УДК 91.372.857
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ НА УРОКАХ ХИМИИ
© 2019
Фадеева Е.В., учитель химии
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Самарской области средняя общеобразовательная школа № 3 «ОЦ» г. Нефтегорска муниципального района Нефтегорский Самарской области (Россия)
Аннотация: Статья посвящена формированию мотивации у обучающихся к изучению предмета химии в процессе выполнения экспериментально-исследовательских заданий.
Ключевые слова: познавательный интерес; эксперимент; аксиологический подход; элементы различных педагогических технологий.
Химии никоим образом научиться невозможно, не видав
самой практики и не принимаясь за химические операции.
М.В. Ломоносов
Давайте мысленно перенесемся в мир своего детства и погрузимся в воспоминания. Какими мы были? Любопытными, наблюдательными и, конечно, было желание постоянно экспериментировать. Экспериментальная работа дает возможность каждому почувствовать себя в роли ученого, приоткрывающего дверь в новое, неизвестное. Только самостоятельно добывая в эксперименте знания, можно получить уверенность в его истинности и справедливости.
В современных условиях, где предмету химия в общеобразовательном процессе отводится незначительное время, очень трудно заинтересовать учащихся познанием научной картины мира. Но практика показывает, что сегодня ученику нужны: осознание общей картины мира, ощущение сопричастности к культурному наследию, прямого участия в жизненных процессах.
Одной из форм организации деятельности учащихся, позволяющей максимально приближать обучение к жизни, является экспериментально-исследовательская работа. Хорошо организованная и систематизированная исследовательская деятельность учащихся способствует не только развитию творческих способностей ребенка, но и мотивирует его на выполнение учебной задачи в целом и, самое главное, способствует его социальной адаптации в среде сверстников, помогает менять его статус в коллективе, позволяет почувствовать собственную значимость.
Как же организовать учащихся на уроке, чтобы познание происходило в ходе увлекательной экспериментальной деятельности? Химия – наука экспериментальная. Важным методом ее изучения является эксперимент. Виды эксперимента – демонстрационный и ученический (лабораторная и практическая работа, домашние опыты, виртуальная химическая лаборатория). Демонстрационный эксперимент – это химический эксперимент, проводимый преподавателем. Например:
1. 9 класс – химические свойства металлов – (горение магния).
Цель: взаимодействие магния с кислородом, тип реакции, написать уравнение 2Mq+O2=2MqO
2. 10–11 класс – класс алканы – химические свойства предельных алканов-парафинов.
Цель: рассмотреть взаимодействие с водой класса алканы-парафины.
Лабораторные опыты – это эксперимент, который выполняют учащиеся под непосредственным руководством учителя. Лабораторные работы заключаются в проведении учащимися по заданию учителя, закрепления темы урока.
Лабораторный опыт: 9 класс. Алюминий
Цель: доказать, что металл алюминий является восстановителем.
Лабораторная работа: 9 класс. Химические свойства металлов 3 группы.
Цель: доказать практическим путем взаимодействие Ме III группы с классами неорганической химии.
Практические работы имеют высокую степень самостоятельности учащихся.
8 класс. Очистка поваренной соли.
Цель: приготовить раствор с определенной массовой долей, с помощью фильтра очистить соль от песка.
9 класс. Получение аммиака и растворение его в воде.
Цель: химические свойства аммиака. Особенность реакции с кислотой – «Дым без огня».
11 класс. Белки. Свойства.
Цель: химические свойства белков – реакция на кислоты. Денатурация белка.
Домашние опыты:
8 класс. Тема: «Изменение окраски индикаторов в кислой и щелочной среде».
Цель: наблюдение за изменением окраски вишневого варенья в растворе лимонной кислоты и питьевой соды.
9 класс. Тема «Кристаллогидраты».
Цель: выращивание кристаллов меди.
10-11 класс. Тема: «Жиры. Мыла».
Цель: получение мыла из растительного масла.
Когда на уроке нет какого-либо химического реактива или не позволяет провести опыт по ТБ кабинет химии, то можно использовать виртуальную химическую лабораторию. http://www.virtulab.net/ – виртуальная образовательная лаборатория.
Конечно, это красиво, эффектно, но не дает результата «горения глаз ребенка». Но можно использовать в демонстрационно-наглядном методе.
Для развития коммуникативных способностей учащихся предполагается закрепление проводить в виде экспериментальных задач:
1. Экспериментально-исследовательские задачи:
Для подкормки капусты применяют раствор хлорида калия KCl с массовой долей 0,04 или 4%. Приготовьте 50 г такого раствора.
2.Проблемно-расчетные задачи часто подбирают такие задачи сами ребята.
| Проблемный вопрос | Научно – популярная информация | Задание для расчетов |
| Почему дельфиньи слезы не соленые? | Слезы дельфина сладкие – в них есть галактоза и фруктоза, т.е. сахара. Слезы служат смазкой, поэтому дельфины плачут, чтобы лучше видеть и быстрее плавать. | Установите молекулярную формулу фруктозы, которая придает слезам дельфина сладкий вкус, если массовые доли элементов в ней: углерода – 40%, водорода – 6,6%, кислорода – 53,4%. Относительная молекулярная масса фруктозы 180. |
3. Творческие задачи с экспериментальным уклоном:
1. Тема «Неметаллы».
Чтобы не заметно было, что молоко прокисло, в него добавляли соду. Как это можно выявить?
2. Тема «Мыла».
Почему женщины, изображённые на картине французского художника Жана Франсуа Милле «Прачки» имеют красные опухшие руки?
3. Тема «Минеральные удобрения».
Чем можно объяснить, что в конце лета на огуречных грядках, когда урожай почти весь собран, встречаются огурчики-«уродцы»? Одни из них похожи на скрюченный перец (хвостики огурчиков тонкие и загибаются), другие – на непривлекательную грушу?
Для проведения исследовательского химического эксперимента на уроке химии используются элементы различных технологий.
• Личностно-ориентированное обучение основано на личностном подходе. Данная технология позволяет сформировать такие общеучебные умения, как мыслить, анализировать, используется личностный опыт ученика.
8 класс – Тема «Классы неорганической химии» (подготовка к экзамену, закрепление материала – практическая работа).
1. «Убери лишнее». В предложенных ряду присутствуют «лишние» формулы веществ –NaOH,HCL, CuSO4,H2O,СuO, Fe.
9 класс. Углерод. Физические свойства. Применение.
2. «Логическая цепочка». Учитель задает начало фразы: «Углерод – это неметалл» (выполняется лабораторная работа).
• Технология проблемного обучения, которое является методом развития самостоятельного творческого мышления. Мы включаемся в исследовательскую деятельность только тогда, когда учащиеся достаточно свободно могут ориентироваться в определенной системе знаний, что повышает долю их самостоятельности в выполнении эксперимента.
9 класс. «Щелочные металлы». Почему опыт взаимодействия воды с щелочью, называют – бегающий металл?
10 класс. «Белки». Почему нельзя сушить кожаную обувь, одежду на батарее?
• Метод проектов. Овладение основами научного эксперимента необходимо учащимся, желающим заниматься исследовательской работой. (Взлет, «Первые шаги в науку», конкурс Грота).
• Технология разноуровнего обучения. Данное обучение осуществляется на всех этапах урока. При письменном опросе использую карточки различной степени сложности, тесты двух, трех уровней (разрабатываю сама). Осуществляю дифференциацию и при проведении практических работ. Самостоятельные и проверочные работы содержат задания обязательного уровня, задания повышенного уровня сложности. Например, практическая работа «Свойства неорганических веществ».
|
№ |
Задание |
|
1. |
Кислота – это вещество, состоящее из атомов водорода и 1) кислотного остатка; 2) атомов кислорода; 3) атомов металла; 4) гидроксогруппы |
|
2. |
В серной кислоте (H2 SO4) метилоранж становится 1) синим; 2) коричневым; 3) оранжевым; 4) розовым (проведите опыт) |
|
1. |
При взаимодействии серной кислоты (H2 SO4) с цинком (Zn) 1) выделяется газ; 2) образуется осадок; 3) изменяется цвет раствора; 4) ничего не происходит (проведите опыт) |
|
2. |
Схема уравнения реакции взаимодействия серной кислоты (H2SO4) с цинком (Zn) 1) H2 SO4 + Zn → ZnSO4 + H2O; 2) H2SO4 + Zn → ZnS + H2; 3) H2 SO4 + Zn → ZnSO4 + H2S; 4) H2SO4 + Zn → ZnSO4 + H2 |
|
1. |
Коэффициенты в схеме уравнения реакции взаимодействия серной кислоты (H2 SO4) с цинком 1) 1,1,1,1 4 ; 2) 2,2,1,2; 3) 1,3,2,; 4) 3,1,2,1 |
|
2. |
Взаимодействие серной кислоты (H2 SO4) с оксидом меди (II) (CuO) происходит при нагревании. Проведите опыт. В результате этой реакции цвет раствора становится 1) белым; 2) оранжевым; 3) остается бесцветным ; 4) синим |
Формирование исследовательской компетентности учащихся вне урока
Однако наибольшие возможности для проведения системной исследовательской работы учащихся предоставляет внеурочная исследовательская деятельность.
Одними из видов использования исследования являются: школьное НОУ, олимпиады, конкурсы, интеллектуальные марафоны, конференции, факультативы, экспедиции, предметные клубы и другие. Внеурочная образовательная деятельность осуществляется в виде различных типов исследовательских работ.
Помимо занятий в школе учащиеся могут проводить исследования в домашней работе. Это стимулирует творческие способности: воображение, фантазию, активную мыслительную деятельность. Исследовательские домашние задания снабжаются инструкциями.
В преподавании естественных наук, и в частности химии, основная задача состоит в том, чтобы, прежде всего, заинтересовать учащихся процессом познания: научить их ставить вопросы и пытаться найти на них ответы.
Детям в высшей степени свойственно стремление к здоровому соперничеству, первенству, самоутверждению. Действительно, переживая чувство удовлетворения, школьник испытывает подъём бодрости и энергии, уверенность в собственных силах и дальнейшим движении вперёд. Если информация, полученная на уроке, заинтересовала учащихся, то у школьников возникает желание изучать химию и после уроков. Аксиологический подход на уроке позволяет создать систему ценностного отношения к здоровью. Применение здоровьесберегающих технологий способствует сохранению и укреплению здоровья, что является фундаментом успешности усвоения материала, развития учащихся, формирования УУД. Сохранению духовно-нравственного здоровья учащихся способствуют внеклассные мероприятия духовно-нравственного содержания, курса «Занимательная химия».
Активизация познавательной деятельности ученика без развития его познавательного интереса практически невозможна. Вот поэтому в процессе обучения необходимо укреплять познавательный интерес учащихся через эксперимент, и как важный мотив обучения, и как стойкую черту личности, и как мощное средство воспитывающего обучения, повышения его качества. Системная работа в этом направлении на уроках химии позволила добиться роста качества знаний, отсутствия неуспевающих по предмету, дети на протяжении последних лет уверенно занимают призовые места в олимпиадах, становятся призерами и победителями научных конференций регионального уровня, возрос интерес к изучению химии, возросло количество учащихся сдающих ОГЭ И ЕГЭ.
Опыт работы целесообразно представить в виде информационной карты.
| ИНФОРМАЦИОННАЯ КАРТА ИННОВАЦИОННОГО ОПЫТА лауреата областного конкурса «УЧИТЕЛЬ ГОДА» |
|||||||||
| I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ | |||||||||
| Ф.И.О. автора опыта, адрес электронной почты | Учреждение, в котором работает автор опыта, адрес сайта | Должность с указанием преподаваемого предмета или выполняемого функционала | Стаж работы в должности | ||||||
| Фадеева Елена Викторовна rudenkovalena@rambler.ru |
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №3 г. Нефтегорска «Образовательный центр» муниципального района Нефтегорский Самарской области http://schoolneft3.ru |
учитель химии | 23 лет | ||||||
| II. САМОЭКСПЕРТИЗА ОПЫТА | |||||||||
| Тип опыта | Сектор применения: средняя и старшая школа, урочная и внеурочная деятельность по химии. Масштаб изменений: локальный. Предмет изменений: методы и формы организации учебного процесса. |
||||||||
| Характеристики ценности опыта (новизна для потребителя, актуальность, эффективность: потенциальная полезность, надежность, перспективность) | Новизна инновационного опыта заключается в проектировании развивающего пространства на уроке: перевод обучающегося из позиции пассивного объекта на позицию целеустремленного деятеля; формирование ценностно-смысловых установок. Актуальность. Химические знания – неотъемлемая часть естествознания. Формирование в сознании школьников химической картины мира обеспечивает: выработку научного мировоззрения; выработку культуры мышления и поведения. Химическое образование является важным условием экологически грамотного, безопасного поведения человека от которого зависит будущее России. Поэтому нацеленность на духовно-нравственное, патриотическое воспитание, формирование потребности творить, быть активным деятелем и компетентной личностью продиктованы социальным заказом, ФГОС общего образования, Концепцией развития химического образования в России. Эффективность: - потенциальная полезность: создать такие условия, чтобы ученик на уроке был деятелем, творцом. Чтобы каждый урок был направлен не только на достижение предметного и метапредметного результата, но и на всестороннее развитие личности; - надёжность опыта заключается в использовании, полученных знаний и опыта в дальнейшей жизни: выборе профессии, сохранении собственного здоровья, сохранения природы. Учащиеся приобретают опыт индивидуальной работы с дополнительными источниками информации, учатся работать в парах, выполнять групповые и коллективные работы; - перспективность представленного опыта заключается в том, что в его основе лежит экспериментально-исследовательская деятельность, которая соответствует идеологии нового Федерального государственного образовательного стандарта. |
||||||||
| Характеристики опыта, определяющие трудоемкость его освоения | Освоение опыта требует не больших материальных затрат на приобретение химического оборудования и химических реактивов. | ||||||||
| III. СУЩНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПЫТА | |||||||||
| 1. Направление инновационной деятельности | Урочная и внеурочная деятельность. | ||||||||
| 2. Тема инновационного педагогического опыта (ИПО) | Экспериментально-исследовательское проектирование на уроках химии. | ||||||||
| 3. Ведущая педагогическая идея | Ведущая идея представляемого инновационного опыта: через формирование мотивации у обучающихся к изучению предмета химии в процессе выполнения экспериментально-исследовательских заданий. | ||||||||
| 4. Источник изменений (противоречия, новые средства обучения, новые условия образовательной деятельности, др.) | Противоречия: между необходимостью развивать у учащихся интерес к химии при отсутствии устойчивой учебной мотивации к учению; применяя химическую информацию в жизни ученика, когда школьник часто принимает роль пассивного слушателя, не анализируя ее. Новое средство обучения: эффективное использование современных образовательных технологий в системе педагогической деятельности, в частности применяя экспериментально-исследовательское проектирование на уроках и во внеурочной деятельности. Новые условия образовательной деятельности. – использование приобретенных универсальных учебных действий в практической деятельности и повседневной жизни; – повышение уровня химической подготовленности; – использование современных технологий, нестандартных форм работы в учебной и внеурочной деятельности, типов заданий, позволяющих развивать познавательную мотивацию; – учёт возрастных, психологических особенностей развития учащихся; – создание единого школьного информационного пространства. |
||||||||
| 5. Идея изменений (в чем сущность ИПО: в использовании образовательных, коммуникационно-информационных или других технологий, в изменении содержания образования, организации учебного или воспитательного процесса, др.) | Использование СОТ. В целях создания условий для формирования всесторонне развитой активной творческой личности в учебном процессе используются современные образовательные технологии, дающие возможность повышать качество образования: – технология АМО (активных методов обучения); – технология интерактивного обучения (технология модерации); – дистанционные образовательные технологии; – технологии электронного обучения. Сущность ИПО. Ведущей идеей представляемого инновационного опыта является создание экспериментально-исследовательское проектирование на уроках химии. Организация учебного процесса. Организуются такие формы учебного сотрудничества, где была бы востребована активность и инициатива ученика. Занятия проводятся на основе экспериментального проектирования. Методика интегрированного обучения на уроке-эксперименте позволяет реализовать аксиологический подход в обучении. Главный на уроке – ученик в содружестве с учителем. |
||||||||
| 6. Концепция изменений (способы, их преимущества перед аналогами и новизна, ограничения, трудоемкость, риски) | Преимущество перед аналогами и новизна. Заключается в проектировании развивающего пространства на уроке: перевод обучающегося из позиции пассивного объекта на позицию целеустремленного деятеля; формирование ценностно-смысловых установок. Ограничения отсутствуют. Удобство в том, что данная разработка может работать на каждом уроке химии с 8 по 11 классы как один из видов деятельности. Трудоёмкость и риски. Требует перестройки традиционной системы обучения, отсутствием некоторых химических реактивов, оборудования, что связано со значительными затратами труда учителя. Меньший, по сравнению с пассивными методами, контроль над объемом и глубиной изучения, временем и ходом обучения. |
||||||||
| 7. Условия реализации изменений (включая личностно-профессиональные качества педагога и достигнутый им уровень профессионализма) | Для успешной реализации опыта необходимо: – системное использование современных технологий на всех этапах образовательного мероприятия; – принятие обучающегося в качестве равноправного субъекта школьных отношений; – изменение роли учителя: консультант, наставник, старший партнер; – прохождение курсов повышения квалификации, связанных с данной темой; – наличие ПК с выходом в Интернет; – наличие химического оборудования, специально оборудованного кабинета, химические реактивы. |
||||||||
| 8. Результат изменений |
Применение химического эксперимента и исследований в области химии, а также современных образовательных технологий позволило добиться высоких предметных и метапредметных результатов:
Анкетирование показало, что у учащихся повысился уровень познавательной деятельности на уроках химии.
|
||||||||
| 9. Публикации о представленном ИПО | 1. «Методическая разработка урока по химии по теме «Углеводы» // Сборник методических материалов по итогам окружного конкурса для педагогов «Лучшая методическая разработка с использованием ИКТ», выпуск № 3 / составители: А.П. Бережнова, С.В. Павлова. – Нефтегорск, 2016. – 113 с. 2. Программа элективного курса «Окислительно-восстановительные реакции в нашей жизни» // Сборник методических материалов: из опыта работы сотрудников системы образования Юго-Восточного образовательного округа, выпуск № 2 / составители: А.П. Бережнова, С.В. Павлова. – Нефтегорск, 2017. – 114 с. 3. Технология критического мышления на уроках химии // Сборник методических материалов: из опыта работы сотрудников системы образования Юго-Восточного образовательного округа, выпуск № 4 / составители: А.П. Бережнова, С.В. Павлова. Нефтегорск, 2017. 85 с. |
||||||||
| 10. Публичные представления ИПО на конкурсных мероприятиях | 1. Окружной конкурс педагогического мастерства «Самая классная классная!». «Классный руководитель 5–9 классов». Призер 2017. 2. Победитель окружного конкурса профессионального мастерства на лучшую методическую разработку в 2018 г. 3.Призер областного конкурса профессионального мастерства на лучшую методическую разработку при работе с одаренными детьми в 2018 год. 4. Окружной конкурс «Учитель года – 2019 Юго-Восточного образовательного округа». Победитель. 5.Зональный этап конкурса «Учитель года – 2019». Победитель. 6. Областной конкурс «Учитель года – 2019». Лауреат. |
||||||||
Уровень познавательной деятельности. 
Успеваемость учащихся 100 %, качество знаний повышается с каждым годом.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования / Министерство образования и науки Российской Федерации. М. : Просвещение, 2011. 48 с.
- Галеева Н.Л., Мельничук Н.Л. Сто приёмов для учебного успеха ученика на уроках химии : методическое пособие для учителя по освоению и использованию педагогической технологии «ИСУД» дидактического ресурса личностно-ориентированного образовательного процесса. М. : «5 за знания», 2007. 128 с.
- Ожегов С.И. Толковый словарь русского языка. М. : Азбуковик, 1999. 944 с.
- Габриелян О.С. Сборник заданий по химии 8–11 класс. М. : Дрофа, 2017. 184 с.
EXPERIMENTAL RESEARCH DESIGNING IN CHEMISTRY LESSONS
© 2019
Fadeeva E.V., chemistry teacher
State budgetary educational institution of the Samara region secondary school № 3 «OC» Neftegorsk municipal district Neftegorsky Samara region
Abstract: The article is devoted to the formation of motivation among students to study the subject of chemistry in the process of performing experimental research tasks.
Keywords: cognitive interest; experiment; axiological approach; elements of various pedagogical technologies.