Учебник химии как обучающая система

УЧЕБНИК ХИМИИ КАК ОБУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА

Значение учебника в обучении химии

Проблема школьного учебника широко обсуждается в педагогической литературе в самых разных аспектах: содержание, гигиенические характеристики, структурные особенности, воспитательные функции и т. д.

В сложной системе обучения химии учебник занимает важное место. Большинство методистов и дидактов относят его к средствам обучения, но его роль гораздо более значительна, чем роль таблиц, экранных пособий, приборов, и т. д. В учебнике отражено содержание химических знаний в объеме школьного образования. Учебник формирует мировоззрение учащихся, сообщая им определенные методологические знания и философские идеи, обеспечивает развитие умственной деятельности учащихся, формирование химических и учебных умений и навыков. В учебнике последовательно реализуются все требования комплексного подхода, которые предъявляют к обучению. В нем присутствуют все структурные элементы, которые присущи обучению химии в целом: содержание предмета химии, методы обучения, средства обучения и элементы организации учебной деятельности учащегося.

По справедливому замечанию Д. Д. Зуева: «Сегодня учебник уже не может рассматриваться как пособие, служащее только для домашней работы по закреплению материала, изученного с учителем в классе. Он обязательно должен давать материал и для самостоятельного изучения вопросов учебного курса, поиска новых знаний, их систематизации и обобщения, как на уроке, так и во внеучебное время.

Сейчас уже ясно, что методическое построение учебника, в основу которого будет положен тип развивающего обучения (проблемное обучение), окажется принципиально иным...» [9, с. 32--33.].

Одним из первых учебников, который назывался «Рабочая книга по химии», был учебник П. П. Лебедева.¹ В эту книгу, изданную в первые годы Советской власти небольшим тиражом (25--30 тыс. экземпляров), заложены интересные методические идеи. В основу обучения был положен исследовательский подход. Главную часть книги составляла экспериментальная часть с описанием многочисленных лабораторных опытов, на основе которых формировались знания. Теоретическая часть носила лишь вспомогательный характер.

Систематический учебник В. Н. Верховского² заложил основу построения курса химии с ориентацией на систему понятий о веществе. В последнее время в нашей стране и за рубежом учителя все больше отдают предпочтение именно систематическим учебникам.

Большой вклад в разработку теории учебника, определение его места в системе средств обучения и методику его использования в учебном процессе внес С.Г. Шаповаленко.³

Требования к системе содержания учебника

Система содержания учебника отражает обучение в целом, моделируя деятельность учителя, обеспечивающего учебную деятельность учащихся. Следовательно, учебник можно считать обучающей системой.

Рассмотрим элементы приведенной системы содержания учебника. Учитывая его предназначение для самостоятельной работы, все приведенные элементы выражают в такой форме, в которой они могут быть доведены до сведения учащихся. В частности, цели обучения формулируют так, чтобы они служили мотивом обучения, вызывали интерес к изучению предмета в целом. В каждой главе и параграфе цели конкретизированы в форме познавательных задач, которые могут носить проблемный характер. Таким образом, будет соблюдена иерархия целей, что обеспечивает принцип системности обучения.

В некоторых учебниках вместо познавательной задачи ставятся вопросы для актуализации знаний, полученных ранее. Такой прием тоже полезен, потому что способствует осознанию связей между параграфами, восприятию содержания предмета как единого целого, т. е. системности. Такой прием мы находим у Н.С. Ахметова [1], Н.Е. Кузнецовой, И.М. Титовой, Н.Н. Тары, А.Ю. Жегина [11].

Предметное содержание учебника -- основы науки: важнейшие понятия, теории, законы, факты, методы химической науки.

Этот элемент во всех учебниках химии отработан особенно тщательно, обоснованы с точки зрения химии отбор материала, его структура, отобраны важнейшие теоретические концепции для каждой ступени обучения.

Однако, как уже говорилось, содержание не может быть введено в учебный процесс вне метода. Поэтому и методы, о которых говорилось ранее, находят отражение в учебнике.

В учебнике используются такие методические подходы, как проблемный, объяснительно-иллюстративный и пр. Проблемные ситуации лучше всего создаются при установлении связей между элементами понятий, в частности, между строением вещества и свойствами его, между составом и строением, а также между свойствами и применением вещества и т. д. Это широко использовалось автором учебника «Органическая химия» Л. А. Цветковым [20].

В курсе неорганической химии эти возможности используются значительно слабее даже там, где они могли бы быть реализованы. Например, при рассмотрении химической связи, кристаллических решеток и т. д. Но и в неорганической химии можно найти примеры проблемного подхода. Например, изучение реакции синтеза аммиака из азота и водорода и рассмотрение на ее примере факторов, влияющих на смещение равновесия системы. Или проблема зависимости свойств элементов от порядкового номера в периодической системе (т. е. заряда ядра атома) и др.

Использование в учебниках рассказов и объяснений, рисунков, изображений, например, шаростержневых и масштабных моделей молекул веществ, чертежей приборов, таблиц, графиков свидетельствует о том, что многое из уже рассмотренных методов и средств обучения нашло свое отражение в учебниках.

Блок организации учебной деятельности учащихся по химии до самого последнего времени был отражен в учебниках слабее остальных. Авторы не до конца осознавали значимость этого блока. Но теперь он, как правило, является предметом внимания составителей учебников.

Блок организации учебной деятельности по химии, также непосредственно подчиненный целям обучения, состоит из следующих элементов:

организация усвоения химического содержания (понятий, законов, теорий, фактов, методов науки);

организация усвоения методологических знаний (диалектического подхода к явлениям, проблемного подхода, системного подхода и т. д.;

формирование приемов умственной деятельности (анализ, синтез, сравнение, систематизация, классификация, обобщение, умение выделять главное);

формирование других общих учебных умений (самоконтроль Решающую роль в разработке этих вопросов может сыграть введение в учебник элементов программированного обучения. При чтении текста параграфа учебника учащиеся обычно стараются запомнить содержание, соотнести его с сообщением учителя и не забыть до следующего урока. Вопросы в конце параграфа используются учащимися лишь по заданию учителя, в то время как они должны быть неотъемлемой частью домашней самостоятельной работы. Известно, что достаточно большой и насыщенный информацией (иногда весьма сложной) параграф усваивается с трудом. Учащиеся из самого учебника должны получить рекомендации, как организовать материал параграфа, чтобы лучше его понять и запомнить. Информацию параграфа необходимо расчленить на части и обеспечить самоконтроль за изучением каждой части.

В учебнике Е.Е. Минченкова, Л.С. Зазнобиной и Т.В. Смирновой [13] широко используются внутри текста задания и вопросы, способствующие осмыслению небольших порций материала. Эта же особенность характерна для учебника Г.М. Чернобельской и И.Н. Черткова [21] с элементами программированного обучения.

Учащимся следует указать, что нужно записать, что нужно запомнить, как лучше усвоить материал, какие мыслительные приемы при этом рациональнее применять. Учащиеся должны, так или иначе проверить правильность усвоения материала. Только тогда у них формируются умения самостоятельной работы. Они осознают цели и мотивы обучения, стремятся к доказательному усвоению текста, устанавливают связи с предшествующим материалом, используют имеющиеся знания для приобретения новых, для самостоятельной постановки познавательной задачи.

Рассмотрение всех блоков содержания учебника показывает, что более всего отвечает этим требованиям пособие с элементами программированного обучения, в которой заложены идеи проблемного подхода.

В большинстве современных учебников в аппарате ориентировки предусмотрено предисловие для учащихся, рассказывающее о том, как устроен учебник и как ученики должны им пользоваться. Почти всегда текст учебника написан в форме прямого обращения к ученику.

Очень большое значение для учащихся имеет оформление учебника. Оно оказывает эмоциональное воздействие, что очень существенно. В последнее время оно в значительной степени улучшилось. Примером может служить оформление учебника авторов Е.Е. Минченкова, Л.С. Зазнобиной, Т.В. Смирновой [13].

Рисунки в учебнике несут не только функциональную нагрузку, обеспечивая лучшее усвоение материала. Они еще и «работают» на формирование эстетических чувств школьников. В книге мы видим только две краски, не считая многокрасочных форзацев (так называют внутреннюю сторону обложки), где размещены таблицы постоянного пользования: периодическая система элементов Д.И. Менделеева и таблица растворимости кислот, оснований и солей. Но и двух красок оказалось достаточно для решения многих методических задач.

В учебнике крупными оранжевыми буквами выделены определения. Широкие белые поля на каждой странице гигиеничны, позволяют отдыхать глазам при чтении. Разнообразие шрифтов, а также наличие на многих страницах оранжевого и темно-серого цветов снимают монотонность при чтении и устраняют скуку. В оранжевых рамках выделены алгоритмы (например, составления формул), образцы химических расчетов (например, расчет молекулярной массы вещества), а в темно-серых рамках приведены исторические факты, высказывания ученых и даже выдержки из детских сочинений о химии. Все это возбуждает интерес и желание вникнуть в содержание. Довольно крупный шрифт позволяет не перегружать страницу учебника. Все это имеет большую методическую ценность.

Появление большого числа учебников для основной школы, их разнообразие вызвало большие трудности в их оценке. Чтобы избежать субъективности в экспертной оценке учебника были разработаны специальные требования, которым, по мнению педагогической общественности должны отвечать современные учебники. Так, Е.Е. Минченков предлагает при методической характеристике учебника учитывать:

соответствие адресату: типу учебного заведения, профилю класса, ступени обучения;

соответствие возрастным возможностям учащихся;

способствование пониманию научного метода химии и языка химической науки;

раскрытие экологических проблем;

возможности для самостоятельного изучения учащимися отдельных вопросов;

использование современных способов изложения материала;

условия для контроля и самоконтроля;

плотность введения понятий.

Описываются требования к изложению текста учебника, его языку и т.п.

Все эти и многие другие требования, будучи доведены до сведения авторов учебников, а также экспертов, дающих им оценку, должны способствовать повышению качества учебников и их совершенствованию.

Новые разновидности учебников

В настоящее время делаются попытки создать учебники, обеспечивающие дифференцированный подход к учащимся, так называемые двухуровневые и даже трехуровневые учебники. Примером могут служить учебники Л.С. Гузея, Р.П. Суровцевой и В.В. Сорокина [5], Л.А. Цветкова [20], а также Г.И. Шелинского и Н.М. Юровой [22]. В них наряду с текстом, предназначенным для каждого ученика, специально отчеркнуты вертикальной чертой слева абзацы, в которых изложен материал для более глубокого изучения химии. Этот текст будут читать ученики, заинтересовавшиеся химией. Он значительно превышает обязательный минимум содержания. Такая же дифференциация предусмотрена и в системе заданий.

По-иному решает эту проблему Р.Г. Иванова [10]. В ее учебнике есть специальные приложения для любознательных.

В них предусмотрено не столько углубление, сколько расширение знаний учащихся через сведения из истории химии. Здесь учитываются интересы гуманитариев.

За рубежом предлагаются уже новые разновидности учебников. Часть их содержания предлагается для большей емкости размещать на видеодисках и использовать с помощью компьютера. В книжном же тексте давать ссылки на электронный носитель. В этом случае легче осуществить дифференциацию.

Появляется идея организации диалога учащегося с учебником.

Еще одно направление развития конструкции учебника -- модульный учебник, в котором каждый блок содержания представлен в минимизированном варианте, а в специальных самостоятельных приложенных к нему пособиях -- расширенный и углубленный материал по каждому модулю.

В последние годы начали возникать новые средства обучения, также предназначенные для индивидуального пользования, получившие название интерактивных. Их особенность заключается в возможности диалога с обучаемым. Не только само пособие оказывает воздействие на ученика, но и ученик, со своей стороны, может на него воздействовать. Возникает своего рода диалог. В наибольшей степени этому отвечают компьютерные программы, но создаются и другие пособия, обладающие в большей или меньшей степени такими свойствами. Например, программированные пособия, рабочие тетради с печатной основой. Примером могут служить тетради, разработанные А.А, Журиным, И.Н. Городничевой, Л.С. Левиной [3, 6--8]. Особенность таких тетрадей в том, что, будучи заполненными, они превращаются в своего рода учебник, текст которого написан не только автором тетради, но и учащимся. Главная идея этих тетрадей -- сделать ученика как бы соавтором пособия, возложить на него ответственность за качество текста.

При работе с тетрадью ученик не просто заполняет пропуски в фразах или решает задачу, но имеет возможность записать и обосновать свои суждения, изложить свои мысли, понимание материала стилем, присущим только ему. Тетрадь стимулирует работу ученика с учебником, поиск нужной информации в справочниках и других книгах. Ученик может внести исправления в свою запись, если считает, что допустил ошибку. Одним словом, работа с тетрадью не так жестко формализована, как с компьютерной программой. Рабочая тетрадь по мере необходимости создает условия и для самоконтроля.

В настоящее время методика использования интерактивных средств обучения находится в процессе становления, но уже сейчас ясно, что организация учебного процесса будет иной.

Совершенно справедливо в связи с этим замечание Т.С. Назаровой о том, что «...место и роль (этих средств обучения -- Ч.) в учебном процессе будут иными, и методы использования таких средств обучения тоже будут другими. Они плохо вписываются в традиционную систему обучения с ее приоритетом фронтальных работ и объяснительно-иллюстративных методов. Отсюда и необходимость смены общей концепции обучения.» [16 с. 69].

Организация работы учащегося с учебником

Для того, чтобы организовать работу учащихся с учебником, надо на первом же занятии объяснить им, как «устроен» учебник, по которому они будут заниматься. Учителя, к сожалению, делают это далеко не всегда. Надо предложить им открыть учебник, прочесть вслух обращенное к ним предисловие, рассмотреть и объяснить условные обозначения, а затем познакомить их с аппаратом ориентировки -- оглавлением, предметным указателем и др., показать, как этим пользоваться.

Далее следует обратить внимание на текст учебника и объяснить, почему в нем разные шрифты, предложить разным ученикам прочесть вслух отрывки текста, напечатанные разным шрифтом, рассмотреть некоторые наиболее яркие иллюстрации и на конкретном примере показать, как связывать изображение с текстом.

После этого нужно обратиться к справочным таблицам, если они имеются, к таблицам постоянного действия на форзацах и объяснить, что к ним надо обращаться, если есть указания в тексте или при решении задач и выполнении упражнений.

Затем на примере одного (вероятно, первого) параграфа надо научить учащихся читать учебник. Начинать читать параграф именно с его названия, вдумываясь в каждое слово и отдавая себе отчет в том, понятно ли то, что прочитано. Бессмысленно читать учебник быстро, ради того, чтобы прочитать.

После этого ученикам нужно немного рассказать о памяти, о механизме запоминания. Они это слушают обычно с большим интересом и дома пытаются потренировать свою память с помощью тех приемов, которые рекомендует учитель.

Детям очень интересно бывает узнать, что показателем развития ума является умение выделять главное, а нужно им посоветовать это сделать при прочтении каждого абзаца и всего параграфа в целом. Это хорошо задать на дом, а на следующем уроке обязательно проверить и похвалить.

Нужно сказать ученикам, что очень помогает составление плана параграфа (их уже ранее на уроках по гуманитарным предметам этому учили) и посоветовать им такой план составить, предупредив, что вы разрешите у доски рассказывать по плану.

Далее надо заметить, что Вы на уроке не всегда будете рассказывать то, что можно прочитать в учебнике. Поэтому нужно внимательно слушать на уроке, а дома, прочитав учебник, дописать в тетради (если это не было еще записано на уроке) то, чего в учебнике нет, сравнить содержание параграфа с объяснением учителя на уроке.

Обязательно надо обратить внимание учащихся на вопросы и задания к параграфу, сказав, что на них обязательно нужно отвечать независимо от того, указал учитель это в домашнем задании или нет. На следующем уроке, вполне возможно, учитель задаст именно такой вопрос, который имеется в учебнике.

Еще одно важное замечание, которое нужно сделать. Перед чтением параграфа нужно перелистать уже изученную ранее часть, чтобы убедиться, что они остались в памяти. А если при чтении заданного текста вдруг «обнаружилось» непонятное слово, то нужно вернуться к предыдущему тексту и поискать там объяснение. Если и там его не удалось найти, то надо обратиться к предметному указателю. Если и там оно не обозначено, надо его выписать в тетрадь и на уроке спросить учителя.

Задание на дом на уроке -- это не просто выписывание на доске номера параграфа. Нужно обязательно разъяснить ученикам, какую работу надо проделать над текстом параграфа. Все это необходимо для того, чтобы развить у учащихся потребность и умение пользоваться учебной книгой. Сейчас это сделать далеко не просто, потому что в настоящее время детей гораздо больше привлекают телевидение, видеофильмы и прочие развлечения.

Работа с учебником проводится систематически, постепенно усложняясь. С течением времени учащимся можно предлагать после соответствующего текста разработать конструкцию прибора, отличающуюся от приведенной в учебнике, придумать задачи, в которых использовался бы материал параграфа, привести другие примеры химических реакций, классифицировать или систематизировать приведенные в параграфе вещества, сравнивая их между собой и с изученными ранее, составить сравнительные и обобщающие таблицы, а затем, используя дополнительную литературу, выполнить проблемное задание, подготовить доклад, реферат и т. д. Обучению работать с учебником способствуют уже упомянутые рабочие тетради. Если их нет, то нужно объяснить, как работать в обычной тетради.

В ней обязательно проставляют дату урока, на котором делалась запись, и дату выполнения домашней работы.

При подготовке конспекта урока учитель должен четко представить, что учащиеся запишут на уроке в тетрадь, достаточно полно отразить логику содержания урока, особенно те его стороны, которые не показаны в учебнике. При проверке тетрадей учащихся это позволяет быстро установить, какие записи отсутствуют.

Домашняя работа учащихся с учебником также должна отразиться в тетради.

Литература по теме

Ахметов Н.С. Химия: Пробный учебник для 8 класса. -- М.: Просвещение, 1994.

Беспалько В.П. Теория учебника. -- М.: Педагогика, 1988.

Городничева И.Н. Химия: Рабочая тетрадь для 8 класса. Ч. 1. -- М.: Открытый мир, 1997.

Грабецкий А.А., Назарова Т.С. Кабинет химии. -- М.: Просвещение, 1983.

Гузей Л.С, Суровцева Р.П., Сорокин В.В. Химия. -- М.: Дрофа, 1997.

Журив А.А. Химия: Рабочая тетрадь для 8 класса. Ч. 2. -- М.: Открытый мир, 1997.

Журин А.А. Общая химия: Рабочая тетрадь. -- М.: Открытый мир, 1996.

Журин А.А., Левина Л.С. Химия / Теория химического строения. Углеводороды: Рабочая тетрадь. -- М.: Открытый мир, 1995.

Зуев Д.Д. Школьный учебник. -- М.: Просвещение, 1983.

Иванова Р.Г. Химия: Пробный учебник для 8 кл. -- М.: Просвещение, 1996; То же: для 9 кл., 1997.

Кузнецова Н.Е., Титова И.М., Гара Н.Н., Жегин А.Ю. Химия: пробный учебник для 8 кл., -- М.: Вентана-Граф, 1977; То же: для 9 кл., 1999.

Максаковский В.П. Учебник нового поколения // Проблемы школьного учебника. Вып. 20. -- М.: Просвещение, 1991. С. 70--71.

Минченков Е.Е., Зазнобина Л.С, Смирнова Т. В. Химия-8. -- М.: Школа-Пресс, 1998; Минченков Е.Е., Зазнобина Л.С, Цветков Л.А. Химия-9. -- Школа-Пресс. -- М.: 1999.

Назарова Т.С. Учебно-материальная база обучения химии в новых социально-экономических условиях // Химия в школе, 1995, № 4. С. 57--62.

Назарова Т.С, Грабецкий А.А., Алексинский В.Н. Организация работы лаборанта в школьном кабинете химии. -- М.: Просвещение, 1984.

Назарова Т.С, Полат Е.С. Средства обучения. Технология создания и использования: Учебное пособие. - М.: Изд-во УРАО, 1998.

Ннфантьев Э.Е., Цветков Л.А. Химия-10-11. Органическая химия. М.: Просвещение, 1993.

Семенов А.С. Безопасность труда в кабинетах химии. -- М.: Высшая школа, 1990.

Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Химия. -- М.: Просвещение, 1990--1993.

Цветков Л.А. Органическая химия. -- М.: Владос, 1999.

Чернобельская Г.М., Чертков И.Н. Химия: Учебник для медучилищ. -- М.: Медицина, 1991.

Шелинский Г.И., Юрова Н.М. Химия: Пробный учебник для 9 класса. -- СПб. -- Специальная литература, 1998.