ВВЕДЕНИЕ

В настоящем пособии предпринята попытка обозначить основные направления совершенствования химического образования в русле тех инновационных преобразований, которые осуществляются во всей системе образования России: в концептуальных основах, в системе целей обучения, развития и воспитания, в организационных формах и технологиях.

Пособие состоит из двух частей. В первой часта в соответствии с уровнем представлений и компетенции автора показаны побуждающие факторы совершенствования обучения химии, система педагогической инноватики, раскрывается роль педагогического творчества учителя в реализации инноваций, выделяются наиболее эффективные педагогические приемы, составляющие основы современных образовательных технологий.

Наиболее полно и системно, по мнению автора, представлены: технология проблемного обучения (глава 3) и модульная технология обучения химии (глава 4).

Вторая часть пособия будет посвяшена технологии реализации интегративного подхода в обучении химии, особое внимание уделено проблеме интеграции гуманитарного и естественнонаучного (химического) образования, роли активных методов (деловые, ролевые, дидактические игры) в развитии мотивации учебно-познавательной деятельности на уроках химии; экологическому образованию и воспитанию в процессе обучения химии, инновационным технологиям в системе контроля уровня усвоения и качества знаний учащихся.

Автор не претендует на полное, всеохватное представление процесса инновационных преобразований в системе обучения химии, но многолетний опыт работы с учителями в системе повышения квалификации и преподавание студентам курса «Методика преподавания химии» сформировал собственный подход к рассмотрению данной проблемы.

Автор будет признательна всем за возможные замечания и пожелания и приглашает к сотрудничеству заинтересованных лиц.

Глава 1. ИННОВАЦИИ В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ

Совершенствование обучения химиикак педагогическая проблема

Последнее десятилетие уходящего века внесло в общественную жизнь России огромные перемены. Они пронизали все сферы деятельности: экономическую, социальную, духовную. В системе образования эти перемены обусловлены мощным влиянием и внедрением принципов гуманистической педагогики К. Роджерса и А. Маслоу, В.А. Сухомлинского и Л.С. Рубинштейна, из недр которой рождается теория и практика личностноориентированного обучения и педагогика индивидуальности. Знания, умения и навыки как конечный и некогда высший результат обучения теперь рассматриваются не как самоцель, а как средство развития индивидуальности. Данная цель -развитие индивидуальности - требует новых подходов и к педагогическим средствам её реализации: совершенствования не только организационных форм и методов обучения, но и содержания образования.

Настоятельная необходимость в совершенствовании обучения химии продиктована также рядом других мотивов.

Международное исследование знаний учащихся (TIMSS), проводящееся с 1991 г., показало наметившуюся тенденцию к снижению качества знаний наших школьников по химии и другим естественнонаучным дисциплинам. К числу недостатков в естественнонаучной подготовке учащихся школ России относят, например, неумение применять полученные знания в реальных ситуациях, характерных для повседневной жизни, недостаточное развитие пространственных представлений, неумение интегрировать естественнонаучные знания и применять их для объяснения явлений окружающего мира, поверхностные знания вопросов экологии.

В августе 1991 г. в Москве состоялась советско-американская конференция преподавателей естественнонаучных дисциплин (U.S. - Soviet Conference of Science Teachers, Moscow, Juli 31 - August 2, 1991), в ходе которой при обсуждении докладов и в непосредственном общении участники конференции с удивлением обнаружили, что не только многие наши дети, но и американские не любят химию: «сухая, концептуальная, теоретизиро- ванная, нудная и никому не нужная наука».

Несколько позже, на международном семинаре по преподаванию химии в школе «Путинская осень-96», преподаватели химии в Специализированном учебно-научном центре МГУ (интернат им. А.Н. Колмогорова) снова с сожалением констатируют: школьники говорят: «Не нужна нам ваша химия, все равно она нам в жизни не пригодится».

К сожалению, в этих словах есть доля правды. Зачастую те знания, которые школьник получает на уроках, трудно связать с реальной жизнью. Расчетные задачи, на решение которых школьники тратят огромное количество времени, во многом далеки от повседневной жизни обычного человека. Вряд ли кому-то из сегодняшних школьников придется, например, рассчитывать, «сколько этилового спирта нужно взять, чтобы получить 100 тонн каучука с выходом 80%».

Следовательно, освоение учащимися знаний химии как одной из выдающихся областей естествознания не мотивировано потребностями современного экономического и социального развития общества и преподносятся эти знания в скучной традиционной форме.

В ходе дискуссии на конференциях и семинарах учителя приходят к выводу, что необходимо безотлагательно развернуть содержание химии на социально-экономические и социально-экологические проблемы общества, а в ходе обучения мотивировать каждый элемент приращения знаний с тем, чтобы сформировать потребность в овладении научными знаниями не только с целью продолжения образования, но и для принятия правильных обоснованных решений в любых жизненных обстоятельствах.

В качестве примера инновационного подхода к структуре содержания школьного курса химии на начальном этапе ее освоения можно привести следующие пособия: программу и учебник «Chemcom» - «Химия и общество» Американского химического общества; «Химия в действии» (М. Фримантил); «Химия в центре наук» (Т. Браун, Г.Ю. Лемей) и др. В данных пособиях базовые знания по химии подаются в контексте проблем, связанных с объектами окружающей среды, с материальными ресурсами и технологиями: «Водные ресурсы и качество воды»; «Химические ресурсы»; «Сохранение вещества в природе и деятельность человека»; «Нефть - химическое сырье или топливо?»; «Пища - строительный материал организма» и т.д.

Химия - одна из естественных наук, и ее преподавание, казалось бы, не должно зависеть от общественно-политического строя в государстве. Тем не менее господствовавшая 70 лет марксистско-ленинская идеология одной из главных целей изучения химии в школе ставила формирование диалектико-материалистического мировоззрения. Современному человеку нужно уметь мыслить не только диалектически, но и «химически». Школьная химия может изучаться как основа нового мировоззрения, которое можно назвать гуманистическим, экологическим, с целостным осозна-

нием гармонии и смысла своего существования. Мыслить «химически» — значит понимать характер и последствия любых превращений веществ, характер и последствия химического воздействия на окружающую среду. Овладение превращением веществ - шаг великий, но и ответственный; изменение первоосновы предметов приближает к постижению тайны первооснов бытия. Ранние алхимики это осознавали и каждый свой шаг старались «согласовывать» с высшими силами природы. Современный ученый обращается с веществом без особого мистического волнения. Мы учим школьников и студентов строгой науке анализа и синтеза, но не искусству великого созидания, согласованного с законами духа и разума. И поэтому рождаются в лабораториях новые боевые отравляющие вещества, наркотики, канцерогены.

Отделение самой материальной из наук - химии - от присущего алхимикам мистицизма позволило добиться невероятных успехов в изучении вещества. Но при этом произошли потери, значение которых мы только начинаем сознавать. Потери эти не являются сугубо химическими, они общие для всей современной науки, и важнейшая среди них - потеря целостности восприятия мира, ощущения взаимосвязи происходящего в лабораторной установке со всем миром веществ и организмов. Самое очевидное следствие этого - экологический кризис.

В настоящее время осуществляется интенсивное осмысление и взаимопроникновение научных и технических достижений как западной, так и восточной цивилизаций. Философия гармонии и единства всего сущего, неотделимости человека от природы уберегла исследователей от необдуманного вмешательства в законы природы, но замедлила развитие естественных наук в восточноазиатских странах. В то же время в европейской науке разделение субъекта (человека) и объекта его исследований (в химии - вещество), разделение знания и веры, рационализм Декарта (Рене Декарт, 1596-1650) и эмпиризм Бэкона (Френсис Бэкон, 1561-1626) отделили человека от изучаемой им природы, хотя и обусловили мощный технический прогресс.

Результатом происходящего осмысления должен стать новый подход к организации процесса передачи и усвоения знаний. При этом фундаментальные знания могут быть полноценно усвоены лишь как элементы адекватной этим знаниям деятельности.

Система понятий педагогической инноватики

Педагогические инновационные процессы стали предметом специального изучения ученых примерно с конца 50-х годов XX века — на Западе, а в последнее десятилетие -ив нашей стране.

Понятие «инновация» трактуется как нововведение. В свою очередь русское слово «нововведение» определяется как целенаправленное изменение, вносящее в систему или процесс новые стабильные элементы (новшества), вызывающие переход системы из одного состояния в другое. В научно-методической литературе понятие «новшество» трактуется как новое средство (новый метод, методика, технология, программа и т.п.), инновация - как процесс освоения нового средства.

В целом под инновационным процессом понимается комплексная деятельность по созданию, освоению, использованию новшеств.

Новизна любого педагогического средства всегда носит конкретноисторический характер. Рождаясь в конкретное время, прогрессивно решая задачи конкретного исторического этапа, новшество может стать достоянием многих, войти в массовую практику обучения и воспитания, а затем устареть и стать тормозом развития в более позднее время.

Создание нового, инновационные подходы возможны лишь на основе изучения и обобщения педагогического опыта, отражающего реальную практику деятельности большинства учителей. При этом следует различать понятия «передовой» и «новаторский» опыт. Передовым считается опыт деятельности, обеспечивающий высокие устойчивые результаты обучения и воспитания в сложившихся организационно-педагогических условиях. Тогда как новаторство (инновация) связано с выходом за рамки действия сложившихся нормативов, подходов, приемов, с качественными изменениями содержания деятельности, созданием новой педагогической системы, новой технологии обучения и воспитания. При внедрении передового или инновационного опыта следует руководствоваться идеей К.Д. Ушинского о том, что передается не сам опыт, а мысль, выведенная из опыта, ибо обучение - живой, непрерывно меняющийся процесс: неповторимы дети, обстоятельства, учебные ситуации и личность самого учителя.

Педагогическое творчествокак фактор инновационных преобразований

Творчество как созидательная деятельность, в какой бы области она ни осуществлялась, выступает как процесс разрешения противоречий.

Новые теории возникают в науке с появлением фактов, не укладывающихся в рамки старых представлений. Вспомним путь формирования теории электролитической диссоциации: отклонения в свойствах растворов кислот, солей и оснований от свойств растворов сахара, бензойной кислоты и ряда других веществ привели Аррениуса к идее распада молекул на ионы в водных растворах; инертность молекулы СО, парамагнетизм кислорода и другие противоречивые обстоятельства побудили к созданию

ММО в теории химической связи; аномальная прочность комплексов ванадия и никеля по сравнению с другими 3 d-элементами - теорию кристаллического поля лигандов и т.д.

Не является исключением в этой связи и процесс педагогического творчества: новизна деятельности, введение инноваций должны начинаться с выявления и обоснования конкретной потребности, побуждающей творческий поиск, с выявления и осознания противоречий, являющихся движущей основой педагогического новшества - противоречий, заложенных в особенностях содержания, процесса преподавания или учения.

Носителем противоречий может быть сама образовательная система, ее принципы: принцип научности и доступности, общественная форма передачи знаний и личностный, индивидуальный характер восприятия и усвоения знаний и т.д.

В психолого-педагогической теории различают следующие группы противоречий:

- необходимые, представляющие собой подлинные и постоянные движущие силы учебного процесса;

- неизбежные, т.е. представляющие собой несовершенства текущего момента процесса обучения (например, набрали класс с разным уровнем восприятия и мотивации учения);

- случайные, или ситуативные, которые вызываются субъективными факторами, недостаточной эрудицией, внимательностью, гибкостью взаимоотношений «учитель — ученик», слабой воспитанностью и т.д.

Они играют отрицательную роль, осложняют процесс обучения, препятствуют развертыванию подлинно движущих сил, инноваций. Эти противоречия легче предупредить, преодолеть. Здесь речь идет о педагогической культуре, об уровне профессионализма и уровне педагогического мастерства. Данные качества, их высокое развитие являются основой для осознания учителем первых двух групп противоречий и поисков выхода из этих противоречий — основой для творчества и новаторства.

С позиции разрешения противоречий мы и проследим основные направления инноваций в обучении химии, отметим области наиболее значимых продуктивных решений.

Инновации в концептуальных основахшкольного химического образования

Одним из самых очевидных и в то же время самых сложных для разрешения противоречий обучения первой группы, как было показано выше, является противоречие между коллективной организацией обучения и индивидуальным характером усвоения знаний, которое в свою очередь поро-

ждает ряд противоречий, например: между уровнем сложности нового учебного материала и разным уровнем развития познавательных способностей школьников; между объективностью, справедливостью оценивания знаний и учетом индивидуальных возможностей и прилежания к учебе; между единым временем и темпом изучения разделов программы и индивидуальными возможностями усвоения знаний учащихся и т.д. Возможные пути разрешения данного противоречия - дифференциация и индивидуализация обучения, которые следует рассматривать как одно из направлений гуманизации процесса обучения химии.

В концепции школьного химического образования, разработанной доктором химических наук, профессором Г.В. Лисичкиным (МИПОС), доктором педагогических наук, профессором Е.Е. Минченковым (ИОШ РАО) при участии научных сотрудников лабораторий химического образования МИРОС и ИОШ РАО, обозначена как ведущая идея дифференцированного подхода в обучении, в соответствии с которыми возможен выбор учащимися на определенной ступени обучения тех учебных дисциплин, которые представляют для них наибольший интерес, к более успешному изучению которых подвигают индивидуальные задатки и способности. В связи с отмеченным в структуре школьного химического образования предусмотрено три компонента (три звена): пропедевтический, базовый (общий) и профильный.

Базовый компонент (VIII - IX классы, основная школа) обязателен для всех учащихся, представлен в виде систематического курса химии, объем и глубина знаний, подлежащих усвоению, зафиксированы в Государственном образовательном стандарте. На данной ступени обучения индивидуализация может достигаться путем уровневого подхода и внутренней дифференциации в пределах класса, группы учащихся, через факультативные занятия и кружки, школьное научной общество.

Профильный компонент школьного химического образования призван наряду с решением общих учебно-воспитательных задач развить интерес учащихся к химии, углубить их знания, определить выбор и приоритеты дальнейшего профессионального обучения. Поэтому программы, учебники и дидактические средства обучения химии составляются в соответствии с профилем класса, школы. Так, в курсе химии для школ гуманитарного профиля (X - XI классы) могут быть затронуты проблемы химической эволюции вещества, экологические проблемы, стоящие перед человечеством, рассмотрены вопросы связи химии с искусством. Значительное место в таком курсе должно отводиться применению материалов, веществ в быту. Курс химии должен быть в значительной мере культурологическим, раскрывающим роль химии как элемента культуры в развитии человеческой цивилизации.

При любом выбранном пути совершенствования химических знаний их уровень не должен превышать базовый, но путь приобретения этих знаний должен способствовать и развивать гуманитарные способности учащихся.

Для школ и классов технического профиля предлагается курс химии, связанный с конкретной трудовой подготовкой школьников. В прикладном, практическом аспекте этот курс должен давать учащимся знания и умения, необходимые для овладения определенной профессией. Целесообразно конструировать такой курс из модулей, логически связанных со стержневой систематической основой и раскрывающих значение химии в материаловедении, транспорте, строительстве, сельском хозяйстве и т.д.

В школах или классах естественнонаучного профиля обучение химии должно проводиться на более высоком, чем базовый, теоретическом уровне. Одна из особенностей развития химии и биологии состоит в усилении взаимодействия, взаимопроникновения данных наук. Необходимо обеспечить понимание учащимися роли химических методов и представлений для биологии и тех возможностей, которые дает химия для исследования биологических явлений на молекулярном уровне, соответствующем фундаментальному для современной биологии уровню организации живых систем.

Концепцией химического образования предусматривается также углубленное изучение химии учащимися, желающими в дальнейшем получить специальное химическое, биолого-химическое, химико-технологическое образование. Курс химии повышенного уровня должен предусматривать более глубокие теоретические основы неорганической, органической, физической, аналитической химии, а также и знания прикладного характера. Уровень знаний и умений таких учащихся определяется избранным направлением углубления и возможностью школы, уровнем профессионализма и компетентности самого учителя.

Таким образом, современный учитель в списке действующих учебных программ и учебников, пособий для учителя и учащихся может выбрать программу и учебные пособия, реализующие как линейный, так и концентрический принцип построения курса химии, уровневого или углубленного изучения химии. Проиллюстрируем сказанное краткой аннотацией некоторых учебников и учебных пособий.

Сатбалдина С.Т., Лидин Р.А.

Химия: Неорганическая химия. 8 кл.: Учебник.

Учебник нового поколения с оригинальной концепцией: вещество, свойства, химические процессы рассматриваются на макро- и микроуровнях. Методический аппарат строится с учетом возрастных особенностей восприятия и способностей. Обеспечивается дифференцированный подход.

Гузей Л. С., Суровцева Р.П.

Химия. 10 кл.: Учебник.

Изложение материала основано на последних научных достижениях. Используются только те химические законы, без которых нельзя обойтись при описании картины мира, при постижении основных законов природы. Методический аппарат максимально облегчает восприятие и усвоение нового материала.

Гузей Л. С., Сорокин В.В., Суровцева Р.П.

Химия. 9 кл.: Учебник.

Новый двухуровневый учебник содержит материалы для базового и углубленного изучения химии в школе. В учебнике учтены новейшие достижения теоретической и практической химии, предложена современная методика преподавания. Подробные рекомендации учителю приведены в методическом пособии.

Ахметов Н. С.

Химия. 9 кл.: Учебник.

Соответствует новой концепции химического образования. Прогнозирование химических знаний о веществе и химическом процессе и подтверждение их научными теориями делают курс отличным от учебников других авторов. Авторская концепция: преодолеть механическое заучивание и опереться на смежные с химией науки (биологию, физику, математику), чтобы раскрыть сущность химических процессов.

Зайцев О. С.

Неорганическая химия. 8 кл.: Теоретические основы (углубленный курс).

Учебник построен в соответствии с современными достижениями науки. Акцент перенесен на химические процессы, поэтому химия элементов изучается не в традиционной систематической последовательности, а по мере рассмотрения этих процессов. Включены задачи проблемного характера и лабораторные работы исследовательского типа.

Зайцев О. С., Габрусева И.И.

Химия: разноуровневые задания по курсу химии. 8 кл.

Осуществлен системный подход к структурированию учебного материала. Представлен повышенный уровень для классов естественнонаучного профиля. Основной упор сделан на знакомство с новейшими технологиями, анализ экологической ситуации в стране, пути преодоления экологических проблем на местном и региональном уровнях.

Суровцева Р.П., Гузей Л.С.

Химия. 8-9 кл.: Методическое пособие.

Изложение материала основано на последних научных достижениях. Вводится минимум специфических понятий. Используются только те химические законы, без которых нельзя обойтись при описании картины мира, при постижении основных законов природы. Учебник включает методические указания и поурочное планирование для учителей.

Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.

Химия: Органическая химия. Основы общей химии (обобщение и углубление знаний). 11 кл.: Учебник.

Систематизируются, обобщаются и углубляются знания о ранее изученных теориях и законах химической науки, химических процессах и производствах.

Габриелян О. С.

Химия. 8 кл.: Учебник.

Габриелян О. С.

Химия. 8-9 кл.: Методическое пособие.

Базовый учебно-методический комплект содержит теоретический и практический материал, предусмотренный школьной программой. Ведущая идея - знания не заучиваются, а выводятся на основе минимальных, но тщательно отобранных первоначальных сведений. Подробные рекомендации учителю даны в методическом пособии.

Ахметов Н. С.

Химия. 10 -11 кл.: Учебник (для школ естественнонаучного профиля).

В основе - идея формирования целостного представления о химической науке. Учебный материал рассматривается в трех аспектах: строение вещества, химическое производство, химия и окружающая среда.

Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г

Химия: Органическая химия. 10 кл.: Учебник.

Традиционная структура учебника, содержащая таблицы, обобщающие схемы, блоковую группировку вопросов и заданий, значительно облегчает проведение тематических зачетов и семинаров.

Нифантьев Э.В., Цветков Л.А.

Химия: Органическая химия. 10-11 кл.: Учебник.

Основы современной органической химии даны в классическом изложении. Большое внимание уделено различным аспектам прикладной направленности курса.

Лидин Р.А.

Задачи по химии: 8-11 кл.: Пособие для учащихся.

Сборник включает задачи по курсу неорганической и органической химии, составленные в соответствии с требованиями, предъявляемыми программой полной средней школы. Задачник отличается от ранее изданных оригинальной структурой и логикой, что позволяет ему быть своего рода аккумулятором основных химических знаний, понятий, законов, теорий и т.д. Составит комплект с любым из действующих учебников.

И, наконец, инновационный подход к реализации химического образования, заложенный в концепции, состоит в том, что в содержании предмета химии предусмотрен как федеральный, так и региональный компонент. Сознавая, что наука как таковая универсальна и вненациональна, в процессе обучения химии следует использовать местные данные, учитывать при выборе сюжетов для заданий, иллюстраций, экскурсий, лабораторного эксперимента местные особенности природной среды, экологическую обстановку, преобладающие технологии, историко-культурные традиции региона.

Современные подходы к постановке целей обучения химии

Целеполагание на уроке - важнейший элемент в технологии обучения химии. Следует помнить, что цели обучения, как любого вида профессиональной деятельности,- это прогнозируемый результат, стратегия деятельности, а задачи обучения есть поэтапное решение, тактика деятельности в достижении поставленной цели. Осознание целей обучения, принятие их для себя как внутренней установки деятельности определяет уровень профессионализма и компетентности учителя.

Традиционно в научно-методической литературе подчеркивается триединство целей образования, воспитания и развития.

Цели образования («что знать» и «что уметь») заложены, как правило, в предметных программах. Цели воспитания и развития выражаются в них зачастую в неоднозначных для понимания формулировках, поэтому представляется вполне уместным дать некоторое пояснение.

Цели могут ставиться через:

внутренние процессы интеллектуального, эмоционального, личностного развития ученика;

учебную деятельность учащихся;

изучаемое содержание;

деятельность учителя.

В результате определяется дескриптивная модель результатов обучения, которая становится базой для конструирования технологии обучения.

В иерархии педагогических целей выделяются три области: когнитивная (мыслительная), аффективная (чувственная) и психомоторная. Приведем их в развернутом виде хотя бы для первой из названных областей.

Когнитивная область.

Знание:

конкретного материала;

терминологии;

фактов;

способов и средств обращения с конкретным материалом;

конвенций (определений);

тенденций и результатов;

системы понятий и категорий;

критериев, методологии, универсальных понятий и абстракций данной области знаний;

законов и обобщений;

теорий и структур.

Понимание: объяснение, интерпретация, экстраполяция.

Применение (предметно-практические умения).

Анализ: элементов, взаимосвязей, принципов построения знаний.

Синтез: объединение элементов в систему знаний, разработка плана и способов системы действий, выведение системы абстрактных взаимосвязей, отношений.

Сравнительная оценка: перенос знаний, суждения на основе имеющихся данных и т.п.

Однако для практической деятельности необходимо преобразование описанных целей в дидактические задачи конкретного урока.

Рассмотрим пример подобной конкретизации по Б. Блуму (американская образовательная технология). Заметим предварительно, что среди мыслительных навыков первые три (знание, понимание, применение) считаются навыками низкого порядка, а следующие три (анализ, синтез, сравнительная оценка) - навыками высокого порядка. Этот подход позволяет решать задачу многоуровневого планирования результатов обучения на языке деятельности обучаемых (табл. 1.1).

Планируемые результаты обучения

Таблица 7.7

Установка

Определение

Что делает ученик

Знание

Запоминание специфической информации

Реагирует, воспринимает, вспоминает, узнает, воспроизводит

Понимание

Осмысление заданного материала вне и во взаимосвязях с другим и предыдущим материалом

Объясняет, переводит, показывает, выбирает, интерпретирует

Применение

Использование методов, способов, фактов, законов, теорий, принципов в новых условиях и ситуациях

Решает задачи и упражнения, демонстрирует использовние знаний, констатирует

Анализ

Расчленение информации на составные элементы, выявление взаимосвязей

Обдумывает, раскрывает, перечисляет, сравнивает, рассуждает

Синтез

Составление целого из отдельных частей, обобщение, систематизация

Составляет, комбинирует, придумывает, творит

Сравнительная оценка

Определение по заданным критериям качества материалов, методов, приемов, результатов, данных

Сравнивает, обсуждает, оценивает, формулирует выводы

Разработка педагогических целей образования, воспитания и развития должна осуществляться в двух аспектах: с точки зрения потребностей общества, государства, сословия, то есть с точки зрения объективно заданного социального заказа, отражающего общественные потребности в определенной личности и индивидуальности, и с точки зрения субъективно заданного, диктуемого особенностями и потребностями развития собственно человека. Второму аспекту проблемы целеполагания посвящено пособие О.С. Гребенюка «Педагогика индивидуальности». Истоки данного подхода базируются на принципах природосообразной педагогики (В. Ратихий, Я.А. Коменский, Ж.-Ж. Руссо, К.Д. Ушинский), преобразованной в новых современных условиях в принципы гуманистической педагогики (К. Роджерс, В.А. Сухомлинский, Б.Г. Ананьев, И.А. Ильин, А. Маслоу, Л.С. Рубинштейн и др.).

«Основная задача учителя, - пишет О.С. Гребенюк, - помочь ребенку в его развитии, и вся гуманистическая педагогическая практика должна быть направлена на развитие и совершенствование всех сущностных человеческих сил школьника». Следовательно, в систему первейших целей необходимо ставить развитие сфер индивидуальности: интеллектуальной, моти-

вационной, эмоциональной, волевой, предметно-практический, экзистенциальной и сферы саморегуляции. Эти сферы в развитом виде характеризуют целостность, гармоничность индивидуальности, свободу и разносторонние возможности человека. От их развития зависит его социальная активность. Они же определяют в дальнейшем образ жизни, деятельности, его счастье и самочувствие, в наибольшей мере позволяют обеспечить потребность в самореализации.

В указанном выше пособии О.С. Гребенюка даны развернутые характеристики каждой сферы, диагностика их состояния и способов развития, и кажется, нет нужды пересказывать изложенное. Однако, постоянно общаясь с учителями на семинарах и конференциях в системе повышения квалификации, прихожу к выводу, что самым актуальным моментом в преподавании химии остается развитие познавательного интереса к предмету, развитие мотивации учебно-познавательной деятельности на уроке. При отсутствии активного восприятия каждого из элементов новых знаний, при нежелании ученика работать на уроке и дома трудно рассчитывать на какое-либо усвоение, а вместе с тем и применение знаний. Не реализуются и все другие цели обучения. Поэтому настоятельно рекомендую разобраться в сущности мотивационной сферы, рассмотреть состав потребностей, мотивов и целей каждого учащегося, но прежде всего выделить мотивацию учения как систему целей и потребностей в овладении знаниями, способами познания, разнообразными приемами учебной деятельности.

И вновь мы возвращаемся к технологии постановки целей обучения. Психологами установлено, что сформировать какую-либо сферу в течение урока невозможно. Развитие сфер требует длительного времени и совместных усилий всех педагогов. Поэтому необходимо различать цели и возможности одного урока и цели промежуточного этапа (модуля, темы), конечные цели на полугодие, год. Можно предложить следующую номенклатуру общих и частных целей развития мотивационной сферы.

Воспитание мотивов учения, положительного отношения к знаниям, учению: сформировать умение ставить цели учебной деятельности и стремление добиваться их реализации; сформировать интеллектуальную и познавательную потребности; воспитать ценностное отношение к знаниям как важным и необходимым каждому человеку; сформировать стремление к глубокому усвоению всего содержания программы обучения; развивать стремление давать самостоятельную критическую оценку явлениям; способствовать развитию духовных потребностей учащихся.

Номенклатура частных целей: добиться непроизвольного, а затем и произвольного внимания; дать информацию о предмете познавательной потребности; раскрыть значимость деятельности; поощрять (стимулировать) выбор мотива деятельности; формировать умение определять цели деятельности; поддерживать стремление к достижению поставленных це-

лей; актуализировать мотивационные состояния; показывать значимость учебной деятельности конкретного вида; развивать стремление к познавательной самостоятельности и т.д. С учетом особенностей учащихся, конкретной педагогической ситуации цели могут быть выстроены в определенную логическую последовательность, могут повторяться, а по мере их достижения могут заменяться новыми.

Средства достижения целей развития мотивации и других сфер будут показаны в главах, посвященных образовательным технологиям.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Ахметов Н.С. О построении школьного курса химии и фундаментальных понятиях науки // Химия в школе. 1995. № 5. С. 11-15.

Габрусева Н.И. О практической направленности преподавания химии // Химия в школе. № 6. 1999. С. 61-64.

Галин А.М., Загорский В.В., Менделеева Е.А. Преподавание химии в классах физико-математического и экономического профиля. М., 1996. С. 29.

Гребенюк О.С. Педагогика индивидуальности: Курс лекций. Калининград, 1995. С. 94.

Гузеев В.В. Системные основания образовательной технологии. М., 1995. С. 135.

Загорский В.В. Учитель и ученики - эффективное взаимодействие. М., 1996. С. 77.

Зайцев О.С. Методика обучения химии: Теоретический и прикладной аспекты: Учебник для ст-тов высш. уч. завед. М., 1999. С. 384.

Инновационные модели обучения в зарубежных педагогических поисках: Пособие по спецкурсу для высших педагогических учебных заведений. М., 1994. С. 222.

Кларин М.В. Педагогическая технология в учебном процессе. Анализ зарубежного опыта. М., 1989. С. 80.

Программно-методические материалы. Химия: Средняя школа. 8-11 кл. / Сост. Н.И. Габрусева. М., 1998. С. 160.

Талызина Н.Ф. Общий анализ учебного процесса // Хрестоматия по педагогической психологии: Учеб, пособ. для студентов. М., 1995. С. 31-44.

Турбовский Я.С., Цирульников А.М. Соотношение новаторского и массового педагогического опыта И Изучение и обобщение педагогического опыта в условиях реформы школы. Л., 1986. С. 137.

Хомерики ОТ., Поташник М.М., Лоренсов А.В. Развитие школы как инновационный процесс: Метод, пособ. для рук. образоват. учрежд. / Под ред. М.М. Поташника. М., 1994. С. 64.

Глава 2. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ

Общие представления

Понятие технологии прочно вошло в общественное сознание во второй половине XX столетия и стало своеобразным регулятором научного и практического мышления. Оно побуждает как ученых, так и практиков во всех сферах, в том числе и в образовании, использовать лучшие достижения науки и опыта для получения гарантированного результата; строить деятельность на интенсивной оптимальной основе; уделять внимание прогнозированию и проектированию деятельности с тем, чтобы не допускать импровизации и профанации по ходу использования; использовать в возрастающей степени новейшие информационные средства.

Технологичность становится доминирующей характеристикой деятельности человека, означает переход на качественно новую ступень эффективности, оптимальности, наукоемкости по сравнению с традиционным уровнем, соотнесенным с понятием «методика».

Вокруг понятия образовательной технологии во всем мире ведутся серьезные дискуссии, не позволяющие дать ему однозначное, всеми принимаемое определение. В качестве основных характеристик называются ее системность, концептуальность, научность, интегративность, гарантированность результата, воспроизводимость, эффективность, алгоритмич- ность, информационность, возможность тиражирования и переноса в новые условия.

Технология обучения - это педагогическая деятельность, максимально использующая или опирающаяся на законы обучения, воспитания и развития и поэтому обеспечивающая высокие конечные результаты.

Образовательная технология - это жестко алгоритмизированная, научно обоснованная система реализации какого-либо учебно- воспитательного процесса, включающая совокупность действий, операций, приемов, процедур и обеспечивающая достижение прогнозируемого, а также диагностируемого результата.

Следует заметить, что в научно-методической литературе имеют место понятия: «педагогическая технология», «образовательная технология», «дидактическая технология». Так, В.В. Гузеев считает, что термин «.педагогическая технология» является неточным переводом английского an edu-

cational technology - «образовательная технология». До недавних пор эта неточность не вызывала никакого дискомфорта. Но в последнее время под названием «педагогическая технология» в отечественной литературе фигурируют работы, посвященные проблемам воспитания, а термин «образовательная технология» относят к проблемам формирования знаний. Многие авторы используют термин «педагогическая технология» в более обобщенном смысле. Педагогической технологией обычно называют направление зарубежной педагогики, которое имеет целью повышение эффективности образовательного процесса, гарантированное достижение обучаемыми запланированных результатов обучения.

Термин «дидактическая технология» имеет место, например, в Болгарии, и если помнить, что дидактикой называют теорию обучения, то можно считать равнозначными понятия «дидактическая» и «образовательная» технологии.

Приводим формулировки понятия «дидактическая технология» болгарских ученых.

«Под дидактической технологией мы понимаем трансформацию абстрактных теоретических постановок и обобщений дидактики и методики преподавания в практическую деятельность (процедуры, операции), перед выполнением которой обязательно ставится определенная дидактическая задача».

«Дидактическая технология - это алгоритм выполнения определенной преподавательской деятельности через ее расчленение на систему последовательных взаимосвязанных элементов, которые определены более или менее однозначно и имеют целью обеспечение достижений высокой эффективности в этой деятельности».

И еще один вариант понятия; «Образовательной технологией будем называть комплекс, состоящий из:

некоторого представления планируемых результатов обучения;

средств диагностики текущего состояния обучаемых;

набора моделей обучения;

критериев выбора оптимальной модели для данных конкретных условий».

И наконец, если обратиться к лингвистическому смыслу слова «технология», происходящего от греческого «техно» (мастерство, искусство) и «логос» (слово, наука), то образовательную технологию можно интерпретировать как науку о мастерстве (искусстве) обучать и воспитывать.

Процесс обучения будет технологичным при наличии следующих элементов:

четко и диагностично заданной цели, то есть корректно измеримого представления понятий, операций, деятельности учащихся как ожидаемого результата обучения, способов диагностики достижения этой цели;

системы содержательной и процессуальной сторон деятельности, подлежащих усвоению и реализации (описание дидактических приемов - процедур усвоения: коллективной учебной деятельности, имитационных моделей изучаемых процессов, учебно-деловых игр и т.д.);

достаточно жесткой последовательности, логики определенных этапов усвоения темы, раздела, курса, то есть наличие алгоритма деятельности;

мотивационного обеспечения деятельности учителя и учащихся;

указаний границ алгоритмической и творческой деятельности, допустимого отступления разработанной схемы реализации процесса;

применения в учебном процессе ТСО, и особенно новейших средств и способов переработки информации.

Технология может быть выстроена на базе принципов только какого- либо одного метода обучения, например технология:

дифференцированного обучения;

проблемно-модульного обучения;

программированного обучения;

игрового (модельного) обучения;

коллективных способов обучения;

словесно-наглядно-практического метода обучения.

На основе использования нескольких методов может быть сконструирована интегральная технология обучения.

Педагогический прием как элементобразовательной технологии

Педагогический (методический) прием есть действие или способ реализации какой-либо дидактической задачи. Например, актуализация знаний - обязательный элемент в технологии уроков приобретения новых знаний, предназначенный для организации восприятия нового материала во взаимосвязи с предыдущими базовыми знаниями. Но форма и средства его реализации могут быть разными: один учитель использует этот элемент в форме фронтальной беседы, другой долго и нудно разбирается у доски с домашним заданием, выполнение которого, очевидно, многие дети перестали считать обязательным. Третий учитель этому, казалось бы проходному, элементу урока придает большое значение: не только выявить уровень знаний, но и вовлечь всех учащихся в предстоящую учебную деятельность, сделать урок новых знаний событием в жизни школьника. Так, учитель предлагает разгадать одно слово в небольшом кроссворде, но для выявления каждой значимой буквы нужно сделать очень много: сформулировать правило, написать формулу, собрать схему, решить задачу и т.д.

И уже появилась состязательность, азарт, за 5 - 7 минут в работу включился весь класс - и вот оно слово: «Магнит». А затем вместе с учителем школьники формулируют новую тему урока: «Электромагнитные явления» (этот прием я отследила на уроке физики в средней школе № 9 г. Калининграда).

Организация проблемной ситуации - обязательный прием технологии проблемного обучения. Форма ее организации может быть различной: через сообщение противоречивых внешне или по существу фактов или событий, через демонстрацию химических опытов, через постановку задач, для решения которых предыдущие знания необходимы, но не достаточны.

Игра - прием активизации восприятия и усвоения знаний. Как многообразны формы и средства ее реализации! Ролевые и имитационные игры составляют технологию модельного метода обучения. Дидактические игры могут входить в набор приемов не только усвоения, совершенствования, но и контроля знаний.

В ходе реализации дифференцированного обучения используется прием составления заданий различного уровня сложности. Для конкретного применения их содержание переносится на карточки, которые передаются учащимся в работу на уроке.

Карточки есть не что иное, как средство обучения. Но как можно организовать работу с ними? Предположим, что Вы организуете тренинг по трем пройденным темам и хотите, чтобы ученики поработали над заданиями этих трех тем и в трех уровнях сложности. Вы готовите девять стопок карточек с заданиями (рис.1).

Рис.1. Схема дифференциации учебной деятельности (вариант 1)

Вы, конечно, хотите, чтобы каждый ученик попытался поработать с карточками из всех девяти стопок. Возможно, найдутся добровольцы, которых не так много в классе, либо это будет достигнуто Вашим авторитарным давлением. А как проверить все результаты, такое количество заданий? - Пусть «сильные» проверят «слабых» - традиционный выход из

данной ситуации. Но проанализировать и быстро оценить уровень усвоения и качество знаний сразу нелегко: все карточки одной формы и одного цвета.

Однако можно организовать работу и несколько иначе. Пусть карточки первой темы останутся прямоугольными, второй - овальными, третьей - треугольными. Кроме того, карточки первого уровня сложности пусть будут зелеными, второго - желтыми, а третьего - красными (рис.2).

Рис. 2. Схема дифференциации учебной деятельности (вариант 2)

На кодопленке или большом листе запишем алгоритмы решения задач с ответами или инструкцией выполнения. Затем позволим учащимся выбрать любую карточку из девяти, разложенных на столе, и предложим работу с ними. Результаты ученик может сверить с эталоном и выбрать следующую (любую) карточку из девяти стопочек. Удивительно, что в данном случае все ученики охотно включаются в работу без всякого призыва и давления и каждый старается собрать на столе все девять карточек. Конечно, кто-то из учеников не сможет справиться с заданиями третьего уровня сложности, но он может обратиться за консультацией к учителю или воспользоваться алгоритмом, рекомендацией, данной в пособии,и т.п.

В обоих случаях средство обучения было одно и то же - карточки, но приемы организации самостоятельной работы учащихся были разными. Прием «три цвета - три формы» широко используется преподавателями разных предметов.

Моделирование - и прием научного познания, и педагогический прием обучения: шаростержневые модели в познании состава, строения и свойств органических соединений; магнитная доска плюс магнитные аппликации - в познании механизма химических реакций; модели кристаллов и кристаллических решеток - в понимании законов симметрии и типов химической связи и т.д.

Арсенал педагогических приемов может пополняться творчески работающим учителем, совершенствующим свое мастерство. Зачастую новый прием возникает как способ разрешения противоречий профессиональной деятельности педагога.

Трудности учения многих детей заключаются в противоречии между наглядно-образным и понятийно-абстрактным мышлением. Для осознания и усвоения изучаемого материала необходим резерв времени. При перегруженности учебных программ источником резерва времени может быть ускоренное их прохождение - перспективно-опережающее обучение: тема, идущая с опережением, начинается на стадии отработки пройденной темы. При этом введение нового материала осуществляется в такой форме, которая обеспечивает его понимание всеми без исключения учениками. На первой стадии овладения материалом урок может вести «сильный» ученик. Знания вводятся перспективно, как бы исподволь, как необязательные. На второй стадии эти знания преподаются уже как основной материал по месту и времени в программе. Поскольку ученики в определенной мере овладели данной темой на перспективном этапе, то на втором этапе часть времени, отведенного программой на изучение, экономится для отработки, доведения знаний до уровня навыка (третий этап).

Прием перспективной подачи нового материала, предложенный Н.С. Лысенковой, постоянно используется Ш.А. Амонашвили и может быть эффективным и в обучении химии.

Инновационный прием укрупнения дидактических единиц (УДЕ), предложенный П.М. и Б.П. Эрдниевыми на пути разрешения противоречия между объемом учебной информации и возможностями ее усвоения всеми учащимися, широко используется и в опыте учителей химии, в частности в опыте Н.П. Гузика, М.В. Маховой и др. Л.В. Махова эффективно использует также прием составления опорных схем, опорных конспектов, многие учителя используют прием опорных сигналов, впервые предложенный В.Ф. Шаталовым.

Слово - величайший инструмент, средство передачи информации и средство общения, а в системе обучения озвученное речевыми интонациями учителя ложится в основу приемов управления учебной деятельностью. И здесь можно выделить такие приемы, как: просьба, совет, требование, угроза, наказание, поощрение, обещание и т.д.

По реакции учащихся на данные способы воздействия можно составить представление об учителе: «учитель-ангел», «черный (авторитарный) учитель», «идеальный учитель».

Использование приемов развитиямышления при обучении химии

Эффективность той или иной образовательной технологии будет определяться в первую очередь тем, насколько адекватным будет набор приемов развития мышления (интеллектуальной сферы учащегося) поставленным целям обучения.

Интеллектуальная сфера личности учащегося характеризуется видами мышления (познавательное, творческое, саногенное, патогенное), стилем мышления, качеством ума (сообразительность, гибкость, самостоятельность и др.), познавательными процессами (внимание, воображение, память, восприятие), мыслительными операциями, внепредметными знаниями, целостной системой общеобразовательных и специальных знаний.

Направленность инновационных процессов в современной школе характеризуется переориентацией на методы, максимально стимулирующие самостоятельность, нешаблонность мышления ученика, его творческую активность. Ведущая роль в активизации учебной деятельности принадлежит проблемному методу обучения, цель которого - научить ученика мыслить. Однако этот метод эффективен в большей мере на этапе усвоения новых знаний и в меньшей степени - на этапе практического применения знаний. В данной ситуации хорошо зарекомендовал себя метод тестирования. Традиционно и наиболее часто в тесты включаются задания, требующие определенных приемов мыследеятельности:

задания на классификацию: требуется распределить данный набор объектов (слов, символов, формул) на группы (классы). Особое внимание уделяется умению выбрать обоснование для классификации и построить иерархическую классификационную систему;

установление сходства: необходимо обобщающее определение предъявленного набора объектов;

исключение «лишнего»: из предложенного набора объектов требуется исключить «лишний», то есть не образующий с остальными однородную группу;

конкретизация понятий: из предъявленного набора объектов требуется выбрать те, которые включают необходимые и существенные признаки данного понятия;

поиск закономерности: испытуемый должен выявить принцип, который позволил бы систематизировать набор объектов (букв, цифр, слов, формул и т.д.);

установление аналогии: необходимо усмотреть сходство, подобие в отношениях между разными объектами;

логические умозаключения: требуется определить истинность или ложность суждения, полученного на основе двух или нескольких правильных предпосылок;

задачи на преодоление ригидности (инертности) мышления.

Перечисленные приемы развития мышления можно использовать для создания практически неограниченного числа оригинальных заданий, с помощью которых целенаправленно формировать и тренировать логическое мышление учащихся.

Приводим варианты заданий по указанным выше типам.

Задание 1.

На классификацию.

Даны: Са(ОН)2, NaOH, HclO, Mg(OH)2, Ва(ОН)2, H2SO4, Н2СО3, КОН, H2SO3, К2О, СаО, HclO2, Ag2O, СО2, HNO3, NO, СО, Р2О5.

Разделите указанные вещества на: 1) две группы, 2) три группы, 3) четыре группы.

Если следовать традиционной форме, то задание выглядело бы следующим образом: «Среди указанных веществ выделите: а) оксиды и гидроксиды; б) оксиды, основания, кислоты; в) солеобразующие оксиды, несолеобразующие оксиды, основания, кислоты».

Задание 2.

На исключение «лишнего».

Какая из реакций не может быть использована для получения карбоната кальция:

А СаС12 + Na2CO3

Р-Р Р-Р

В*СаС12 + СО2 (г.)

ССа(ОН)2 + СО2 (г.) -

Р-Р

DСа(ОН)2 + Na2CO3

Р-Р Р-Р

* - правильный выбор.

Задание 3.

На установление сходства.

Вставьте пропущенное слово:

К2О (оксид), СО2;

Са(ОН)2 (...), Н3РО4.

Задание 4.

На конкретизацию понятия.

Кислород:

а - легче воздуха и хорошо растворим в воде;

б - легче воздуха и плохо растворим в воде;

в*- тяжелее воздуха и хорошо растворим в воде;

г - тяжелее воздуха и плохо растворим в воде.

* - правильный выбор.

Задание 5.

На поиск закономерности.

Вставьте пропущенную формулу:

Са СаО С а(ОН)2

S SO2

Задание 6.

На установление аналогии, соответствия.

Установите соответствие:

Формула а — H2S2O36-H2S О4 в — H2S2Og Г — H2S2O7 д-Н28 e-H2SO3Формула а — H2S2O36-H2S О4 в — H2S2Og Г — H2S2O7 д-Н28 e-H2SO3Кислота

Формула а — H2S2O3

6-H2S О4 в — H2S2Og Г — H2S2O7 д-Н28 e-H2SO3

Формула а — H2S2O3

6-H2S О4 в — H2S2Og Г — H2S2O7 д-Н28 e-H2SO3

серная

сернистая

3)тиосерная

4)сероводородная

Ответы: 1 ...,2 ..., 3 ..., 4 ....

Задание 7.

На логические умозаключения.

Вычеркните номера неверных умозаключений (высказываний):

Все соли - твердые вещества. Вещество X - твердое. Следовательно, вещество X - соль.

Все соли - твердые вещества. Хлорид натрия - соль. Следовательно, хлорид натрия - твердое вещество.

Все оксиды - сложные вещества. Вещество X - сложное. Следовательно, это вещество - оксид.

Кислоты реагируют с металлами. Вещество X - кислота. Следовательно, вещество X реагирует с металлами.

Основания реагируют с кислотами. Вещество X реагирует с кислотой. Следовательно, вещество X - основание.

Задание 8.

На преодоление инертности мышления.

За минуту осуществите превращения:

а) СиС12 + ... — 2AgCl + ... ;

б)К2СО3+ . =СаСО3 + . .. ;

в) СиС12 + ... = MgCl2 +

Заслуживает внимания такой методический прием, успешно применяемый в химии, как работа учащихся с материалами матричного характера.

Термин “матрица” происходит от лат. Matrix^ что означает «матка, источник, начало». Этим словом в технике обозначают форму, употребляемую для отлива монет, медалей. В математике матрица - система элементов (например, чисел), расположенных в виде прямоугольной схемы, по которой удобно производить алгебраические вычисления. Матричный принцип лежит в основе важнейших реакций синтеза белков и нуклеиновых кислот.

Дидактические материалы матричного характера довольно широко используют на различных этапах обучения. В качестве примера приводим матрицу «Органические и неорганические вещества», используемую для отработки понятий классов соединений (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Матрица «Органические и неорганические вещества»

№

Вариант

1

2

3

4

5

6

1

С3Н6

С3Н8

с9н12

С3Н7ОН

С3Н4

С5Н12

2

С2Н4

Н2

с12н26

С5НцОН

с6н6

С12

3

О2

С5НцОН

СзН6

С5Н12ВГ2

с2н6

-

4

С6Н6

с4н8

Н2О

НС1

сн4

С5н1о

5

с3н7он

Н2О

С9Н20

C9H|g

С3Н6

н2

6

сн4

Вг2

НВг

c3h4f2

с6ни

-

7

С10Н22

с8н18

с4н8

С4Н9С1

С8Н17ОН

с5нион

8

С5Н8

С5н12

С3Н8

сн4

С4Н9ОН

С3Н7Вг

9

С12

НВг

С5НцОН

С,,н24

С6н12

СН4

10

НС1

С2Н2

С7Н14С1

со2

02

-

11

С4Н9С1

С4Н4

с4н8

С7Н8О2

с7н14

-

12

Н2О

с7н8

С4Н9С1

СзН8

C4H9J

-

Вопросы и задания по матрице могут быть самые разнообразные и усложняются по мере изучения курса:

выберите химические формулы неорганических (органических) веществ и дайте им названия (в каком-либо ряду или столбце);

укажите номера, под которыми обозначены формулы углеводородов;

дайте структурную формулу каждого из веществ под номером 7,11 и т.д.;

для веществ варианта №5 приведите структурные формулы изомеров и дайте им названия;

покажите возможные способы разрыва ковалентной связи в каком- либо из указанных изомеров.

Подобные матрицы можно составить и использовать для закрепления и совершенствования знаний, а также и для целей контроля уровня усвоения и качества знаний.

2.4. Приемы формирования учебных умений

Опыт показывает, что высокая результативность обучения школьников достигается в тех случаях, когда учитель проявляет должную заботу о развитии мышления учащихся и вооружает их приемами умственных действий, которые обычно называют умениями учиться. Необходимость совершенствования учебных умений становится очевидной, если учесть, что усвоение программного материала по химии осуществляется на разных

уровнях обучения и предполагает повышение уровня сложности и абстрагирования содержания. И чем более сложные учебные операции осуществляют учащиеся, тем более высокий уровень знаний они показывают.

Учащихся с высоким уровнем обучаемости учителя обычно называют «сильными». Они отличаются от остальных не только хорошей памятью, но и особой гибкостью, «цепкостью», активностью мышления, проявляющейся в умении сравнительно быстро найти главное в изучаемом материале, выявить логические связи между его компонентами, найти аналогии между разными элементами содержания, осуществить анализ изучаемого и т.д.

Как обучить приемам запоминания материала? «Прочти написанное сто раз - истина сама войдет в тебя» - гласит японское правило учения. Но многие наши педагоги избегают тезиса «повторенье - мать ученья», опасаясь механического зазубривания учебного материала. Усвоение неизбежно основано на понимании. Но и одного понимания мало, необходимо, чтобы понятое было прочно усвоено. Как соединить эти два подхода к запоминанию изученного?

Возможно два пути. Первый - выполнить смысловую группировку материала на уроке и при выполнении домашних заданий. В процессе объяснения учитель выделяет основные положения, которые учащиеся фиксируют в тетрадях в виде тезисов. Тезисы в дальнейшем служат развернутым планом, а пояснения - связующими элементами знания. Материал, в котором четко проявлены отдельные элементы учебного материала, объединенные логическими связями, учащиеся легко запоминают. Следовательно, данный подход ведет нас к необходимости алгоритмизации процесса обучения. Приемом алгоритмизации является составление плана изложения или объяснения учебного материала. Смысловую группировку содержания затем могут осуществить сами учащиеся, работая дома с учебной литературой.

Другой прием, способствующий запоминанию, - выделение опорных пунктов, то есть смысла основных единиц содержания каждого фрагмента (абзаца) в учебном тексте.

В обучении химии широко используются такие алгоритмы, как:

последовательность описания химических элементов, свойств веществ, протекания реакций;

правила (план) составления химических формул и уравнений:

рациональный способ решения расчетных, экспериментальных и комплексных задач;

алгоритм (план) проведения химического анализа неорганических и органических соединений.

В настоящее время существует множество определений термина «алгоритм», но мы не будем углубляться в его происхождение (объект математического изучения) и строгое использование в кибернетике и вычислительной технике. В практике обучения химии обычно используются алго-

ритмические предписания, допускающие оперирование не только объектами знаковой природы, но в большей степени содержанием, смыслом операций. Они требуют реализации специфических человеческих (а не машинных) умственных действий, обязательного осознания объектов действий и смысла операций над ними.

Приведем пример плана - алгоритмического предписания изучения химического элемента (табл.2.2).

Таблица 2.2

Алгоритм описания химического элемента

№

Последовательность действий

Пример

1

Дайте название химическому элементу, зная его символ и порядковый номер в периодической системе

Р - элемент № 15

Фосфор

2

Укажите, в каком периоде, ряду, группе и подгруппе находится элемент

3-й малый период, 3-й ряд, V группа, главная подгруппа

3

Опишите строение атома данного элемента (заряд ядра, общее число электронов, число энергетических уровней в нейтральном атоме)

Заряд ядра атома равен +15, в нейтральном атоме вокруг ядра движется 15 электронов, расположенных на трех энергетических уровнях

4

Установите число внешних электронов и завершенность внешнего электронного слоя

На внешнем слое 5 электронов, до его завершения не хватает трех электронов

5

Укажите, металл или неметалл

Неметалл

6

Определите высшую и низшую валентность элемента

V, III

7

Составьте формулы высшего оксида и водородного соединения

Р2О5,РН3

8

Определите характер высшего оксида и соответствующего гидроксида

Р2О5 - кислотный оксид, Н3РО4 - кислота фосфорная

9

Приведите формулы солей, образуемых данным гидроксидом

Na3PO4, Са3(РО4)2, NH4H2PO4, А1РО4

Таблица 2.3

Алгоритм составления формул углеводородов по их названию

№

Последовательность действий

Пример

1

Определите число атомов углерода в молекуле по корню названия углеводорода

2,2 - диметил-3-этилгексан; гекса - 6 атомов углерода

2

Установите наличие соответствующей углерод-углеродной связи в молекуле по окончанию названия углеводорода

ан - в молекуле ординарная связь

Окончание табл. 2.3

№

Последовательность действий

Примеры

3

Изобразите углеродную цепь в соответствии с числом атомов углерода в молекуле

С-С-С-С-С-С

4

Пронумеруйте углеродную цепь

1 2 3 4 5 6

С-С-С-С-С-С

5

Подставьте радикалы в соответствии с номерами атомов углерода в цепи

СПз

1 2| 3 4 5 6

С-С-С-С-С-С

СНз С2Н5

6

Обозначьте черточками недостающие валентности у атомов углерода

СНз

111111

-с-с-с-с-с-с-

111111

СНз С2Н5

7

Впишите недостающие атомы водорода

Н СНз н н н н

H-C-C-C-C-C-C-H

1 1 1 1 1 1

Н СНз с2н5 н н н

8

Представьте структурную формулу в сокращенной записи и назовите ее

СНз

СНз - С - CH - сн2 - СН2 - СНз

СНз С2н5

2,2-диметил-З-этилгексан

Задание для самоконтроля. Составьте формулы 2, 2,4-триметилпентана и 2, 3 -диметил-3 -этилгексана.

Таблица 2.4

Алгоритм составления формул изомеров алканов

№

Последовательность действий

Пример

1

Определите число атомов углерода в молекуле по корню названия углерода

Изомеры гексана;

гекса - 6 атомов углерода

2

Установите наличие соответствующей углерод-углеродной связи в молекуле углеводорода по суффиксу названия

ан - в молекуле ординарная связь

Окончание табл. 2.4

№

Последовательность действий

Пример

3

Изобразите схему нормальной углеродной цепи и пронумеруйте в ней атомы углерода

1 2 3 4 5 6

С-С-С-С-С-С

4

Изобразите схему пронумерованной углеродной цепи изомеров, в которой по сравнению с нормальной цепью на 1 атом углерода меньше, этот атом углерода присоедините во всевозможных положениях к атомам углерода пронумерованной главной цепи, кроме крайних

1 2 3 4 5

С-С-С-С-С

с

1 2 3 4 5

С-С-С-С-С

с

5

Составьте схему пронумерованной углеродной цепи изомеров, в которых по сравнению с нормальной цепью на 2 атома углерода меньше, эти 2 атома углерода присоедините во всевозможных положениях к атомам пронумерованной главной цепи, кроме крайних

12 3 4 с-с-с-с

с с

с

1 2| 3 4

С-С-С-С

С

6

Впишите атомы водорода с учетом недостающих единиц валентности у атомов углерода в схемах углеродной цепи

СНз - сн2 - СН2 - СН2 - СН2 - СНз

СНз - сн - СН2 - СН2 - СНз

СНз

СНз - СН2 - СН - СН2 - СНз

СНз

СНз - СН - СН - СНз

СН3 СНз

СНз

СНз - С - СН2 - СНз

СН,

Постоянно воспроизводимый план, алгоритм деятельности, тренинги по их использованию позволяют учащимся овладеть приемами мыследея- тельности, приемами запоминания.

Успешное обучении химии требует сформированное™ умений наблюдать и сравнивать. Сравнение начинается с вычленения изучаемого объекта из совокупности других однородных объектов, выявления общих черт и различий. Этот прием обеспечивает системность, обобщенность, осознанность знаний. Уже с первых тем мы начинаем сравнивать простые и сложные вещества, основные и кислотные оксиды, металлы и неметаллы, кислоты и основания, слабые и сильные электролиты и т.д.

Для правильного проведения сравнения прежде всего необходимо выделить и осмыслить основу сравнения, то сущее, что будет выделяться в сравниваемых объектах. Только после этого можно приступить к поиску общих черт и различий в сравниваемых объектах.

Например, сравнение строения органических соединений одинакового состава позволяет осознать явление изомерии, сравнение строения атомов химических элементов позволяет понять явление периодичности и т.д.

В заключение уместно еще раз подчеркнуть, что изучаемое химическое содержание, его сложность требуют для усвоения постоянного совершенствования учебных умений.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Андреева Л.Л. Тестовые задания для итогового контроля качества знаний по химии // Химия в школе. 1994. № 3. С. 42-46.

Гузик Н.П. Учить учиться: Из опыта работы учителя химии аианьевской средней школы № 2 Одесской обл. М., 1981. С. 88.

Емельянова Е.О. Из опыта использования тестовых заданий для организации самоконтроля // Химия в школе. 1996. № 6. С. 39-44.

Курдюмова Т.Н. Поливариантное экспресс-тестирование // Химия в школе. 1996.№2. С. 38-40.

Кучинов Й., Шопова Д. Разработване и внедрявне на неякои дидактически технологии в обучението по математика в 4 - 6 клас на ЕСПУ И Обученито по математика и информатика. 1990. Кн. 6. С. 1-6.

Минченков Е.Е. Совершенствование умений осуществлять умственные действия И Химия в школе. 2000. № 1. С. 10-16.

ПакМ.С. Алгоритмы в обучении химии: Книга для учителя. М., 1993. С. 64.

Чертков И.Н. Как воспитывает и обучает учащихся учитель Л.В. Махова // Сборник статей НИИ СиМО АПН СССР. 1986. № 2. С. 113.

Шаталов В.Ф. Точка опоры. Организационные основы экспериментальных исследований. Минск, 1990. С. 223.

Шевченко С.Д. Школьный урок: как научить каждого. М., 1991. С. 174.

Эрдниев П.М., Эрдниев Б.П. Укрупнение дидактических единиц в обучении математике. М., 1986. С. 270.

Глава 3. ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ

ЗЛ. Лекционно-семинарская система

Проблема оптимального выбора метода обучения в химии очень сложна и многопланова, особенно в отношении конкретного урока: она определяется и содержанием данной темы урока, и целями и задачами урока, и учебными возможностями школьников (возрастными, психическими), и уровнем их подготовленности, и особенностями классного коллектива (дисциплина, активность), и особенностями внешних условий, и материальной обеспеченностью кабинетов, и возможностями самого учителя, его мастерством, качеством речи, дикции, и т.д.

Лекция и семинар, будучи словесно-наглядными методами, в последние годы стали все шире внедряться в практику школьного преподавания химии. Но, как показывает опыт, успешнее всего этот метод работает в 10-11-х классах. Давайте рассмотрим и оценим возможности лекционного изложения нового материала в школьном курсе химии. Казалось бы, лекция - самая простая и доступная форма передачи знаний, самый легкий метод обучения, пришедший в школу из вузовской практики. Как говорил Ушинский: «Знай предмет хорошо и излагай его ясно!» - вот и вся методика. Даже современные методические пособия весьма скупо комментируют особенность и характер школьных лекций, здесь мы находим лишь такие рекомендации, как: «...читать лекции лучше в старших классах; ...читать так, чтобы учащиеся слушали ее активно с напряженным вниманием; чтобы фиксировали услышанное в тетради, выделяли главное; и, наконец, что учащихся к слушанию лекций надо готовить». Вот так просто! Но это лишь кажущаяся простота.

Характер лекции, ее «жанр» также зависит от множества факторов, в первую очередь от места данной темы в дидактическом построении всего курса: лекции могут быть предваряющими, вводными к какой-либо теме, разделу программы, могут быть и заключительными, итоговыми, обобщающими, и каждая из них будет отличаться не только по содержанию, но и по построению.

В последние годы школьная и вузовская педагогика активно внедряет и использует метод проблемного обучения, и лекционные курсы проводятся в рамках проблемного изложения, преподаватели ищут пути к построению проблемных лекций.

Давайте посмотрим еще раз на достоинства проблемного метода изложения нового материала, а следовательно, проблемных лекций. Совсем недавно на страницах печати состоялась дискуссия, начатая профессором МШУ им. Ленина, д-ром пед. наук Т. А. Ильиной о содержании и различных аспектах применения этого метода. Профессор Ильина считает, что проблемное обучение - это не абсолютно новое педагогическое явление. Его элементы прослеживаются еще в сократовских эвристических беседах, в разработках «Уроки для Эмиля» Ж.-Ж. Руссо. Есть по этому поводу мнения у Чернышевского, Добролюбова, Пирогова, Ушинского, Менделеева, в зарубежной педагогике у Джона Дьюи.

Однако ведущие отечественные психологи, в частности д-ра пед. наук М.И. Махмутов и А.И. Матюшкин считают, что это новый тип обучения, несущий особые развивающие функции. Если традиционный принцип взаимодействия обучающего и обучаемого обеспечивает передачу первым готовых выводов науки второму, то теперь важнейшим в обучении становится организация преподавателем активного творческого приобретения обучаемым новых знаний. Именно в этом заключаются особенности нового проблемного типа обучения.

Психологи свидетельствуют, что умственная деятельность активизируется, когда человек сталкивается с каким-либо затруднением, поскольку для его преодоления нужны определенные усилия. Ум человека оттого и становится острей, изощрённей, что ему без конца приходится сталкиваться со множеством затруднении, проблем и необходимостью решать их.

Таким образом, возбуждение активного мышления, активного восприятия информации - вот одна из задач проблемного изложения как и обучения в целом.

В этом отношении интересна точка зрения Д.И. Менделеева, резко критиковавшего тех лекторов, которые перегружали изложение информационными материалами, не активизируя процесс его усвоения. Такую постановку преподавания он сравнивал с очагом «до того заваленным топливом, что тот начинает потухать».

Вторая особенность проблемного обучения: активное восприятие слушателями лекционного материала обеспечивает долговременность сохранения его в памяти. Так, по наблюдениям психологов,после информационно построенной лекции у учащихся и студентов в памяти через 6 дней остается менее 30% того, что они слушали. Через месяц - лишь около 20%. Если же лекция строилась так, что в ходе изложения активизировалась

мыслительная деятельность учащихся, то через шесть дней в памяти сохраняется 70%, а через месяц 40% из того, о чем говорилось в лекции.

Третья особенность. Проблемное изложение усиливает мотивационный аспект познавательной деятельности. Как вызвать побуждение к изучению нового материала? Эта сторона в обучении и позволяет искать и использовать элементы проблемного обучения. Ведь зачастую при контроле знаний мы видим, как бедны и ограниченны представления учащихся по предмету. Следовательно, мы не нашли способа убедить учащихся, зачем нужны ) именно эти конкретные сведения о веществе или процессе, какие возможности они открывают в управлении процессами, в прогнозировании ре- j зультатов процесса, в характеристике реакционной способности веществ и Т.д.

Через проблемное изложение «сухой и скучный» материал законов и фактов можно сделать чрезвычайно увлекательным и интересным.

Четвертая особенность: проблемное изложение (как и обучение в целом) формирует принципы научного мышления, прививает навыки исследовательской деятельности.

Если мы проследим структуру процесса проблемного обучения, то она близка к структуре научно-исследовательской деятельности, воспроизводит формы и методы научного познания, отражает пути и закономерности формирования научной теории.

В литературе отмечается и ряд других достоинств данного метода, но уже указанные заставляют нас настойчивее овладевать методом проблемного обучения и внедрять его в повседневную практику.

Какую же лекцию следует считать проблемной? Здесь у педагогов нет единого мнения или однозначного ответа. Некоторые выделяют лекцию проблемную по содержанию, то есть такую, в которой специально рассматривается важная научная проблема; и лекцию проблемную по построению, когда учитель дает программный материал через систему проблемных ситуаций, то есть структурой изложения создает познавательные трудности для учащихся, возбуждает желание найти выход из противоречия.

Анализ примеров проблемного изложения позволяет выявить структуру проблемной лекции. Она должна строиться поэтапно.

Первый этап - подготовительный, на котором происходит актуализа- ) ция знаний, подготовка к восприятию проблемы. В зависимости от темы и предмета это может быть ознакомление с историей возникновения про- ) блемы, демонстрация опытов, сообщение каких-либо специально подобранных фактов, противоречивых по существу или внешне и т.д. Таким образом, это этап усмотрения проблемы.

Второй этап - создание проблемной ситуации. Существует описание различных признаков проблемной ситуации, ее критериев. Назовем наиболее типичные (по Волчегурскому).

Ситуация, основанная на противоречии между знаниями, имеющимися у учащихся, и теми, которые необходимы для разрешения данной ситуации (то есть на противоречии между новыми фактами и старыми знаниями, между знаниями на более низком и более высоком уровне, между научными и донаучными и т.д.).

Ситуация, основанная на противоречии между теоретической возможностью решить возникающую проблему и практической неосуществимостью решения в данных конкретных условиях.

Ситуация, основанная на необходимости выбирать нужную систему знаний из имеющихся у учащихся - именно ту, которая обеспечивает разрешение проблемной ситуации.

Ситуация, основанная на противоречии между имеющимися знаниями и умениями и новыми практическими условиями их использования, и т.д.

Проследим дальше структуру проблемного изложения.

Третий этап - постановка проблема. В свою очередь этот этап включает ряд моментов:

анализ проблемной ситуации;

осознание сущности затруднения - видение проблемы;

словесная формулировка проблемы.

Четвертый этап - разрешение проблемы. Это также сложный момент, состоящий в выдвижении гипотезы или разработке плана решения проблемы в нескольких вариантах, проверка правильности гипотезы.

Наконец, пятый этап - формулирование познавательного вывода.

Рассмотрим пристальнее некоторые взгляды на характер проблемной лекции. Что следует понимать под проблемой лекции? Г.Г. Кармарян настаивает на том, что под проблемой лекции следует понимать главные коренные, основополагающие и сложные вопросы соответствующей учебной дисциплины, вокруг которых структурируются многие идеи, положения, доказательства и которые в наибольшей мере выражают исследуемые данной наукой закономерности.

Те, кто считает лекции проблемными по методическому приему, под проблемой понимают поисковую учебно-познавательную задачу (вопрос), для решения которой прежние знания необходимы, но недостаточны. Нужны новые знания, которые как раз и усваиваются в ходе решения проблемы. Проблема перестает существовать, как только новые знания приобретены (проблема в науке может существовать, но не решаться, а в учебнопознавательном смысле это всегда принятая к решению задача).

Особенность такой задачи - наличие противоречия. Проблемный вопрос замечателен тем, что в нем есть скрытое противоречие, он предполагает возможность неоднозначного ответа, в прошлом опыте того, кому он задан, нет готовой схемы решения.

Что является главным в проблемной лекции - проблема или проблемная ситуация?

Здесь также прослеживается различие мнений. И.Я. Лернер считает, что именно проблемная ситуация является «главным и исходным понятием концепции проблемного обучения». Между тем Г.Е. Писарева и В.Е. Писарев считают проблемную ситуацию вторичной по отношению к проблеме.

Конечно, без проблемы не может быть проблемной ситуации, по крайней мере в строгом смысле этих слов. Проблемная ситуация обусловливается проблемой и одновременно служит ее успешному решению на лекции. В этом смысле первичной можно считать проблему. Но проблема определяется не учителем, а учебной программой, тогда как проблемная ситуация в значительной мере создается самим учителем, хотя и на базе учебной программы.

В плане содержания лекции ведущее место занимает проблема, в плане методическом - проблемная ситуация. Если учитель хорошо владеет своим предметом, но не имеет педагогического опыта или педагогической подготовки, то для него представляет большую трудность создание проблемной ситуации. В организации проблемной ситуации, в выборе проблемы как стержня изложения учитель должен строго ориентироваться на уровень прежних знании учащихся, уровень их восприятия. Трудность организации проблемной ситуации может состоять еще и в том, что учащиеся не постоянно готовятся к урокам. Естественно, что тогда забывается значительная часть содержания предыдущего материала, и без других видов учебной и самостоятельной работы (семинаров, контрольных уроков) у учащихся разрушается система знаний. Тогда учитель вынужден уделять больше внимания фактам, деталям учебного материала в ущерб проблемности и раскрытию основных закономерностей.

В связи с отмеченным некоторые педагоги считают признаком проблемности изложения его связь с самостоятельной работой учащихся. Речь идет о направленности изложения или объяснения на вовлечение учащихся в систематическую и углубленную самостоятельную работу. Это может быть достигнуто, в частности, тем, что в ходе лекции излагаются не все программные вопросы, а некоторые из них переносятся на самостоятельное изучение по учебнику или рекомендованной учителем литературе. В дальнейшем изложении учитель опирается на этот материал, вовлекая детей в совместное обсуждение проблемы.

В разработке структуры каждой отдельной проблемной лекции, проблемного построения урока могут оказаться полезными приемы, используемые как в практике школьного преподавания, так и в практике вузов. Так, в одной из работ Г.М. Чернобельской показан прием нахождения учебной проблемы, на основании которого можно планировать учебные

проблемы, их взаимосвязь и последовательность. Для этого все изложение нужно представить в виде элементов содержания (блоков) и продумать причинно-следственные связи между ними. Проблемы могут состоять либо в определении неизвестного элемента содержания каждого блока, либо в установлении связи между ними. Степень сложности учебной проблемы зависит от числа связей между известными и искомыми элементами содержания.

В практике проведения семинарских занятий (уроков-семинаров) весьма эффективным является прием (подход), разработанный сотрудниками кафедры общей химии МГУ. Они исходят из следующего: любое знание системно. Отсутствие даже одного элемента в системе знания, хотя бы одной связи в его структуре порождает проблемную ситуацию. Рассматривая химию как систему, включающую четыре блока, четыре главных учения - строение вещества, направление процессов, скорость химических реакций и периодичность свойств, - в МГУ разработали ряд проблемных ситуаций (задач) на материале, объединяющем сведения этих четырех учений. Отсутствие сведений хотя бы одного из них, несогласованность информации приводят к учебной проблемной ситуации.

Пример. Имеются четыре сосуда одинакового объема и формы, сделанные из одного и того же материала. В каждом из них находится смесь газообразного водорода и одного их галогенов при равных концентрациях, температуре и давлении. Какое содержание галогеноводородов будет в каждом из сосудов через один и тот же промежуток времени после начала реакции?

В заключение хочется подчеркнуть, что для повышения эффективности учебного процесса недостаточно перевода только уроков-лекций, уроков- семинаров на позиции и принципы проблемного обучения. Необходимо внедрение системы проблемного изучения дисциплины как единого целого и через систему уроков-семинаров, а также лабораторных и практических занятий.

Для этого необходимо:

использовать все элементы данной учебной дисциплины - систему знаний, главных и существенных идей, понятий, определений, законов, систему методов познавательной деятельности, опыт творческой деятельности (свой и учащихся);

конкретизировать содержание учебного предмета:

новыми научными данными, фактами, явлениями, которые могут быть использованы для создания проблемных ситуаций;

заданиями, требующими восполнения пробелов подготовки, затрудняющих проблемное изучение;

упражнениями, направленными на развитие познавательных интересов и творческих способностей отдельных учащихся;

обеспечение условий для эффективного использования проблемного метода в преподавании:

благоприятная морально-психологическая атмосфера для творческой деятельности учителя;

предупреждение перегрузок учителя заданиями не учебно- воспитательного характера;

организация научно-методических конференций, открытых занятий по проблемному изучению дисциплины;

обеспечение необходимой учебно-материальной базой для проблемного преподавания: средствами ТСО, наглядности, контроля, оборудованием и реактивами.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Андреев Е.Г. Педагогика в работе лектора. М., 1972. С. 80.

Архангельский С.И. Лекции по теории обучения в высшей школе. М., 1974. С. 384.

Волчегурский Л.А., Емельянова Е.О. Проблемное обучение - понятие и содержание. Внедрение необходимо и реально // ВВШ. 1976. № 10. С. 20-23.

Ильина ТА. Проблемное обучение - понятие и содержание И Вестник высшей школы. 1976. № 2.С. 39-48.

Кармарян ГГ. Теория и мастерство лекционного преподавания в высшей школе. Ереван, 1983. С. 223.

Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. М., 1981. С. 185.

Матюшкин А.М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. М., 1972. С. 208.

Махмутов М.И. Проблемное обучение. Основные вопросы теории. М., 1975. С. 367.

Махмутов М.И, Матюшкин А.М. Проблемное обучение. Психологопедагогические основы и пути развития Н ВВШ. 1977. № 2. С. 17-25.

Насырова А.З. и др. Проблемное обучение - понятие и содержание //ВВШ. 1978. №7. С. 10-20.

Кудрявцев В.Т. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы. М., 1991. С. 79.

Хабулашвили В.В. Проблема и проблемная ситуация И ВВШ. 1976. № 8. С. 26-29.

Чернобельская Г.М. Что происходит с методами обучения химии И Химия в школе. 1997. № 5. С. 2-8,

Глава 4. МОДУЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯОБУЧЕНИЯ ХИМИИ

Общие закономерности

В содержательном плане модульная технология обучения представляет собой вариант действующей государственной общеобразовательной программы по химии, структурированной по блочно-модульному принципу. Каждая учебная тема блока рассматривается как единый цикл уроков, на которых в комплексе решаются все учебные задачи на основе структурнологических схем учебного материала с активным привлечением лекционно-семинарской формы проведения занятий.

Развернем технологию на примере курса органической химии.

Структура и содержание курса органической химии может быть представлена в виде следующих модулей курса:

Соединение углерода в состоянии зр3-гибридизации: «Алканы - ал- каногалогены - алканолы».

Соединения углерода в состоянии зр2-гибридизации и зр-гибриди- зации без функциональных групп: «Алкены - алкины».

Карбоциклические соединения, правило замещения в ароматическом ядре: «Циклоалканы», «Ароматические углеводороды».

Ароматические соединения: «Бензол», «Фенолы».

Ароматические соединения, содержащие в боковой цепи атомы азота, галогенов: «Нитросоединения», «Галогенопроизводные ароматического ряда», «Ароматические амины».

Кислородосодержащие органические соединения: «Альдегиды», «Карбоновые кислоты», «Сложные эфиры».

Органические функциональные соединения, содержащие асимметричные атомы углерода: «Углеводы», «Аминокислоты».

Гетероциклические соединения: «Пятичленные гетероциклические соединения», «Шестичленные гетероциклические соединения с несколькими гетероатомами азота».

Высокомолекулярные соединения и полимерные материалы на их основе: природные полимеры: «Белки», «Нуклеиновые кислоты»; синтетические высокомолекулярные соединения: «Пластмассы», «Искусственные и синтетические волокна».

Этапы педагогической системы по подготовке учащихся представлены на следующей схеме:

Обобщенная модель технологии обучения химии (ТОХ) представлена на следующей схеме:

Главным элементом этой модели является учащийся, а деятельность преподавателя «растворена» в технологии от обоснования целей до контроля результатов обучения и развития. Макромодуль технологии обучения химии включает в себя комплекс взаимосвязанных модулей, обеспечивающих преподавателя набором всех материалов для обучения учащихся химии.

Каждый модуль состоит из микромодулей, позволяющих строить технологическую систему обучения, охватывает полный курс химии (цели, содержание, контроль).

Микромодуль охватывает одну учебную тему либо более узкий вопрос. Технологичность модульной системы обучения в том, что в ней учебный материал подвергается четкому обоснованному структурированию, обязательному поэтапному контролю по усвоению знаний и формированию умений.

Модуль целей

Модуль целей включает в себя следующие общеобразовательные цели.

Обеспечить базис для продолжения химического образования в высшей школе.

Сформировать систему химических знаний.

Научить решать программные химические задачи.

Научить работать с простыми лабораторными приборами и сформировать навыки работы при выполнении химического эксперимента.

Формировать морально-нравственные взгляды.

Формировать экологическую культуру и мышление.

Модуль содержания

Модуль содержания включает в себя следующие микромодули.

«План и программа» представляют методические пояснения к теме и тщательно продуманное распределение материала по учебным занятиям с

выделением резерва времени для доводки знаний и умений, решения творческих задач и тщательного контроля.

«Поурочное содержание» представляет структурированный по урокам и учебным ситуациям материал курса органической химии.

«Генерализация знаний» содержит свернутое, укрупненное представление материала, основанного на выделении в нем сущностного (либо химической теории, либо метода научного познания).

«Мотивация, гуманитаризация, экологизация» содержания каждого занятия способствует формированию познавательного интереса к химии, воспитанию гуманитарного и экологического отношения к миру на основе проблемной подачи материала.

«Обязательные учебные занятия» включают работы различного уровня самостоятельности, в том числе экспериментальные.

Полный набор алгоритмов для обучения решению задач.

«Описание обязательных демонстраций» дает необходимые сведения преподавателю для показа химических опытов.

Описание обязательных лабораторных работ, которые выполняются при изучении данной темы.

Задания для развития творчества включают задачи, которые способствуют интеллектуальному развитию учащихся.

Блок компенсации текущих пробелов в знаниях позволяет учащимся, пропустившим занятия, самостоятельно приобрести необходимые знания.

Модуль процесса

Характерной особенностью модуля процесса является обобщенная структура любых видов деятельности, которая составляет инвариант любой деятельности.

Учебная познавательная деятельность структурно выглядит так:

Модуль контроля

Обязательным элементом технологии обучения является надежный контроль за обученностью и развитием учащихся, так как без обратной связи невозможна корректировка процесса обучения. Такой контроль идет по логической цепочке:

Обязательным требованием контроля является выполнение следующих трех условий.

Первое условие - это включение в модуль контроля микромодуля с корректирующими заданиями для тех, у кого обнаружены пробелы в знаниях и умениях.

Второе условие - это поощрительный фактор, несущий в основном моральные аспекты, стимулирующие повышение успеваемости, заинтересованности учащихся к проблемным вопросам химии, стремление к достижению целей обучения.

Третье условие - при осуществлении контроля большое значение имеет сочетание демократичности и четких требований.

Обоснование применения новой технологии обучения химии

Внедрение модульной технологии обучения химии предъявляет новые требования к преподавателю:

•Умение диагностировать цели обучения, развития и воспитания.

•Умение моделировать в учебном процессе (его целях, содержании, организационных формах, методах и средствах обучения).

•Умение определять и целостно прогнозировать структуру учебного процесса: цели, содержание, формы, методы и средства обучения в рамках учебной темы.

•Умение организовать самостоятельную и самообразовательную работу учащихся при подготовке к различным видам уроков.

• Умение формировать у учащихся необходимый уровень знаний, умений, навыков.

•Умение разрабатывать опорные конспекты и структурно-логические схемы для эффективного построения урока-лекции.

•Умение свободно владеть методами проблемного развивающего обучения.

•Умение оперативно управлять учебным процессом, завершать все входящие в него процессы (обучение, воспитание, развитие).

•Умение обеспечивать текущий и заключительный контроль уровня знаний, умений и навыков учащихся.

Данная технология обучения - это системный подход к способам организации обучения, направленный на оптимальное построение и реализацию учебно-воспитательного процесса, основанный на деятельностном подходе, обеспечивающем генерализацию знаний и умений учащихся с целью использования их в учебной и практической деятельности.

Технология обучения:

гарантирует минимальный уровень обученности;

получение более стабильных и высоких знаний;

помогает учащимся овладеть химическими знаниями.

■ь.4.2. Модульное представление курса

Модули содержания

№ модуля

Название модуля

Общие признаки

1

Соединения углерода в состоянии sp3 -гибридизации: «Алканы - алканогалогены - алканолы»

8р3-гибридизация

2

Соединения углерода в состоянии зр2-гибридизации и sp-гибридизации без функциональны групп: «Алкены - алкины»

sp2 и sp-гибридизация

3

Карбоциклические соединения.

Правило замещения в ароматическом ядре: «Циклоалканы», «Ароматические углеводороды»

Углеродные цепи кольчатого характера

4

Ароматические соединения: «Фенолы»

Наличие кислорода в функциональной группе

5

Ароматические соединения, содержащие в боковой цепи атомы азота, галогенов: «Нитросоединения», «Галогенопроизводные ароматического ряда», «Ароматические амины»

Наличие ароматического ядра

6

Кислородосодержащие органические соединения: «Альдегиды», «Карбоновые кислоты», «Сложные эфиры»

Наличие карбонильной группы в функциональных группах:

— с /—с

нон

/ О

— с

О —

7

Органические функциональные соединения, содержащие асимметричные атомы углерода: «Углеводы», «Аминокислоты»

Асимметричные атомы углерода

8

Гетероциклические соединения: «Пятичленные гетероциклические соединения», «Шестичленные гетероциклические соединения с несколькими гетероатомами азота»

Наличие замкнутых циклов с гетероатомами

9

Высокомолекулярные соединения и полимерные материалы на их основе. Природные полимеры: «Белки», «Нуклеиновые кислоты». Синтетические высокомолекулярные соединения

Молекулы ВМС имеют большую молекулярную массу

О'Структурная увязка тем первого модуля

Основные параметры

Алканы

Галогеналканы

Алканолы

Общность между классами

Строение

sp3 -гибридизация

5р3-гибридизация

5р3-гибридизация

Пространственная конфигурация молекул

Способы получения

Синтез из элементов

Реакция Вюрца 3. Из ненасыщенных путем взаимодействия с водородом

Галогенирование алканов

Галогенирование алканов

Галогенирование этиленовых углеродов

Окисление алканов

Гидролиз галогенал- канов

Гидратация этиленовых углеводородов

Возможность взаимного перехода:

+ На12

СпН2п+2 ^ СПН2П4 1

Н2

нон

спн2№]он но

Химические свойства

Реакция замещения с галогенами по радикальному’ типу

Sr (+) - эффект

Реакция замещения атома галогена на ОН- группу по нуклеофильному механизму (- J - эффект)

Реакция замещения атома галогена на ОН- группу по нуклеофильному механизму' (- J - эффект)

С„Н2п+2 - ковалентная связь неполярная CnH2n+]Hal - ковалентная связь полярная СпН3п+1 ОН - ковалентная связь полярная

Химические свойства

Реакция окисления, как правило, идет по типу горения

Реакцияокисления

идет по типу горения

Реакция окисления до альдегидов и кетонов, карбоновых кислот, горение

Конечные продукты окисления:

СО2 и Н2О

с„н2п+2 - н2

CnH2n+1Hal - Hal ЛСпН2п

CnH2nt] он - h2oJ

Реакция отщепления водорода

Реакция отщепления галогенводорода

Реакция отщепления воды

Специфическая реакция:

крекинг

Специфическая реакция:

взаимодействие с водородом

Специфическая реакция: кислотные и основные свойства

°сСтруктурная увязка тем второго модуля

Основные параметры

Алкены

Алкины

Общность между классами

Строение

$р2-гибридизация

sp-гибридизация

Пространственная конфигурация молекул

Способы получения

Дегидрирование алканов

СпН2п+2

Дегидрогалогенирование

C„H2n+i Hal

Дегидратация спиртов

спн2п+1 ОН

Дегидрирование алканов

СпН2п+2

Дегидрирование алкенов с„н2п

Дегидрогалогенирование

CnH2n Hal

Возможность взаимного перехода:

-н2 С„Н2п —с„н2п.2

+ н2

Химические свойства

Горение

Гидрирование

Галогенирование

Гидрогалогенирование

Гидратация

Дегидрирование

Полимеризация

Окисление

Горение

Гидрирование

Галогенирование

Гидрогалогенирование

Гидратация

Ароматизация

Окисление

. Конечные продукты реакции горения:

СО2 и Н2О

+н

Спн2п►СпН2п+2

Слн2п,2-—^спн2п+2

Структурная увязка тем третьего модуля

Основные параметры

Циклоалканы

Ароматические углеводороды

Общность между классами

Строение

$р3-гибридизация

8р2-гибридизация

Конфигурация пространственного строения

Способы получения

Действие металла на дигалогенопроизводные алканов

Гидрирование бензола

Дегидрирование циклогексана

Дегидроциклизация алканов

Возможность взаимного перехода.

сн2сн

Н2ССН2pd 300НС г^1 сн

Н2С к) сн2 H /Nj 150-200° НС ^СН + ЗН2

сн2СН

Химические свойства

Галогенирование

Гидрогалогенирование

Гидрирование

Дегидрирование (циклогексан)

Окисление

Галогенирование

Гидрирование

Окисление

Нитрование

Для бензола и циклогексана характерна реакция замещения

Для бензола и соединений с малыми циклами характерны реакции присоединения

СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МАТЕРИАЛА ТЕМЫ “АЛКАНЫ”

СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МАТЕРИАЛА ТЕМЫ “АЛКЕНЫ”

СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МАТЕРИАЛА ТЕМЫ “АЛКИНЫ”

СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МАТЕРИАЛА ТЕМЫ “АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ”

СТРУКТУРНО - ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МАТЕРИАЛА ТЕМЫ “ОДНОАТОМНЫЕ СПИРТЫ”

СТРУКТУРНО - ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МАТЕРИАЛА ТЕМЫ “АЛЬДЕГИДЫ"

СТРУКТУРНО - ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МАТЕРИАЛА ТЕМЫ “КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ”СТРУКТУРНО - ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МАТЕРИАЛА ТЕМЫ “КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ”5656№ урокаТип урокаСодержание учебного материалаВиды самостоятельной деятельности учащихся1-2Изучение нового материалаГомологический ряд этилена. Состав. Строение. Номенклатура. Свойства химические и физические. Получение углеводородов ряда этиленов. Применение1. Создание мотивации познавательной деятельности 2. Создание системы ориентиров деятельности3. Организация первоначальной самостоятельной деятельностиЗАУрок закрепления и совершенствования знанийСодержание учебного материала уроков 1-2Организация самостоятельной деятельностиОрганизация самостоятельной деятельности с элементами самоконтроляОрганизация самостоятельной деятельности с элементами творчества5-6Изучение нового материалаГомологический ряд ацетилена. Состав. Строение. Номенклатура. Свойства химические и физические. Получение ацетилена.ПрименениеТе же виды самостоятельной деятельности учащихся, что и в 1-2 уроках7-8Урок закрепления и совершенствования знанийСодержание учебного материала уроков 5-6Те же виды деятельности, что и в уроках 3-4№ урокаТип урокаСодержание учебного материалаВиды самостоятельной деятельности учащихся1-2Изучение нового материалаГомологический ряд этилена. Состав. Строение. Номенклатура. Свойства химические и физические. Получение углеводородов ряда этиленов. Применение1. Создание мотивации познавательной деятельности 2. Создание системы ориентиров деятельности3. Организация первоначальной самостоятельной деятельностиЗАУрок закрепления и совершенствования знанийСодержание учебного материала уроков 1-2Организация самостоятельной деятельностиОрганизация самостоятельной деятельности с элементами самоконтроляОрганизация самостоятельной деятельности с элементами творчества5-6Изучение нового материалаГомологический ряд ацетилена. Состав. Строение. Номенклатура. Свойства химические и физические. Получение ацетилена.ПрименениеТе же виды самостоятельной деятельности учащихся, что и в 1-2 уроках7-8Урок закрепления и совершенствования знанийСодержание учебного материала уроков 5-6Те же виды деятельности, что и в уроках 3-4Таблица 4.1Таблица 4.1Структура уроков модуляСтруктура уроков модуля5757

СТРУКТУРНО - ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МАТЕРИАЛА ТЕМЫ “КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ”

СТРУКТУРНО - ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МАТЕРИАЛА ТЕМЫ “КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ”

56

56

№ урока

Тип урока

Содержание учебного материала

Виды самостоятельной деятельности учащихся

1-2

Изучение нового материала

Гомологический ряд этилена. Состав. Строение. Номенклатура. Свойства химические и физические. Получение углеводородов ряда этиленов. Применение

1. Создание мотивации познавательной деятельности 2. Создание системы ориентиров деятельности

3. Организация первоначальной самостоятельной деятельности

ЗА

Урок закрепления и совершенствования знаний

Содержание учебного материала уроков 1-2

Организация самостоятельной деятельности

Организация самостоятельной деятельности с элементами самоконтроля

Организация самостоятельной деятельности с элементами творчества

5-6

Изучение нового материала

Гомологический ряд ацетилена. Состав. Строение. Номенклатура. Свойства химические и физические. Получение ацетилена.

Применение

Те же виды самостоятельной деятельности учащихся, что и в 1-2 уроках

7-8

Урок закрепления и совершенствования знаний

Содержание учебного материала уроков 5-6

Те же виды деятельности, что и в уроках 3-4

№ урока

Тип урока

Содержание учебного материала

Виды самостоятельной деятельности учащихся

1-2

Изучение нового материала

Гомологический ряд этилена. Состав. Строение. Номенклатура. Свойства химические и физические. Получение углеводородов ряда этиленов. Применение

1. Создание мотивации познавательной деятельности 2. Создание системы ориентиров деятельности

3. Организация первоначальной самостоятельной деятельности

ЗА

Урок закрепления и совершенствования знаний

Содержание учебного материала уроков 1-2

Организация самостоятельной деятельности

Организация самостоятельной деятельности с элементами самоконтроля

Организация самостоятельной деятельности с элементами творчества

5-6

Изучение нового материала

Гомологический ряд ацетилена. Состав. Строение. Номенклатура. Свойства химические и физические. Получение ацетилена.

Применение

Те же виды самостоятельной деятельности учащихся, что и в 1-2 уроках

7-8

Урок закрепления и совершенствования знаний

Содержание учебного материала уроков 5-6

Те же виды деятельности, что и в уроках 3-4

Таблица 4.1

Таблица 4.1

Структура уроков модуля

Структура уроков модуля

57

57

Модуль «Соединение углерода в состоянии sp2- и $р-гибридизациибез функциональных групп» («Алкены», «Алкины»)

Дидактические цели

Образовательная:

овладение знаниями о химическом строении молекул непредельных углеводородов, их свойствах, получении, применении;

решение задач путем актуализации опорных знаний;

ликвидация выявленных пробелов в знаниях и умениях.

Развивающая:

самостоятельный поиск новых знаний в индивидуальной и коллективной деятельности;

формирование опорного конспекта.

Воспитательная:

самооценивание результата;

формирование умения работать в коллективе.

Качественные реакции на органические веществаКачественные реакции на органические веществаОкончание табл.4.1

Качественные реакции на органические вещества

Качественные реакции на органические вещества

№ урока

Тип урока

Содержание учебного материала

Виды самостоятельной деятельности учащихся

9

Урок-практикум

Содержание учебного материала модуля-1 и модуля-2

Организация самостоятельной практической деятельности с элементами творчества, с последующим контролем

10

Урок закрепления и систематизации знаний

Получение этилена и исследование его свойств

Организация поэтапного формирования требуемых умений, отработка их в практической деятельности

11-12

Урок-практикум

Решение расчетных задач

Организация самостоятельной практической деятельности с элементами самоконтроля и взаимоконтроля

13

Урок контроля

Содержание учебных материалов уроков 1-2, 5-6, 11-12. Итоговый тематический контроль

Решение итоговых заданий в индивидуальной или совместной деятельности

14

Урок коррекции

Устранение выявленных пробелов в знаниях и умениях

Самооценка причин возникших затруднений. Ликвидация выявленных пробелов в знаниях и умениях

4.3.2. Описание обязательных лабораторных работ

Исследуемое вещество

Реакция на него

Проведение исследования

Признаки реакций, характерных для исследуемого вещества

Этилен СН2=СН2

бромная вода

раствор КМпО4

Пропускание газа через растворы при обычных условиях

обесцвечивание бромной воды

обесцвечивание розового раствора КМПО4

Ацетилен СН СН

а) и б) - то же, что и для этилена

в) аммиачный раствор оксида серебра

То же, что и для этилена

а) и б) - те же признаки, что и для этилена

в) выпадение осадка бурого цвета

Осторожно ! Взрывается

Таблица 4.2

Получение и свойства этилена*

Смесь этилового спирта с серной кислотой, попадая на кожу, вызывает долго не заживающие ожоги, разрушает ее. Поэтому нагревание смеси нужно вести очень осторожно, а чтобы кипение смеси было равномерным, обязательно добавляйте песок или битый фарфор. Не допускайте выброса смеси из пробирки.

Соберите прибор, как показано на рис. 4.1, налейте 2-3 мл смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой, для равномерного кипения жидкости опустите в пробирку со смесью битый фарфор или песок (можно кусочки кирпича). Приготовьте пробирки: одну - с подкисленным раствором КМпО4, другую - с бромной водой. Осторожно нагрейте пробирку со смесью спирта и кислоты и пропустите выделяющийся газ через раствор КМпО4 и бромную воду. Что наблюдается? Объясните это явление.

Не прекращая нагревания пробирки со смесью спирта и кислоты, газоотводную трубку поднимите вверх и зажгите выделяющийся газ. Обратите внимание на светимость пламени. После окончания опыта дайте пробирке со смесью спирта остыть, вылейте смесь в специальный сосуд.

Рис. 4.1. Прибор для получения этилена

Закончите уравнения реакций там, где это требуется.

Получение этилена протекает в две стадии

С2Н5ОН + HOSO3H ► Н2О + C2H5OSO3H

(H2SO4)этилсерная кислота

нагреваниеСН3 - СН2 - OSO3H ► H2SO4 + сн2 = сн2

Бромная вода обесцвечивается вследствие присоединения брома по месту двойной связи

СН2 = СН2 + Вг2 ►

Окисление марганцевокислым калием

СН2=СН2 + НОН + [О]►

Этиленгликоль

Горение этилена

с2н4 + о2 ►

Задания для компенсации текущих пробелов в знаниях

Какое состояние атома углерода называется гибридизацией, и в чем ее сущность?

Изобразите графически распределение электронной плотности в молекуле. Почему реакционная способность молекулы пропилена выше, чем молекулы этилена?

Как зависят свойства предельных и непредельных углеводородов от их строения?

В каких случаях применяется правило Марковникова (приведите примеры)?

Напишите уравнения реакции взаимодействия бутена-1 с хлороводородом, бромом, водой, водородом.

Одинаковое ли число изомеров будут иметь пентан и пентен? Почему? Напишите формулы изомеров и назовите их по международной номенклатуре.

Получите:

ацетилен из этилена;

бутин-2 из бутена-2.

Напишите уравнения реакций.

Какие соединения получатся при действии спиртового раствора гидроксида калия на 1,1-и 1,2-дибромбутан?

Осуществить превращения:

СН3-СН2 -С = СН2 HCl » д КОН в С12 с

iспиртовый

СН3Р-Р

Назвать соединения А, В, С.

С1

СНз О1СН2-СН2-С-СН3 ^>?

СНзСНзР"Р

При пропускании смеси этана и ацетилена через склянку с бромной водой масса склянки увеличилась на 1,3 г. При полном сгорании исходной смеси углеводородов выделилось 14 л (н.у.) оксида углерода (IV).

Определите массовую долю этана в исходной смеси.

Задания для развития творчества

Какая существует взаимосвязь между структурой молекул и типом химической связи? Приведите примеры.

Какие гомологические ряды имеют общие формулы, и можно ли по ним определить вид изомерии?

Приведите примеры и (в возможных случаях) охарактеризуйте изомеры.

Раскройте общность и различие непредельных углеводородов разных гомологических рядов.

Имеется смесь бутана, изобутана, изобутилена. Из нее необходимо выделить изобутилен для дальнейшего использования. Предложите химический способ выделения из смеси изобутилена.

При пропускании смеси этана и ацетилена через склянку с бромной водой масса склянки увеличилась на 2,6 г, при полном сгорании такой же массы смеси выделился оксид углерода (IV) объемом 28 л (н.у.). Вычислите объем взятой смеси.

Смесь пропена и ацетилена объемом 896 мл (н.у.) пропущена через склянку с бромной водой, масса последней увеличилась на 5,2 г. При полном сгорании такого же количества исходной смеси выделилось 56 л углекислого газа (н.у.). Определите объемные доли углеводородов в исходной смеси.

К 10 мл неизвестного газообразного углеводорода добавили 70 мл кислорода и смесь подожгли электрической искрой. После окончания реакции и конденсации образующегося водяного пара объем газа составил 65 мл. После встряхивания этой смеси с раствором щелочи объем уменьшился до 25 мл. Объемы газов измерены при одинаковых условиях. Установить формулу углеводорода.

Осуществите превращение этана в 2,2,3,3-тетраметилбутан.

Из ацетата натрия получите бутадиен-1,3. Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их проведения.

Какие два вещества вступили в реакцию и при каких условиях, если в результате образовались следующие вещества (указаны все продукты реакции без коэффициентов):

бутин-1 + CuBr,

бутин-2 + КВг + Н2О.

Напишите полные уравнения реакций.

В трех запаянных ампулах находятся три разных газа: метан, углекислый газ, ацетилен. Опишите, как, основываясь на различии в химических и физических свойствах, можно надежно определить, где какой газ находится. Приведите необходимые уравнения реакции.

Логика решения задач на вывод химической формулы

Стереохимическая(геометрия молекулы)Стереохимическая(геометрия молекулы)Химическая формула(виды)

Стереохимическая(геометрия молекулы)

Стереохимическая(геометрия молекулы)

Простейшая -► Молекулярная -> Структурная -4-

(эмпирическая) (истинная) (химическое строение)

Качественный состав (А,В,С...)Качественный состав (А,В,С...)МгПлотность газаили параОтносительнаяплотностьМгПлотность газаили параОтносительнаяплотностьХимическое исследование:(анализ, синтез)Физические методыисследованияХимическое исследование:(анализ, синтез)Физические методыисследованияКоличественный составт„ав. = тА + тв + тс + ...Количественный составт„ав. = тА + тв + тс + ...Физические методыисследования:рентгеноструктурныйанализэлектронографияспектроскопия ...Физические методыисследования:рентгеноструктурныйанализэлектронографияспектроскопия ...

Качественный состав (А,В,С...)

Качественный состав (А,В,С...)

Мг

Плотность газаили пара

Относительная

плотность

Мг

Плотность газаили пара

Относительная

плотность

Химическое исследование:(анализ, синтез)Физические методыисследования

Химическое исследование:(анализ, синтез)Физические методыисследования

Количественный состав

т„ав. = тА + тв + тс + ...

Количественный состав

т„ав. = тА + тв + тс + ...

Физические методыисследования:рентгеноструктурныйанализэлектронографияспектроскопия ...

Физические методыисследования:рентгеноструктурныйанализэлектронографияспектроскопия ...

тэ

W3=100%

тнаа

Эмпирическая база

Алгоритм нахождения химической формулы веществапо его плотности и массовым долям элементов

Прочитайте текст задачи.

Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений.

Найдите простейшую формулу. Запишите искомую формулу, обозначив число атомов элемента буквами (х, у и т.п.).

Найдите из этой формулы отношения масс элементов

Аг(Э,)х: Аг(Э2)у.

Выпишите отношение масс элементов исходя из условий задачи.

Приравняйте полученные в шагах 4 и 5 отношения.

Найдите отношения чисел атомов.

Запишите простейшую химическую формулу.

Запишите истинную формулу в общем виде, найдите Мг вещества по формуле:

Mr=2DH2

Мг = 29ПВОЗД или Мг = 22р; р (г/л) - плотность вещества.

Сравните Мг истинную и Мг простейшую:

^ГИСТ. _ д

м

г прост.

Выведите истинную формулу, увеличив число атомов каждого элемента в простейшей формуле в и раз.

Запишите ответ.

Алгоритм нахождения молекулярной формулы веществапо его плотности и массе продуктов сгорания

Прочитайте текст задачи.

Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений.

Найдите массу углерода, который входил в состав сгоревшего вещества.

Найдите массу водорода, который входил в состав сгоревшего вещества.

Определите, входит ли в состав вещества кислород: сложите числовые значения масс углерода и водорода, полученный результат сопоставьте с массой сгоревшего вещества.

Найдите простейшую и истинную формулы (см. в предыдущем алгоритме).

Алгоритм обнаружения непредельных соединений

Отлейте в пробирку 1 мл пробы.

Добавьте 0,5 мл бромной воды или раствора перманганата калия.

Если произошло обесчвечивание бромной воды (или раствора соли), то исследуемое вещество - алкен или алкин, если нет, то исследуемое вещество - алкан.

Эффективность блочно-модульной технологии повышается, если на ее принципах выстраивается обучение не только химии, но и других предметов. Как показал эксперимент в средней школе №1208 г. Москвы, блочное построение процесса снижает многопредметность учебного дня на 50%. Примерно на 30% сокращается время прохождения курса за счет опережающего изучения теоретического материала и интенсификации учебного процесса, т.к. сокращается время на так называемые организационные мо-

менты урока при переходе от одного предмета к другому. Уменьшена перегрузка учащихся, так как в течение дня они занимаются по трем-четырем дисциплинам, а не по шести-семи. Соответственно уменьшается время и для домашней подготовки.

В методическом плане увеличивается время для всех видов учебной деятельности школьников на уроках, укрупняются единицы содержания. В таких условиях появляется реальная возможность в качестве единицы времени использовать не урок, а учебную неделю; не параграф, а изучаемую тему - как единицу учебного материала.

Итак, мы рассмотрели пример проблемно-модульного построения учебно-воспитательного процесса, имеющего некоторые отличия принципиального характера от традиционной системы.

Содержание обучения представляется в законченных самостоятельных модулях, одновременно являющихся банком информации и методическим руководством по его применению. В основе такого обучения лежат субъ- ект-субъектные отношения между учителем и учениками, что обеспечивает более самостоятельное, осознанное достижение определенного уровня в учении.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М., 1989. С. 191.

Чогианов МА. Гибкая технология проблемно-модульного обучения. М., 1996. С. 209.

Шамова Т.И., Перминова Л. М. Основы технологии модульного обучения // Химия в школе. № 2. 1995. С. 12-18.

Селевко ГК. Современные образовательные технологии: Учебное пособие. М., 1998.С. 256.

Третьяков П.И., Сенновский И.Б. Технология модульного обучения в школе: Практико-ориентированная монография. М., 1997. С 352.

Долгань Е.К. Использование метода проблемного обучения при изложении основ термодинамики на факультативных занятиях в школе. Калининград, 1987. С. 31.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

Глава 1. Инновации в обучении химии

Совершенствование обучения химии как педагогическая проблема 4

Система понятий педагогической инноватики 6

Педагогическое творчество как фактор инновационных преобразований 7

Инновации в концептуальных основах школьного химического образования 8

Современные подходы к постановке целей обучения химии 13

Список рекомендуемой литературы 17

Глава 2. Современные технологии в обучении химии

Общие представления 18

Педагогический прием как элемент образовательной технологии. 20

Использование приемов развития мышления при обучении химии 23

Приемы формирования учебных умений 27

Список рекомендуемой литературы 32

Глава 3. Проблемное обучение

Лекционно-семинарская система 33

Список рекомендуемой литературы 39

Глава 4. Модульная технология обучения химии

Общие закономерности 40

Модульное представление курса 44

Модуль «Соединение углерода в состоянии sp2- и sp-гибридизации

без функциональных групп» («Алкены», «Алкины») 57

Дидактические цели 57

Описание обязательных лабораторных работ 58

Задания для компенсации текущих пробелов в знаниях 60

Задания для развития творчества 61

Логика решения задач на вывод химической формулы 62

Список рекомендуемой литературы 64

Учебное издание

Елена КондратьевнаДолганьИННОВАЦИИ И СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ

Часть 1

Учебное пособие

Редактор Л Г ВанцеваОригинал-макет ГЕ Гришиной

Изд. лиц №020345 от 14.01.1997 г. Подписано в печать 26.12.2000 г. Формат 60*90'/|й.Бумага для множительных аппаратов Ризограф Гарнитура «Таймс».

Усл. печ л. 4,1. Уч.-изд. л. 2,7. Тираж 250 экз. Заказ 18

Калининградский государственный университет

236041, г. Калининград, ул. А Невского, 14

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Е.К. Долгань

ИННОВАЦИИ И СОВРЕМЕНЫЕТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИХИМИИ

Часть I

Учебное пособие

Калининград

2000

УДК 54: 371.315 (075)

ББК 74.24 я 73

/Д64

Рецензенты:

Кандидат педагогических наук (Калининградский морской лицей)

Н.В. Корс

Заслуженный учитель России, учитель высшей категории, Соросовский учитель(школа-лицей № 23 г. Калининграда)

В.П. Гурова

Долгань Е.К.

Д 64 Инновации и современные технологии в обучении химии: Учеб, пособие / Калинингр. ун-т. - Калининград, 2000. - 66 с.

ISBN 5-88874-205-8

Пособие подготовлено в соответствии с учебной программой курсов «Методика преподавания химии в школе» и «Теоретические основы и методология преподавания химии» и раскрывает содержание современных теорий и образовательных технологий обучения химии, не представленных в имеющихся и во многом устаревших учебниках по методике преподавания химии.

Предназначено для студентов химических и других естественнонаучных специальностей вузов, готовящих учителей химии; будет полезно преподавателям и учителям химии средних учебных заведений.

УДК 54:371.315 (075)

ББК 74.24 я 73

'339 Ш

© Долгань Е.К., 2000

ISBN 5-88874-205-8ISBN 5-88874-205-8© Калининградский государственный университет, 2000

ISBN 5-88874-205-8

ISBN 5-88874-205-8