

>   наблюдать;

>   умения и навыки проведения экспериментов;

>   структурировать полученный в ходе исследования материал;

>   делать выводы и умозаключения;

>   доказывать и защищать свои идеи [15], [16] .

А.Г. Иодко определены умения исследовательской деятельности учащихся на занятиях по химии. При этом по утверждению Ивановой Р. Г. и Йодко А. Г. выделяются четыре уровня сформированности исследовательских умений [5] (приложение 9).

Развитие исследовательских умений и навыков у учащихся предполагает, по мнению В. С. Мухиной, реализацию в учебно-воспитательном процессе следующих педагогических принципов:

1. Принцип ориентации на познавательные интересы учащегося. 

2. Принцип свободы выбора и ответственности за собственное обучение.

3. Принцип освоения знаний в единстве со способами их получения.

4. Принцип опоры на развитие умений самостоятельного поиска информации.

5. Принцип сочетания продуктивных и репродуктивных методов обучения. 

6. Принцип формирования представлений о динамичности знания [10] .

Содержание исследовательского обучения должно строиться так, чтобы опыт человечества представал перед учащимся не как сумма догм, не как свод незыблемых законов и правил, а как живой, постоянно развивающийся организм [10].

7. Новизна опыта.

Новизна опыта проявляется в

- выявлении объективно существующих дидактических условий, методов и приемов формирования исследовательских умений и навыков в процессе учебно-познавательной деятельности по химии;

- определении поэтапного управления процессом формирования исследовательских умений и навыков у школьников;

- разработке и реализации  авторской программы формирования исследовательских умений и навыков у учащихся в  рамках учебного занятия  -процессе урочной  и внеурочной деятельности по химии.

8. Характеристика условий,

в которых возможно применение данного опыта

Применение данного опыта возможно при использовании рекомендованных Минобранауки учебно-методических комплексов по химии для базового и  профильного уровней обучения в 8-11 классах общеобразовательных учреждений.

9. Практическая значимость опыта

заключается в разработке программы по организации исследовательской деятельности школьников по химии, реализация которой существенно повышает эффективность образовательного процесса и качество химического образования.

 Раздел II.

Технология опыта

        Одной из основных задач современного образования является обучение школьников специальным знаниям, а также развитие у них общих умений и навыков, необходимых в исследовательском поиске.

1. Определение цели педагогической деятельности.

 Цель педагогической деятельности - повышение качества химического образования в школе посредством исследовательской деятельности учащихся.

 2. Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:   

- создание методической и дидактической базы исследовательской деятельности, ознакомление с разнообразными формами ведения исследовательской деятельности;

- разработка программы по организации исследовательской деятельности школьников по химии;

- вовлечение учащихся в исследовательскую деятельность и обучение необходимым умениям и навыкам исследовательской деятельности;

-  организация образовательного процесса,  позволяющего стимулирование интереса к исследовательской деятельности, через использование исследовательского метода с элементами технологии проблемного, технологии проектного обучения, технологии обучения в сотрудничестве, разработка модели уроков химии с широким применением исследовательских задач;

- развитие у учащихся познавательных и исследовательских навыков, умений и способов деятельности;

-использование возможностей внеклассной работы для формирования мотивации познавательной  исследовательской деятельности;

- проведение мониторинга распределения учащихся по уровням усвоения знаний и способов действий и перехода их с более низкого на более высокий уровни в результате использования учителем системы исследовательских заданий.

3. Организация учебно-воспитательного процесса.

          На вводном этапе  работы по формированию опыта были разработаны структура и содержание технологии формирования исследовательского  опыта на основе  исследовательской деятельности школьников в процессе обучения   химии. Для ее реализации была  разработана авторская  программа (приложение 3)   для учащихся основной и средней (полной) школы базового и профильного уровней, которая дополнила действующие учебные курсы. При планировании уроков химии в их содержание были включены познавательные знания и умения для осуществления исследовательской деятельности для  формировании  опыта школьников.

 Целевая стадия предположила постановку конкретных целей исследовательского содержания и обеспечения их принятия школьниками. Условием достижения поставленных цели и задач явилась деятельностная направленность учебно-воспитательного процесса, предполагающая повышение активности и мотивации учащихся на уроке и вне его, создание возможностей для самостоятельной, продуктивной творческой исследовательской деятельности в соответствии с индивидуальными интересами и склонностями.

Содержательная стадия рассматривает систему исследовательских знаний, умений и навыков, опыт осуществления исследовательских способов деятельности. В отборе содержания исследовательской деятельности при обучении химии большую роль играет принцип научности.  

  Деятельностная стадия формирования практического опыта исследовательской деятельности  при обучении химии включает в себя методы, средства обучения, формы организации учебного процесса.

Среди наиболее значимых стратегий обучения выбор автора падает на “исследовательское обучение”, которое придает учебно-познавательной исследовательской деятельности творческий характер и является одновременно одним из вариантов индивидуализации обучения.

Третьим  этапом  технологии  опыта  формирования  у  школьников навыков исследовательской  деятельности   явился  контроль качества химического образования, выраженной в в цифрах и в баллах.

4. Содержание образования.

Реализуется  два элемента содержания образования:

- опыт познавательной деятельности, фиксированной в форме ее результатов,

- опыт осуществления известных способов деятельности.

Содержание образования выступает как результат обучения, оно становится результатом деятельности и достоянием личности обучающегося. Это итог всей работы.

5. Содержание обучения.

Формы учебно-воспитательной работы, используем

При  формировании навыков исследовательской деятельности учитель использует как новые формы уроков и внеурочной деятельности (урок-исследование, урок – поиск, урок – исследовательская лаборатория, урок-эксперимент, урок-практикум, урок-творческий отчет, урок-защита идей, урок-ролевая игра, урок-семинар, урок-защита диссертации, урок-конференция, урок-круглый стол и т. д., элективные курсы, вечера, встречи, экскурсии  с постановкой индивидуальных исследовательских  задач  с  фиксацией  результата  в  виде отчетной творческой работы, конференции  и  конкурсы как формы  презентации исследовательской деятельности) так и формы самостоятельной поисковой исследовательской  работы учащихся на уроках с дидактическими материалами

(- создание картотек, их обработка и получение теоретического продукта - построение определений  химических понятий, систематизация с позиций системного подхода  материалов по теории исследования;

- анализ проблем в рамках изучаемых тем;

- индивидуальные и групповые образовательные проекты теоретического и практико-ориентированного характера (анализ биографий выдающихся химиков);

- представление  учителем  различных  точек  зрения  на заданную  тему,  организация  дискуссии,  в  процессе  которой происходит  анализ  учащимися  представленных  учителем первоисточников  и  высказываются  различные  мнения,  которые затем  формулируются  в  виде  выводов;

-   доклады  учащихся  по  поставленным  в  качестве  домашних заданиям ( с  написанием  проблемно-реферативных  работ), отражающим различные точки зрения на проблему с режессурой научной дискуссии с формулировкой выводов;

Учителем реализуется  3 вида уроков.

Первый вид – уроки, в основе которых  полностью лежит исследовательская работа по определённой теме курса. На таких уроках учитель организует учебно-исследовательскую деятельность учащихся и знакомит школьников с ключевыми понятиями исследовательской деятельности: «проблема», «гипотеза», «цели и задачи исследования», «объект исследования», «методы исследования» и «структура хода исследования».  

Второй вид - уроки, частью которых является исследовательская работа учащихся при выполнении лабораторных работ. Урок с элементами исследования включает отработку  отдельных учебных приемов, составляющих исследовательскую деятельность. По содержанию элементов исследовательской деятельности уроки такого типа могут быть различными:

- уроки по выбору темы исследования,

- уроки по выработке умения формулировать цель исследования,

-уроки по выбору метода исследования,

-уроки с проведением эксперимента,

- работа с источниками информации).

Третий вид – урок, на котором могут использоваться исследования, выполненные отдельными учащимися или группами учащихся во внеурочное время по каким-либо темам: заслушивание сообщений, защита рефератов и т.д.

 По уровню самостоятельности учащихся, проявляемой в результате исследовательской деятельности на уроке (приложения 5,6), уроки-исследования соответствуют:

-  начальному уровню (урок “Образец исследования”),

-  продвинутому уровню (урок “Исследование”), 

-  высшему уровню (урок “Собственно исследование”).

1 ЭТАП:

Освоение учащимися процесса исследования на уроках "Образец исследования" (приложение 6).

2 ЭТАП:

Отработка учащимися учебных приемов исследовательской деятельности на уроках "Исследование", а также на уроках с элементами исследования (приложение 5).

3 ЭТАП:

Использование учащимися исследовательского подхода в процессе обучения на уроках "Собственно исследование".

Особенно эффективно проходят уроки-исследования по темам: «Горение», «Строение пламени», «Соли азотной кислоты», « Гидролиз солей», «Реакции ионного обмена», «Свойства серной кислоты».

На уроках-исследованиях ставятся две цели: обучение предмету (дидактическая цель) и обучение исследовательской деятельности (педагогическая цель) (приложение 5,6).

Авторская структурная модель урока-исследования представлена в приложении (приложение 4). Формы заданий на таких уроках различны. Это задания, поддающиеся быстрому решению в классе и дома, задания, требующие целого урока, домашнее задание на определенный, но ограниченный срок (неделя, месяц), эксперименты, творческие исследования, виртуальные  лаборатории, решение проблем, решение качественных химических задач, поисковая деятельность и написание рефератов, самостоятельное прогнозирование и моделирование химических процессов и реакций, проектная деятельность (приложение 7).

Развитие навыков учебно – исследовательской деятельности успешно осуществляются педагогом также в форме интеграции учебных предметов, например,  химия+английский язык. 

Вовлечение в исследовательскую деятельность осуществляется и во внеурочное время и эффективно на занятиях  элективных курсов,  внеклассных мероприятиях, при написании исследовательских проектов, докладов,  научных статей, рефератов, участии в олимпиадах, конкурсах, научно-практических конференциях и др.

Методы учебно-воспитательной работы

        Основными методами организации работы с  обучающихся являются исследовательский метод обучения, метод проектов, проблемный метод, обучение в сотрудничестве. Данные методы обеспечивают развитие исследовательских навыков, умений, учат принимать самостоятельно новые решения.        

Приемы  учебно-воспитательной работы

К приемам исследовательской деятельности, на уроках-исследованиях относятся:

- приемы общей организации учебной деятельности: приемы слушания, наблюдения, рассматривания, измерения, переписывания, зарисовывания, планирования работы с учебником и другими средствами информации, пересказа информации, самоконтроля, организации учебного общения, организации домашней работы и т.п. ;

- приемы познавательной деятельности: приемы словесного описания, объяснения, формулировки вопросов или проблем; приемы рефлексии и др.;

- приём сопоставления, приём доказательства, приём выдвижения гипотез, приём переноса знаний в новую ситуацию, приём использования аналога, приём планирования; 

-выделение основной проблемы в предложенной ситуации;
- определение темы исследования;
- определение  цели исследования;
- формулирование и отбор полезных гипотез;

 - планирование эксперимента для проверки гипотез;
- планирование результата;

- проведение эксперимента;

 - составление  таблиц,  графиков, диаграмм  для  выявления закономерностей,      обобщений,      систематизации      полученных результатов исследования;

- конструирование  прибора для  осуществления конкретного опыта.

Средства учебно-воспитательной работы

Наряду с использованием соответствующего оборудования согласно обязательному перечню оснащения образовательного процесса по химии огромную роль в организации исследовательского эксперимента  играют схемы, отражающие последовательность выполняемых опытов. Цель таких схем состоит в том, чтобы проиллюстрировать учащемуся цель и состав экспериментальной деятельности, снабдить его четким планом работы, ориентирующим его на искомый результат (приложение 6).

Преобладающие виды деятельности

Исходя из того, что исследовательскую деятельность учащихся можно понимать, как совокупность действий поискового характера, ведущих к открытию неизвестных учащимся фактов, теоретических знаний и способов деятельности, учитель  определяет для себя, что исследовательская деятельность является ведущей на уроках и во внеурочной работе со школьниками.

Исследовательская деятельность может быть использована при  изучении любой темы школьного курса, способствуя раскрытию её содержания. Исследовательская деятельность обучающихся – это деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением: постановку проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, научный комментарий, собственные выводы.

Исследовательская деятельность может быть экспериментальной, расчетной или теоретической.

Экспериментальная (практическая) исследовательская деятельность предполагает (приложение 5,6,7).

- выполнение экспериментальных исследований по заданной методике, выбор технических средств и методов испытаний, обработка результатов эксперимента;

- подготовку объектов исследований, освоение экспериментальных установок;

- постановку новых исследований и разработка новых методов в составе творческого коллектива под непосредственным руководством руководителя проведение химического эксперимента,

- занимательные опыты,

- творческую работу по конструированию и моделированию, изготовлению необходимых таблиц, макетов, приборов и пособий для химического кабинета;

- исследовательскую деятельность (методы химического анализа), синтез веществ и др.).

Расчетная  исследовательская деятельность предполагает решение усложненных расчетных задач (приложение 7) с межпредметным содержанием.

Теоретическая  исследовательская деятельность  - это

- выполнение заданий поискового характера (приложение 6,7). , эта деятельность формирует у учащихся умение видеть проблему, умение структурировать материал, полученный в результате собственных изысканий, умение доказывать и защищать свои идеи, умение извлекать принципиально новую информацию на основе анализа текстов, написанных другими,  включает изучение теоретических вопросов из истории химии и работу с литературными источниками, подготовку и написание рефератов, сочинений и т.д.).

Автор использует также проектно-исследовательскую деятельность – это деятельность по проектированию собственного исследования, предполагающая выделение целей и задач, выделение принципов отбора методик, планирование хода исследования, определение ожидаемых результатов, оценка реализуемости исследования, определение необходимых ресурсов. (приложение 6).

При организации самостоятельной исследовательской деятельности учащихся на уроке выделяются  3-и  основных этапа:

1. Вводно-мотивационный этап.

          На этом этапе учащиеся должны осознать основную цель предстоящего изучения учебной темы, её место и роль в общем образовании, её практическое и теоретическое значение.

2.      Операционно-познавательный этап.

 На этом этапе учащиеся  усваивают знания, входящие в содержание данной темы, при этом используются исследовательская деятельность по усвоению учебного материала, решению задач, проведению опытов и экспериментов; индивидуальная работа по решению задач и т.д. - выполнение инструкций, точное следование образцу и простейшим алгоритмам. Самостоятельное установление последовательности действий для решения учебной задачи (ответ на вопросы «Зачем и как это делать?», «Что и как нужно делать, чтобы достичь цели?»).

3.      Рефлексивно-оценочный этап.

 Главная цель этого этапа – развитие у учащихся рефлексивной деятельности (самоанализа), способностей к обобщению и формирование адекватной самооценки - определение способов контроля и оценки деятельности (ответ на вопросы «Такой ли получен результат?», «Правильно ли это делается?»); определение причин возникающих трудностей, путей их устранения; предвидение трудностей (ответ на вопрос «Какие трудности могут возникнуть и почему?»), нахождение ошибок в работе и их исправление (приложение 5,6).

      При выполнении заданий исследовательского характера учащиеся должны обладать общенаучными умениями, поэтому педагог организует уроки таким образом, чтобы дети овладевали, например, умением наблюдать, сравнивать, проводить анализ, делать индуктивные и дедуктивные умозаключения и специальными умениями: умением проводить химические расчёты, соотносить наблюдаемые факты с явлениями, происходящими с атомами, ионами, молекулами, проводить мысленный химический эксперимент, моделировать сущность процессов и т. д.      Автор при этом опирается на теорию Ивановой Р. Г. [5], выделяя три группы исследовательских умений.

Самую важную роль в исследовательской деятельности педагог отдает эксперименту. Ученический эксперимент разделяют на лабораторные опыты и практические занятия. Цель лабораторных опытов - приобретение новых знаний, изучение нового материала, проведение учащимися по заданию учителя опытов с использованием приборов, применением инструментов и других технических приспособлений, т.е. это изучение учащимися каких-либо явлений с помощью специального оборудования.(приложение) В арсенале автора также лабораторный практикум, который является сочетанием экспериментальной задачи, расчетной части и теоретической работы в виде формирования элементов научной гипотезы и выводов и отражает основные этапы учебно-исследовательской деятельности.

        Практические занятия обычно проводятся в конце изучения темы. Это уроки контролирующие знания, умения и навыки. Практические работы являются той формой занятий, в рамках которой обучающиеся должны проводить поиск и отбор необходимых источников знаний, осуществлять анализ, сравнение, оценку наблюдаемых процессов, обосновывать свою точку зрения и формулировать выводы, соответствующие (несоответствующие) выдвинутой гипотезе.

Преподаватель организует самостоятельную исследовательскую  работу учащихся по изучению нового знания, предлагая им задания проблемного характера, например, «Как очистить соль, если она содержит примеси?», «Почему в оцинкованной посуде нельзя готовить пищу, кипятить воду, хранить известь?», «К каким последствиям может привести использование жесткой воды в производственных целях?», «Почему свинцовые белила запрещается хранить в помещении?». Учитель постоянно задает вопросы: «Что интересного вы здесь заметили?», «Как по другому можно сформулировать этот вопрос?»,

Современная программа курса химии позволяет проводить практические работы исследовательской направленности начиная с 8-го класса, например,  «Наблюдения за горящей свечой», «Анализ почвы и воды». Для 9-го класса приводятся практические работы «Решение экспериментальных задач на распознавание важнейших катионов и анионов», «Практическое осуществление превращений веществ», «Решение экспериментальных задач на распознавание органических веществ». В старших классах исследовательский характер практических работ усложняется: «Идентификация органических соединений», «Обнаружение витаминов», «Действие ферментов на различные вещества» – в 10-м классе; «Получение, собирание и распознавание газов и изучение их свойств», «Сравнение свойств неорганических и органических соединений», «Решение экспериментальных задач по теме “Гидролиз” – в 11-м классе. Большинство исследовательских заданий представляет собой небольшие поисковые задачи, требующие, однако, прохождения всех или большинства этапов процесса исследования. 

При изучении, например, одного из важнейших первоначальных понятий «Чистые вещества и смеси» вместо традиционного лабораторного опыта приготовления смеси из порошков железа и серы и сравнительного изучения свойств смеси и смешиваемых веществ, учитель дает учащимся задание предложить план работы, составить таблицу для внесения результатов и провести серию простейших опытов, посредством которых можно ответить на вопрос: «Изменяются ли свойства веществ после смешивания?»

Особое значение в формировании исследовательских умений имеют задания, предусматривающие проведение мысленного эксперимента, способствующие развитию умения рассуждать. Это, например, задания, в которых требуется получить конкретное вещество из предложенных; получить вещество несколькими способами; провести все характерные и качественные реакции, свойственные данному классу веществ; выявить генетическую связь между классами неорганических веществ.

Экспериментальные задачи способствуют развитию мышления, творческих способностей, познавательной активности, самостоятельности учащихся, повышает их интерес к изучению предмета. Для их разрешения от учащихся требуется творческое применение знаний и умений, поиск дополнительной информации в учебниках и справочниках. Любые экспериментальные задачи это задачи проблемного характера. В своей работе автор использует для решения экспериментальных задач карточки (приложение  7). Педагог  выделяет следующие типы экспериментальных задач:

1. Задачи на получение веществ:

2. Задачи на распознавание веществ:

3. Задачи на доказательство качественного состава веществ:

4. Задачи на объяснение наблюдаемого явления:

Домашний эксперимент тоже используется автором опыта  как вид самостоятельной исследовательской работы, например «Получение дистиллированной воды и изучение ее свойств», «Определение щелочного характера мыльного раствора с помощью самодельных индикаторов (сока черной смородины или свекольного сока)», «Выращивание кристаллов»,  «Определение жесткости воды».

Автором разработана и реализована программа элективного курса «Готовимся к единому государственному экзамену по химии»,  утвержденная на муниципальном уровне (приложение),  которая способствует формированию исследовательских навыков при изучении данной дисциплины. Насыщенность курса решением заданий повышенного уровня сложности, практическими работами позволяет активизировать познавательный интерес обучающихся и закрепить навыки их работы с химическим оборудованием и реактивами, соблюдая правила техники безопасности. Данный элективный курс не только мотивирует школьников к познанию, но и способствует развитию исследовательского интереса и формированию исследовательской компетенции обучающихся.

 Уделяя особое внимание решению задач повышенной сложности (приложения), педагог сгруппировал их в несколько блоков: определение формул веществ, задачи на растворы, газы, газовые смеси и так далее. Учитель рекомендует учащимся при выполнении таких заданий:

1. внимательно проанализировать данные в задании вещества;
2. используя схему генетической связи между классами веществ, оценить взаимодействие их друг с другом (найти кислотно-основные взаимодействия, обменные, металл с кислотой (или щелочью), металл с неметаллом и др.);
3. определить степени окисления элементов в веществах, оценить, какое вещество может быть только окислителем, только восстановителем, а какое - и окислителем и восстановителем;

4.         составить окислительно-восстановительные реакции.

 С целью формирования исследовательских умений могут также использоваться задачи на поиск ошибки (противоречие в обосновании, решении или заключении задачи).

Учитель включает  в исследовательскую  самостоятельную работу учащихся и использование дополнительных пособий и источников (см. библиографические источники). Например, работа с Пособием по химии для поступающих в Военно-медицинскую Академию позволяют успешно справиться с заданиями ЕГЭ.

Внеклассная работа позволяет спланировать и организовать  исследовательскую деятельность.  Например, активного поиска потребовали от учащихся подготовка к мероприятиям  «Наши ученики – абитуриенты ВУЗов», «Нужны нам воздух и вода», «Чай, как он приятен, вкусен, ароматен».  

Учащиеся 8-х классов приобретают простейшие знания, умения и навыки, необходимые для выполнения исследовательской работы. Дети обучаются базовым навыкам и самостоятельной деятельности, развивают нестандартное мышление. Учащиеся выступают с сообщениями, рефератами о происхождении того или иного химического термина, о жизни и деятельности ученых - химиков, об истории химических открытий, о практическом применении знаний, полученных при изучении темы. Написание  химических сказок, составление химических кроссвордов,

Учащиеся 9-х классов выполняют исследовательские задания творческого характера. На этом этапе усложняются формы исследовательской работы, увеличивается их объем. Учащимся предлагаются темы для исследовательских работ, например «История возникновения химии».

В 10 – 11 классах происходит дальнейшее накопление знаний по методике исследования и обработке результатов. Учащиеся выбирают интересующую их тему для исследования и работают над ней. Все это осуществляется в процессе длительной самостоятельной исследовательской работы.

Использование исследовательской деятельности позволяет сделать процесс обучения проблемным, поднять его на теоретический уровень, стимулировать поисковую деятельность, формировать устойчивую положительную мотивацию учения, а значит, способствовать повышению эффективности и качества знаний учащихся.

Вся выше перечисленная работа Батаевой Т.П.  способствует достижению высоких результатов  в обучении.

Раздел III.

Результативность опыта

Мониторинг и диагностирование результатов педагогической деятельности автора на протяжении последних трех лет позволили выявить позитивную динамику учебных достижений обучающихся в области химического образования. Результативность использования исследовательской деятельности на уроках химии оценивалась согласно  критериям результативности педагогической деятельности:

1)  качество знаний учащихся;

2) уровень мотивации к познавательной (исследовательской) деятельности;

3) уровень сформированности исследовательских умений по химии;

4) уровень государственной итоговой аттестации по химии (ГИА и ЕГЭ;

5) количество выпускников лицея, связавших в течение трех последних лет  свою профессию с химией;

6) участие обучающихся в предметных олимпиадах.

1. Сравнительный анализ качества знаний учащихся по химии за три года иллюстрирует следующая диаграмма, свидетельствующая о росте качества знаний по химии в непрофильных классах на 5%.  

Динамика качества знаний по химии в непрофильных классах

2.   Данные следующей таблицы свидетельствуют о том, что в профильных классах лицея № 9 уровень качества знаний учащихся значительно выше среднего по области и по городу Белгороду.             

     Сравнительное качество знаний учащихся профильных классов

3. Второй  параметр результативности - рост мотивации  к процессу познания, который обеспечивает рост познавательной активности учащихся. Для изучения состояния внутренней мотивации школьников к процессу познания была использована методика диагностики направленности учебной мотивации Т.Д.Дубовицкой .

 Из анализа таблицы видно, что внутренняя мотивация учащихся к процессу исследовательской деятельности  заметно возросла за 3 года. Это  повысило  познавательный    интерес  к  предмету, позволило  вывести  знания  учеников  на  качественно  новый  уровень.

4. Для оценки уровня сформированности исследовательских умений по химии был использован диагностический метод Ивановой Р. Г. и Йодко А. Г. – (приложение 9). Сравнительный анализ за три года показал, что у школьников  происходят значительные сдвиги в сторону повышения количества учащихся  с высоким четвертым уровнем сформированности исследовательских умений – (на 11%).

5. О высокой результативности опыта свидетельствуют итоги сдачи ГИА и ЕГЭ, которые выше, чем по городу, области и РФ. Они представлены в следующих таблицах и диаграммах.

Результаты сдачи ЕГЭ (средний балл)

Результаты сдачи ГИА по химии

учащимися МОУ «Лицей № 9» г. Белгорода (2010 год)

6.  В 2007-2008 учебном году  65% школьников испытывали трудности при выполнении заданий повышенной сложности. Из данной таблицы сдачи ГИА следует, что через три года работы автора над проблемой в 9 классе этот процент составил 0%.  

7. Изучение  трудоустройства выпускников  выявило, что  высокий процент учащихся – выпускников лицея связывают свою профессию с химией. Ниже приведены данные проведенного исследования.

8. Итоги участия лицеистов в олимпиадах по химии на муниципальном уровне, например в 2007-2008 учебном году, тоже свидетельствуют о высоких результатах работы со школьниками.

Библиографический список: