ФОРМИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УМЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ НА УРОКАХ ХИМИИ ПОСРЕДСТВОМ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ

ФОРМИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УМЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ НА УРОКАХ ХИМИИ ПОСРЕДСТВОМ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ

Автор Спиридонова Е.Б.

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент,

Ушакова Г.Г.

ФГБОУ ВО «Алтайский государственный гуманитарно-педагогический университет им. В.М. Шукшина», Россия, г. Бийск, lena.spiridonova.76@mail.ru

Аннотация: В данной статье рассмотрены проблемы формирования экспериментальных умений обучающихся на уроках химии посредством проблемного обучения в средней школе.

Abstract: This article discusses the problems of forming experimental skills of students in chemistry classes through problem-based learning in high school.

Ключевые слова: формирование, экспериментальные умения, по химии, проблемное обучение, современное образование.

Key words: formation, experimental skills, chemistry, problem training, modern education.

Проблема формирования экспериментальных умений обучающихся по химии обусловлена переходом Российского образования на международные стандарты с целью повышения качества обучения и усиления практической направленности образовательного процесса.

             Химия–наука экспериментальная, поэтому обучение этой дисциплине невозможно без использования химического эксперимента.

Проведенный нами анализ сформированности экспериментальных умений обучающихся показал низкий уровень предметных умений по химии.  Процесс формирования экспериментальных умений, как правило, носит в основном бессистемный и стихийный характер. Химический эксперимент мало представлен на уроках химии. В основном он имеет иллюстративный, а не проблемный характер, не предполагает частичного поиска и, следовательно, не развивает познавательную активность учащихся.

Натурный эксперимент часто заменяется компьютерной версией, а обучающиеся испытывают большие затруднения в проведении опытов. В результате усвоение этих умений имеет формальный, а не осознанный характер. Большинство учащихся не умеют применять знания и умения для решения учебных проблем. [5]

Формирование экспериментальных умений по химии требует совершенствования. Таким образом, необходима разработка методики формирования экспериментальных умений обучающихся на уроках химии посредством проблемного обучения с целью повышения качества обучения.                                Экспериментальные умения предполагают подготовку к выполнению химического эксперимента (умения организационные), непосредственно реализацию химического опыта (технические умения), наблюдения, описания результатов, их интерпретация, выводы (интеллектуальные умения). В нашем исследовании их формирование мы рассматриваем посредством проблемного обучения в виде экспериментальных задач и вопросов проблемного характера.

           Приведем несколько примеров создания проблемной ситуации.

 1.Использование противоречия между изучаемыми фактами и имеющимися знаниями, на основе которых учащиеся высказывают неправильные суждения. Например, задается вопрос: - может ли при пропускании углекислого газа через известковую воду получиться прозрачный раствор? [1] Учащиеся на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, и тогда предлагается им самостоятельно провести опыт взаимодействия гидроксида кальция с углекислым газом, после чего они делают и записывают выводы.

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

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

 4.Создание ситуации конфликта. Она возникает при наличии противоречий. Причём противоречия могут быть разных типов: между практически достигнутым результатом или известным фактом и недостаточностью знаний для его теоретического обоснования. Между жизненным опытом учащихся, их бытовыми понятиями и представлениями и научными знаниями. Например: опираясь на положение алюминия в электрохимическом ряду напряжений металлов, обучающиеся относят его к активным металлам. Тогда предлагается на практике объяснить широкое применение алюминиевой посуды в быту, в процессе эксперимента школьники выясняют, что алюминий покрыт оксидной плёнкой, поэтому не выполняет условия активного металла. [2]

   5.Ситуация опровержения. Создаётся, когда предлагается учащимся доказать несостоятельность какого-либо предположения, идеи, вывода на основе всестороннего анализа. Например: рассматривая свойства гидроксидов алюминия и цинка, ученики указывают, что они реагируют с кислотами и разлагаются при нагревании. Так обучающиеся обобщают свойства оснований и подтверждают выводы опытами. Затем они предлагают способ получения нерастворимых гидроксидов алюминия и цинка реакцией обмена между солью и щёлочью. При этом проводят реакцию взаимодействия соли цинка и щёлочи, школьники наблюдают выпадение осадка гидроксида и его последующее растворение в избытке щёлочи. Теперь обучающиеся должны опровергнуть своё утверждение о невозможности реакции между двумя основаниями. В процессе проблемной беседы подвожу их к пониманию того, что в данной реакции гидроксид цинка проявляет кислотные свойства. Делаем вывод: амфотерность – проявление двойственности свойств веществ.

 В своей практике часто используем постановку межпредметной проблемы, для решения которой необходимы знания из системы наук. Например, при изучении темы «Спирты» очень интересно проходит интегрированный с биологией урок «Спирты, их влияние на здоровье человека»». Учащиеся 10 класса проводят эксперимент влияние этилового спирта на яичный белок. В результате реакции денатурации, делают самостоятельный вывод о влиянии спирта на организм человека.

 Следовательно, поставить учебную проблему, значит помочь ученикам самим сформулировать: тему урока, вопрос для исследования. Для этого, используется приём «актуальность» и «яркое пятно» (сказки, легенды, фрагменты из художественной литературы, рисунки, случаи из истории науки). 

 Момент возникновения проблемной ситуации определяется так: у класса должен появиться эмоциональный отклик: удивление, озадаченность (как же так?) или чувство затруднения (как же это объяснить?), в основе которого лежит противоречие между необходимостью выполнить задание и невозможностью это сделать.

Поскольку в любом случае поиск решения, должен завершиться ответом на исходный проблемный вопрос с обучающимися обязательно возвращаемся к началу урока и снимаем проблему-вопрос, применив новое знание.

На этом этапе можно также использовать методы, которые, являются наиболее оптимальными в решении учебной проблемы. Это проблемное изложение, эвристический и исследовательский методы.

Так например: при изучении темы «Гидролиз солей» целесообразно начать урок с решения качественной задачи на распознавание веществ: хлорида алюминия, карбоната натрия и хлорида натрия. Создаем условия для проблемной ситуации: какую окраску имеет лакмус в растворах солей?

Знания учащихся о том, что соль является продуктом нейтрализации кислоты и основания наводит на мысль о том, что индикатор в растворах всех солей будет показывать нейтральную реакцию среды. Однако эксперимент создает противоречие: в каждой пробирке индикатор показывает различную реакцию среды. Учащиеся высказывают свои предположения. Решение проблемной задачи происходит в процессе изучения сущности процесса гидролиза.

При решении экспериментальных задач, отслеживаем и оцениваем сформированность экспериментальных умений по следующим критериям:

1) правильно определил цель опыта;

2) выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений;

3) самостоятельно и рационально выбрал и подготовил для опыта необходимое оборудование, все опыты провел в условиях и режимах, обеспечивающих получение результатов и выводов с наибольшей точностью;

4) научно грамотно, логично описал наблюдения и сформулировал выводы из опыта. В представленном отчете правильно и аккуратно выполнил все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления и сделал выводы;

5) правильно выполнил анализ погрешностей (9-11 классы);

6) проявляет организационно-трудовые умения (поддерживает чистоту рабочего места и порядок на столе, экономно использует расходные материалы);

7) эксперимент осуществляет по плану с учетом техники безопасности и правил работы с материалами и оборудованием.

          Технология экспериментальных умений на основе проблемного обучения, конечно, не является универсальным средством решения всех педагогических проблем и затруднений. Она имеет свои достоинства и недостатки.

  Современные исследования показывают, что в классе, где проводятся проблемные уроки, качество знаний на 15-18 % выше, чем в традиционном обучении.

Таким образом формирование экспериментальных умений обучающихся на уроках химии посредством проблемного обучения дает новое качество образования:

   -практико-ориентированные навыки, самостоятельность, информированность;

    -компетентность – умение выбрать нужное;

    -коммуникативность –умение общаться, конкурентоспособность.

Библиографический список

1.                 Габриелян О.С. Компетентностный подход в обучении химии/О.С. Габриелян, В.Г. Краснова // Химия в школе. – № 2. – с. 16.

2.                 Лернер И.Я. Проблемное обучение / И.Я. Лернер. – М.: «Знание», 1974. – 64 с.

3.                 Махмутов М.И. Организация проблемного обучения в школе. Книга для учителей / М.И. Махмутов. – М.: «Просвещение», 1977. – 240 с.

4.                 Оконь В. Основы проблемного обучения / Пер. с польск. - М.: «Просвещение», 1968. - С. 186-203

5.                 Пустовит С.О. Методика формирования экспериментальных умений учащихся по химии на основе проблемного обучения.  Ин-т содержания и методов обучения Рос. акад. образования. - Москва, 2011. - 22с.