Представление педагогического опыта:
статья по химии

Представление педагогического опыта:

«Развитие познавательной активности обучающихся посредством опытно-экспериментальной деятельности на уроках химии»

Мордясовой А.В. -  учителя химии муниципального общеобразовательного учреждения  « Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов №  36»

Никакая деятельность не может быть прочна,

                                                 если не имеет основы в личном интересе.

Л. Н. Толстой

1. Обоснование актуальности и перспективы опыта. Его значения для совершенствования учебно-воспитательного процесса.

       Актуальность и перспективность опыта обусловлена существенными изменениями, происходящими в последнее время в системе образования, современными требованиями к школьному обучению. Необходимо  развивать  в обучающихся стремление познавать мир, любить его и сохранять,  умение творчески решать важные задачи, самостоятельно и критически мыслить, отстаивать свою точку зрения.  Важным считаю  подготовить  учащихся к жизни в условиях тех серьезных изменений, которые происходят в современном мире, формируя ключевые компетенции: ценностно-смысловые, коммуникативные, информационные, учебно-познавательные.

       Ситуация, сложившаяся в настоящее время в школьном      образовании,   свидетельствует      о снижении интереса обучающихся к предмету.  В связи с этим возникает   необходимость повышения  мотивации обучающихся  к  изучению химии.

Обучение, которое формирует навыки познавательной деятельности учащихся и непосредственно влияет на умственное развитие и интенсификацию их практической деятельности, принято считать развивающим обучением. В системе обучения химии особенно велика роль опытно-экспериментальной деятельности, если она используется не только в качестве иллюстрации, но и как средство познания. Учеными справедливо отмечено: «…умение выполнять практическую работу, провести лабораторный опыт или решить задачу экспериментально, применяя в различных связях знания и практические умения, а также выполнить наблюдения в ходе эксперимента, получить нужный результат, выполнить правила техники безопасности, обобщать экспериментальные данные и т.п. – все это воспитывает самостоятельность действий учащихся». Исследователи считают, что, исходя из особенностей обучения химии, возможны следующие два приема развития познавательной активности учащихся:

1.  Использование личного опыта учителя, особенно связанного с химическим экспериментом.

2.  Привлечение исторического опыта ученых.

Считаем необходимым и возможным такой прием как включение учащихся в активную опытно-экспериментальную деятельность дает им возможность проникнуть в суть химического явления, освоить его на уровне общих закономерностей курса химии, использовать усвоенный материал в качестве способа дальнейшего познания, а также активного применения в личном социально-бытовом уровне.

2. Условия формирования ведущей идеи опыта, условия возникновения, становления опыта. 

     Исходным условием становления опыта является социальный заказ общества на обеспечение качества естественно - научного образования.

Объект и предмет.

Объект: процесс обучения на уроках химии на основании развития познавательной активности школьников средствами опытно-экспериментальной деятельности.

Предмет: методика формирования элементов познавательной активности обучающихся на уроках химии.

3. Цель и задачи.

Цель: формирование познавательной активности обучающихся на уроках химии средствами опытно-экспериментальной деятельности.

Задачи:

1. Разработать методическую систему развития познавательной активности учащихся через повышение познавательного интереса и на основании реализации познавательной потребности средствами опытно-экспериментальной деятельности, обосновать условия ее реализации.

2. Разработать методические рекомендации по использованию стимулирующих и активизирующих возможностей опытно-экспериментальной деятельности на различных этапах уроков всех типов.

3. Экспериментально проверить эффективность разработанной методики.

4. Гипотеза – использование опытно-экспериментальной деятельности порождает внутренние стимулы учения, способствует переходу знаний в убеждения, развитию познавательной активности и самостоятельности учащихся.

5. Методология и методы исследования.        

Методологической основой исследования явились:

теория научного познания;

современная концепция химического образования, разработанная Е.Е. Минченковым и Г.В. Лисичкиным;

личностно-ориентированный подход к процессу обучения химии;

идеи деятельностного обучения;

дидактические принципы системности и систематичности, научности, доступности, связи химии с жизнью и компактности;

идеи современных психологов.

Первую задачу, которую нужно решить учителю в ходе проектирования урока – создание условий для позитивной мотивации учащихся к изучению химии.  Задача учителя состоит в том, чтобы обеспечить не общую активность в познавательной деятельности, а их активность, направленную на овладение ведущими знаниями и способами деятельности. Активизация учения есть, прежде всего, организация действий учащихся, направленных на осознание и разрешение конкретных учебных проблем. Степень активности школьников является реакцией на методы и приемы работы учителя. Опытно-экспериментальная деятельность максимально повышает уровень познавательной активности школьников, побуждая их к старательному учению.

Для осуществления правильного выбора методов обучения следует учитывать уровень познавательной активности обучаемых, который теснейшим образом связан с объемом, имеющихся у них химических знаний.

Т. И. Шамова, Г. И. Щукина в своих работах, рассматривая познавательную активность как свойство личности, выделяют 3 уровня познавательной активности. Первый уровень познавательной активности – это репродуктивно-подражательная активность. Учащиеся, имеющие познавательные потребности данного уровня, только начинают овладевать содержанием химической науки.

Поисково-исполнительская активность (второй уровень познавательной активности) характеризуется тем, что учащиеся уже обладают некоторым объёмом знаний, что определяет их готовность к участию в проблемном обучении, к успешному решению химических задач. Они пытаются овладеть способами применения знаний в новых, изменённых условиях.

Творческий (третий уровень познавательной активности) характеризуется высоким уровнем познавательного интереса при значительном уровне самостоятельности и автономности познавательных усилий. Такие учащиеся стремятся не только проникнуть глубоко в сущность явлений и их взаимосвязей, но и найти для этой цели рациональный способ.

В сотрудничестве с  учениками стараемся увидеть современные проблемы и возможные пути их решения средствами образования. Об охране окружающей среды, экологических проблемах современности говорится немало, но чаще информация носит общий характер. Поиск решения проблемы позволяет рассмотреть экологические проблемы более детально, с точки зрения химика, и что немаловажно урок позволяет заинтересовать учащихся, дать им пищу для размышлений, применить имеющиеся знания при решении конкретных практических задач, взятых из повседневности. На уроках и во внеурочной деятельности важно убедить учеников, что современный человек должен разбираться в сущности происходящих явлений вокруг него и внутри его. Все, что нас окружает: одежда, мебель, техника, продукты питания - является результатом химических превращений. Иметь понятие о веществах, необходимых и опасных для организма, следить за питанием, понимать важность здорового образа жизни, грамотно оценивать состав продуктов, указанных на этикетке, не всегда доверять рекламе – вот неполный перечень того, что ученик может взять с уроков химии. Достижения и проблемы применения химии в медицине, в быту, в сельском хозяйстве, в искусстве, в строительстве – предмет обстоятельного исследования и обсуждения во внеурочной деятельности.

При проектировании урока химии на начальном этапе изучения химии следует в структуру урока включить методы, направленные на поддержку познавательной активности учащихся, а именно:

1. Регулярно проводить, химический эксперимент, который пробуждает интерес учащихся, стимулирует их познавательную активность.
2. В структуру урока  следует включать дидактические игры и проектировать игровые ситуации.
3. Связывать химическое содержание с историей химии, либо перспективами развития химии.
4. Рассматривать химическое знание с привлечением литературных произведений, поэтических строк, фрагментов художественных фильмов, произведений живописи и скульптуры.  
5. Демонстрировать применение химических знаний в быту, показывать их роль для сохранения здоровья, связывать их будущей профессиональной деятельностью учащегося.
6. Рассматривать химическое содержание во взаимосвязи с другими учебными дисциплинами: биологией, физикой, математикой, историей и т.д.
7. Применять групповые формы обучения, что позволяет сделать учение интересным.

По мере постепенного накопления знаний учащихся, развиваются их умения и, вместе с этим развивается и познавательная активность учащихся, которая при правильном подборе методов обучения постепенно достигает второго поисково-исполнительского уровня, что позволяет:

1. Применять проблемный метод на основе создания проблемных ситуаций.
2. Использовать проблемный химический эксперимент, который вызывает познавательную проблему.
3. Включать учащихся в эвристические беседы.
4. Предоставлять учащимся возможность выбора содержания и формы учебной деятельности, методов и средств решения познавательных проблем.

Успешное решение познавательных проблем в течение некоторого периода, успешное участие в конкурсах, олимпиадах, конференциях позволяет учащимся достигнуть третьего творческого уровня познавательной активности. На этом уровне возрастает интерес учащегося к себе, не только к результатам решение познавательных проблем, но и к способу их решения. Поэтому учителю следует использовать методы обучения, поддерживающие рефлексию учащимися познавательных стилей и познавательных стратегий.

Таким образом, для развития познавательной активности необходимо включать учащихся в опытно-экспериментальную деятельность, проектную и исследовательскую деятельность, организовывать публичную защиту проектов, представление результатов исследования на различных уровнях, организовывать подготовку учащихся к олимпиадам, конкурсам, конференциям различного уровня.  

6. Этапы.        

На первом этапе (2019-2020 уч.г.) проанализированы педагогические, психологические, методические, химические литературные источники с целью выявления состояния выбранной проблемы; определена и теоретически обоснована ее актуальность и практическая значимость в настоящее время; систематизированы и обобщены полученные сведения; разработана и реализована методика констатирующего эксперимента; интерпретированы результаты констатирующего эксперимента; выявлена недостаточность сформированности познавательной активности и познавательной потребности школьников, трудности в преподавании, связанные со слабой взаимосвязью химии с жизнью в сознании учащихся, с целью преодоления их средствами химии и повышения познавательного интереса; выявлены условия для проведения экспериментальной работы; разработаны программы опытов для каждой темы курса химии базовой средней школы; определена методика преподавания общей и неорганической химии в базовой средней школе, основанная на повышении познавательного интереса и развитии познавательной активности школьников опытно-экспериментальной деятельности

На втором этапе (2020-2021 уч.г.) разработан аппарат формирующего эксперимента, проведен его начальный этап; выявлены уровень развития познавательного интереса у школьников, степень сформированности их познавательной активности, области соприкосновения химических знаний школьников с материальным миром и качество этих знаний, определены дидактические условия процесса активизации обучения общей и неорганической химии, обобщены результаты эксперимента, разработана карта-инструктор и другие общие и частные рекомендации для внедрения в школьную практику;

На третьем этапе (2021-2022 уч.г.) проведен формирующий эксперимент по проверке эффективности разработанной методической системы для развития познавательной активности школьников в процессе обучения химии на основе усиления познавательной потребности и интереса школьников посредством опытно-экспериментальной деятельности; определены показатели уровня достижения результатов, выполнена их качественная и количественная обработка; проделана теоретическая интерпретация выводов и результатов исследования. К исследованию было привлечено 180 учащихся.

Эвристическая функция эксперимента в развитии познавательной активности связана, прежде всего, с установлением новых факторов. Уже на первых уроках химии в 8 классе ученики знакомятся с химическими веществами, изучают их свойства, их применение в жизни, узнают много нового, например, добавляя к раствору фенолфталеина несколько капель раствора щелочи, учащийся убеждается в том, что данный индикатор под воздействием щелочи изменяет свою окраску. Приведенный пример – простейший случай установления факта на основе опыта. В реальных условиях, возникающих на уроках, как правило, имеют место значительно более сложные ситуации, включающие установление сразу нескольких фактов. Так, опуская гранулу цинка в раствор серной кислоты, учащийся выясняет: цинк реагирует с раствором серной кислоты; в результате этой реакции выделяется водород. Если выпарить капельку раствора на часовом стекле, то будет очевиден еще один факт: в результате данной реакции образовалось другое, новое вещество – сульфат цинка.

Корректирующая функция эксперимента в развитии познавательной активности позволяет преодолевать трудности в освоении теоретических знаний, исправлять ошибки учащихся, вносить поправки в процесс приобретения экспериментальных умений и навыков, осуществлять контроль приобретенных знаний. 

Обобщающая функция химического эксперимента связана с выработкой предпосылок для построения различных типов эмпирических обобщений. В преподавании химии часто возникают такие ситуации, когда обобщение, сделанное на основе эксперимента, дополняется и уточняется с помощью теории. При формировании обобщенного понятия «реакция замещения» для создания эмпирической базы необходимо провести как минимум три опыта взаимодействия растворов хлорида меди (II) с цинком; сульфата меди  (II) с железом; нитрата серебра с медью. Если указанные металлы взять в виде порошков, то учащиеся, наблюдая опыты, могут сделать обобщенный вывод: в этих реакциях было взято по два исходных вещества (простое и сложное) и получилось два новых (простое и сложное). При проведении опыта меди с нитратом серебра можно взять старые монеты, превратив медную в серебряную.

Исследовательская функция эксперимента обеспечивает самый высокий уровень познавательной активности школьников. Она связана с развитием исследовательских умений и навыков учащихся по анализу и синтезу веществ, конструированию приборов и установок, освоению для школы методов научно-исследовательской работы. Примером исследовательского эксперимента может быть использование мини - проектов, например, в 9 классе по теме «Кальций». Много знакомых веществ содержит кальций, выяснить  в каком веществе его больше. Можно взять глюконат кальция, мел яичную скорлупу, кальций дэ три никомед и другие, купить желудочный сок и посмотреть растворение веществ, предварительно их взвесив. Исследовательская работа развивает черты творческой деятельности, формирует интерес к познанию химических явлений и их закономерностей. Наиболее распространенными и доступными для школьников исследованиями можно считать практические работы по качественному и количественному анализу веществ.

Если внедрять в учебный процесс опытно-экспериментальную деятельность учащихся на межпредметной основе, то можно ожидать повышения уровня системности знаний и дальнейшего их развития, роста творческого потенциала. Организация такой деятельности учащихся в процессе изучения химии позволяет не только развивать их химическую смекалку, но и выявлять наиболее одаренных учащихся, вовлекать их в процесс самообразования и саморазвития.

Достижение целей обучения химии определяется познавательной активностью учащихся, их желанием к познанию этой трудной учебной дисциплины.  

7. Экспериментальная база.        

В качестве экспериментальной базы привлекались обучающиеся 8, 9, 10, 11 классов муниципального общеобразовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа с углубленным и изучением отдельных предметов № 36».

8. Критерии оценки ожидаемых результатов.        

Критерии диагностики уровня познавательной активности:

1) результат самостоятельных и контрольных работ;

2) время включенности учащихся в активную познавательную деятельность;

3) способность к участию в эвристических беседах;

4) готовность к проблемному обучению.

9. Способы диагностики результатов.

Нами был проведён мониторинг уровня познавательной активности за три последних года: результативность самостоятельных работ, контрольных работ; способность к участию в эвристических беседах; готовность к проблемному обучению. По результатам работы видно, что в классе, где дается на обучение химии 3 часа в неделю (10 А, 11 А), показатели намного выше, чем где на обучение химии дается 1 час в неделю (10 Б, 11 Б).

Если уровень знаний учащихся по результатам самостоятельных и контрольных работ, тестов - низкий,  продолжительность включенности в активную познавательную деятельность невелика, учащиеся не способны к эвристическим догадкам, не готовы к решению познавательных проблем и творческих задач, то, очевидно, что уровень познавательной активности таких учащихся репродуктивно-подражательный.

Результативность самостоятельных и контрольных работ за последние три года: 8А- 58%, 8Б- 37%; 9А- 73%, 9Б- 41%; 10А- 78%, 10Б- 58% ; 11А- 82%, 11Б- 65 %.

10. Прогноз.        

Применение опытно-экспериментальной деятельности обучающихся на уроках химии способствует повышению познавательной активности обучающихся, повышению уровня качества образования.

Трудности и проблемы при использовании данного опыта.

 С целью активизации  познавательной деятельности у обучающихся учителю необходимо:

• осуществлять индивидуализацию и дифференциацию учебно-воспитательного процесса;
• создавать на уроке атмосферу доброжелательности;
• использовать различные средства для поддержания интереса к предмету;
• направлять учебно-познавательный процесс на достижение конечного результата;
• избегать перегрузки учащихся;
• принимать во внимание индивидуальные особенности развития детей;
• контролировать и корректировать усвоение каждого учебного элемента;
• создавать на уроке условия для развития личности учащихся, усвоения ими способов решения своих проблем, самоуправления в учебной деятельности.

      Трудность опыта  в том и состоит, что учитель должен учитывать все условия непременно и в комплексе. Учителю необходимо быть всегда готовым прийти на помощь ученикам, не навязывая своего решения.

 Образование рассматривается как познание окружающего мира в разных формах и видах деятельности практически и теоретически, непосредственно и посредственно, рационально и эмоционально. По-разному, но всегда деятельностно. Именно это определяет учащегося как субъекта процесса познания, организуемого школой (учителем) для того, чтобы способствовать наиболее полному и гармоническому развитию личности.

Адресные рекомендации по использованию опыта.

Данный педагогический опыт может быть адресован не только  учителям химии, но и всем учителям, кто использует активные формы на уроках и во внеурочной деятельности.  В целях обмена опытом с коллегами, я провожу открытые уроки, выступаю на заседаниях методического объединения учителей школы, педсоветах, республиканских семинарах, круглых столах, конференциях. Для родителей обучающихся провожу  беседы на родительских собраниях, и как классный руководитель,  и как учитель химии, групповые и индивидуальные консультации. Старюсь повышать свой методический уровень, такую возможность дают курсы повышения квалификации. Изучаю опыт работы других педагогов школы, города, республики, а также использую Интернет-ресурсы, где широко представлен опыт педагогов России. Размещаю опыт работы на страницах школьного сайта и личного сайта. Стремлюсь идти в ногу со временем, строить свою педагогическую деятельность так, чтобы мой урок отвечал не только современным требованиям, но и запросам образовательной среды.