Использование структурно-логических схем в процессе обучения химии

ВВЕДЕНИЕ

На этапе предвузовской подготовки весьма эффективным является использование элементов дидактических систем обучения В. Ф. Шаталова. На основе блока теоретического материала составляется структурно-логическая схема, в которой в сжатой, лаконичной форме изложены сущность изучаемого вопроса, основные моменты, требующие заучивания. Учащиеся дважды прослушивают материал с опорой на эту структурно-логическую схему. При необходимости они могут ее развернуть.

Глава 1. Использование структурно-логических схем в процессе обучения

Методика использования структурно-логических схем при изучении нового материала апробирована при обучении иностранных слушателей.

В качестве примера рассмотрим тему «Сера и ее соединения».

На предыдущем занятии слушателям было дано задание повторить свойства кислотных оксидов, общие свойства кислот, вспомнить понятия «агрегатное состояние вещества», «степень окисления», «окислитель», «восстановитель», «злектроотрицательность», «химическая связь», «кристаллическая решетка».

На занятии объясняем материал два раза. Первое эмоциональное изложение основного содержания темы сопровождаем демонстрацией опытов, привлечением учащихся к беседе.

Используя свои знания о положении химического элемента в Периодической системе, учащиеся могут описать некоторые свойства серы как простого вещества. В подтверждение демонстрируем взаимодействие серы с железом, получение хлорида серы(1) и его гидролиз.

После обсуждения экспериментов отмечаем, что сера имеет аллотропные видоизменения, и демонстрируем получение пластической серы.

Говоря о нахождении серы в природе, обращаем внимание учащихся на традиционные русские названия соединений серы: пирит FeS2, цинковая обманка ZnS, киноварь HgS, гипс CuS04 * 2Н20, глауберова соль Na2SCv 10Н2О. Знакомство иностранных слушателей с русскими названиями веществ позволит им без затруднений читать научно-популярную литературу, учебники, периодические издания.

При изучении свойств сероводорода проводим беседу.

Атомы какого элемента более электроотрицательны -- серы или водорода?

Какова формула сероводорода?

Назовите вид химической связи в его молекуле.

Каково агрегатное состояние сероводорода при обычных условиях?

разрушения коллоидных систем, их физико-химические свойства.

Какие продукты образуются при растворении оксидов серы в воде?

Перечислите химические свойства кислотных оксидов.

Какие свойства проявляет оксид серы(IV) за счет атомов серы?

Какие общие свойства характерны для кислот?

Демонстрируем опыты: растворение сернистого газа в воде, его взаимодействие с раствором дихромата калия и с сероводородом, получение серной кислоты камерным способом, обугливание сахара серной кислотой.

Говоря о применении серы, сообщаем учащимся интересные факты. Например, рассказываем, как персонаж романа А. Дюма ¦Граф Монте-Кристо» Фариа симулировал кожную болезнь, и ему для ее лечения дали серу, которую он использовал для изготовления.

Какие свойства проявляет сероводород за счет атомов серы и водорода?

Демонстрируем опыты: получение сероводорода при нагревании парафина с серой и его взаимодействие с перманганатом калия.

Переходим к изучению кислородных соединений серы.

Какие оксиды серы вы знаете?

Каковы в них степени окисления серы?

Назовите вид химической связи в их молекулах.

Атомы какого элемента -- серы или кислорода -- более электроотрицательны?

Охарактеризуйте агрегатное состояние и растворимость оксида серы(ГУ).

Каков характер свойств оксида серы(1У) (основный, амфотерный, кислотный)?



Тем самым обращаем внимание слушателей на древнейшую область применения серы. Затем предлагаем составить уравнение реакции серы с бертолетовой солью КС1О3, в результате которой образуются хлорид калия и сернистый газ.

Рассказываем об использовании серы в производстве спичек, резины, красок, пластмасс, лекарств, взрывчатых веществ. Сообщаем, что в настоящее время основным потребителем серы является химическая промышленность. Около половины добываемой в мире серы идет на производство серной кислоты.

Для учащихся медицинского профиля представляет интерес информация о биологической роли серы, в частности о ее присутствии в составе некоторых аминокислот и белков. Для повышения познавательной активности можно использовать задачи с биохимическим содержанием.

Второй раз объясняем материал в конце занятия в более быстром темпе, выделяя лишь самое главное. При этом у каждого из учащихся перед глазами уже есть готовая структурно-логическая схема, где они могут делать пометки на русском или родном языке. Вместо знаков вопроса учащиеся должны указать, какие свойства -- окислителя или восстановителя -- проявляют сера и ее соединения в указанных случаях, а также написать формулы продуктов реакций.

В качестве домашнего задания предлагаем слушателям выучить структурно-логическую схему, конкретизировать теоретические положения примерами, написать уравнения химических реакций, а также составить структурно-логические схемы для описания

Взаимодействие сероводорода с перманганатом калия

1.Уравнение реакции:

2KMn04 + 3H2S04 + 5H2S = K2S04 + 2MnS04 + 5S + 8H20.

2.Признаки реакции:

раствор сначала обесцвечивается, а потом появляется муть от выделившейся серы.

3.Оборудование:

стакан, подкисленный раствор перманганата калия, сероводородная вода (свежеприготовленная).

Сущность процесса:

S2" - 2е~ --- S0.

Сероводород проявляет восстановительные свойства.

Взаимодействие оксида серы(ГУ) с сероводородом

Уравнение реакции:

S02 + 2H2S = 3S + Н20.

Признаки реакции:

на стенках цилиндров образуется желтый налет.

3.Оборудование:

два цилиндра с пришлифованными пластинками, стакан с водой, оксид серы(ГУ), сероводород.

Оксид серы(ТУ) -- окислитель, сероводород -- восстановитель, вода -- катализатор.

Если учесть, что метан используется как бытовое и промышленное топливо в различных термических процессах, то невольно возникает вопрос: не влияют ли на здоровье людей и окружающую среду ультратонкие частицы, которые способны проникать в организм человека с пищей, при вдыхании и через кожу и потому могут представлять риск для здоровья?

Глава 2. Использование структурно-логических схем на уроках химии

Во все времена обществу нужны образованные, нравственные, предприимчивые люди, которые могут самостоятельно принимать ответственные решения в ситуации выбора, прогнозируя их возможные последствия, способны к сотрудничеству, отличаются мобильностью, динамизмом, конструктивностью, обладают развитым чувством ответственности за судьбу страны. В связи с этим необходимо создать условия для повышения качества общего образования, на мой взгляд, для этого нужно:

Разгрузить содержание общего образования;

Использовать эффективные методы обучения;

Отработать и ввести гибкую систему профилей обучения в старшей школе.

1Развитию логического мышления;

2.Росту качества знаний;

3.Экономии времени на разных типах урока.

Химия как обязательная составляющая содержания образования формирует у учащихся знания о свойствах пространства и времени, о веществе и поле, о явлениях природы. В настоящее время базисный учебный план и стандарты химического образования требуют существенных изменений в структуре и методике преподавания химии. В каждый раздел курса химии включен основной материал, глубокого и прочного усвоения которого следует добиваться, не загружая память учащихся множеством частных факторов.

Основные трудности в усвоении и практическом применении изученного материала - это выделить главное, построить логическую схему изучаемого материала и на основе этого определить подходы к решению задач. Основное назначение структурно-логической схемы - доведение до ученика логики организации учебного материала на уроках физики. Использование СЛС на уроке химии позволяет:

Повысить познавательную деятельность за счет рациональности и экономичности усвоения информации и долговременное сохранение в памяти;

Улучшить качество знаний, за счет появившейся возможности многократного повторения.

Логическое структурирование учебной информации позволяет получить четную, хорошо организованную структуру, выделение которой позволяет увидеть систему смысловых связей между элементами содержания и расположить эти элементы в последовательности, вытекающей из этой системы.

В отличие от традиционной системы преподавания ученик не обязан полностью воспроизводить весь ход рассуждений учителя, требуется уловить общую суть рассматриваемого вопроса.

При изучении каждого блока на уроке реализуется следующий «технологический цикл»:

1)первичное предъявление учащимся нового материала (изложение

нового материала);

оперативный контроль усвоения знаний;

разучивание материала и его глубокое усвоение;

тематический блочный контроль знаний;

систематическое повторение.

Изучение блока завершается обязательным контролем знаний с выставлением оценок по теме.

Планирование, распределение времени, подбор задач, выбор форм контроля учитель осуществляет применительно к данному блоку уроков.

Структурно-логические схемы позволяют успешно решить ряд учебных задач не только на уроках физики, но и на занятиях элективного курса.

Указанный элективный курс предполагает использование знаний,

полученных при изучении математики, химии, трудового обучения, черчения.

Логические схемы - алгоритмы помогают в подготовке к ЕГЭ по химии.

Глава 3. Структурирование процесса обучения химии как средство формирования учебно-познавательной и креативной компетентности учащихся

Ещё Аристотель заметил, что “…ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знание на деле…”

Со временем проблема не потеряла своей актуальности, более того, сейчас, в условиях модернизации образования одним из направлений модернизации является переход от знаньевой к компетентностной модели образования. Несмотря на общее признание значимости этой проблемы в науке и практике отсутствуют достаточно ясные представления о путях реализации такого подхода в практике преподавания различных образовательных областей. В настоящее время педагогическая практика испытывает определённые затруднения: образование является предметным, монофункциональным; у учащихся не развито рефлексивное мышление, адекватность самоанализа и самооценки; учащиеся не умеют применять полученные знания в жизненных ситуациях, так как у них отсутствует опыт творческой деятельности.

Научно-практическими основами опыта являются идеи В.В.Серикова о компетентностном подходе к разработке содержания образования, а также идеи А.В.Хуторского об определении общепредметного содержания и ключевых компетенций как характеристики нового подхода к конструированию образовательных стандартов.

Для осуществления процесса обучения и реализации поставленных задач были отобраны педагогические средства:

Формы учебных занятий - различные виды уроков (комбинированные уроки, урок-путешествие, урок-конференция, урок-деловая игра, урок-лекция, урок-семинар, урок-бенефис, урок-аукцион, урок-театрализация, урок-исследование, зачёт-вертушка).

Формы организации учебной деятельности - фронтальная, индивидуальная, коллективная работа (в парах, группах).

Методы и приёмы обучения - перцептивные (словесные, наглядные), гностические (проблемно-поисковые, исследовательские), методы письменного контроля, методы и приёмы формирования интереса к учению.

С целью формирования ведущих компетентностей у учащихся я вношу изменения в содержание, структуру, методы, технологии и формы изучаемого предмета. Программа Р.П. Суровцевой, Л.С.Гузея “Химия-9” рассчитана на 2-3 часа в неделю, но имеется определённый резерв часов, который я могу использовать при 3-х часовой программе для расширения и углубления содержания материала темы. При разработке тематического планирования изменяю структуру изучения материала, не нарушая логики, последовательности его изложения. Так, в теме 6 “Химия металлических элементов” ввожу 6 дополнительных уроков, которые позволяют насытить материал прикладными химическими знаниями, сведениями о практическом значении наиболее важных химических процессов в области металлов и металлургии, а также учебными ситуациями проблемного характера. (Приложение 1, Приложение 2).

При сравнении этих двух фрагментов тематического планирования можно сделать вывод, что авторский вариант позволяет использовать на уроках фактический материал, необходимый для формирования учебно-познавательной компетентности учащихся. Удачно найденные формы проведения уроков, методы обучения и формы организации учебной деятельности позволяют развивать креативную компетентность и коммуникативные качества личности. Подобную корректировку содержания и форм обучения провожу в каждой теме курса химии. Анализируя тематическое планирование, можно заметить, что основу осуществляемого мною процесса обучения составляет вариативная последовательность организационных форм учебных занятий, которой присуще естественное включение уроков нетрадиционной формы.

За основу построения урока беру классическую структуру комбинированного урока: опорные знания -> информация -> оценка знаний и обогащаю его разнообразными видами учебной деятельности, которые способствуют соединению фундаментальных и прикладных знаний учащихся.

Для достижения поставленных целей и соответствующих задач проектирование уроков начинаю с планирования необходимых конечных результатов, которые должны быть достигнуты всеми учащимися при изучении данного учебного материала на разных уровнях.

Эти необходимые планируемые результаты представляют собой требования к усвоению учебного материала учащимися, что является конкретным выражением целей учителя. В зависимости от этих целей и требований подбираю формы уроков, включаемых в определённый раздел программы.

Каждому типу уроков в моей работе предложены формы и приведены конкретные примеры из практики.

I тип уроков. Уроки формирования новых знаний.

Формы уроков: уроки-лекции, уроки-путешествия, уроки-конференции, уроки-исследования, уроки-сказки, уроки-инсценировки.

II тип уроков. Уроки обучения умениям и навыкам.

Формы уроков: уроки-диалоги, уроки-расследования, уроки деловой и ролевой игры (Приложение 3), практические работы.

III тип уроков. Уроки повторения и обобщения знаний, закрепления умений.

Формы уроков: интегрированные уроки, уроки-консультации, уроки-конкурсы, уроки-семинары, театрализованные уроки, уроки-путешествия, уроки-соревнования, урок-аукцион (Приложение 4), игровые уроки (КВН, “Что? Где? Когда?”, “Умники и умницы”, “Счастливый случай”, “Последний герой”).

IV тип уроков. Уроки проверки и учёта знаний и умений.

Формы уроков: уроки-викторины, уроки-конкурсы, творческий отчет, общественный смотр знаний, зачет-вертушка.

V тип уроков. Комбинированные уроки.

Сочетание всех вышеперечисленных форм уроков, использование их в системе позволяет формировать стойкий интерес к предмету, развивать креативные навыки учащихся и способствует приобретению ими ведущих компетентностей учения.

Планируя форму проведения урока, его структуру, определяя содержание и последовательность приёмов обучения, в первую очередь учитываю уровень познавательной активности и самостоятельности учащихся, их психолого-педагогические особенности.

Собственный опыт использования различных форм учебных занятий позволил мне скоррелировать возрастные группы учащихся и различные виды деятельности.

Класс. Ступень в освоении ведущих компетентностей.	Формы учебных занятий, виды деятельности.	Уровень активности учащихся
8 класс (I ступень)	урок - театрализация; урок - сказка; урок - путешествие; урок - соревнование; урок - конкурс; урок - игра “Пин-понг” использование химического эксперимента	I уровень (работа по образцу, репродуктивная деятельность без опоры, сенсорное восприятие, навыки общения)
9 класс (II ступень)	урок - конференция; урок - семинар; общественный смотр знаний; урок - исследование.	II уровень (интерпритационный, продуктивная деятельность, проблемно-поисковая деятельность).
10 класс (III ступень)	деловая игра; ролевая игра; урок - расследование; регламентированная дискуссия	II - III уровень (творческий, перенос знаний в конкретную ситуацию).
11 класс (IV ступень)	метод проектов; урок - бенефис; имитационные игры; педагогическая мастерская; урок - суд.	III уровень (творческий, перенос знаний в жизненную ситуацию).

На первой ступени учащиеся осваивают умения и навыки репродуктивной деятельности, получают навыки общения в парах, группах, осознают значение знаний для решения практических задач.

Вторая ступень позволяет достичь умений и навыков продуктивной самостоятельной деятельности, а также развить коммуникативные качества: умение “говорить и быть понятым”, доказательно отстаивать своё мнение.

Третья ступень знакомит учащихся с правилами следования социальным ролям в достижении общих целей при исследовании проблемы. Возникающее в результате ролевой игры целостное представление о проблеме служит основанием для общей дискуссии и понимания её многогранности.

На четвёртой ступени происходит приращение не столько фактического знания, сколько умения действовать в различных жизненных ситуациях. Учащиеся должны “превзойти себя и обстоятельства, действуя в пределах правил” (определение М.М. Крюкова).

Эти ступени представляют собой систему последовательного осознания учащимися своих личных особенностей, реальных ценностей, освоения навыков социального взаимодействия, переноса фундаментального знания на конкретную жизненную ситуацию.

Особое внимание при конструировании конкретного урока уделяю целеполаганию, поскольку “кто не знает, в какую гавань он плывёт, для того нет попутного ветра” (Сенека). Проектирую цели и задачи урока с конкретным указанием, что должны запомнить, понять, усвоить учащиеся, какие навыки выработать. На всех видах уроков цели планирую в трёх уровнях усвоения, для того, чтобы все учащиеся с разной степенью обученности могли достичь положительных результатов в приращении знаний и умений на каждом уроке.

При отборе содержания учебного материала руководствуюсь следующими принципами: соответствие учебной информации теме, точность, научность, современность, доступность, связь с ранее изученным. Учебный материал обогащаю историческими данными об открытии законов, о жизни и деятельности учёных. Использую на уроках дополнительную, занимательную, познавательную информацию. Практикую углубленное изучение отдельных тем курса в соответствие с возможностями учащихся.

В своей работе сочетаю различные формы организации учебной деятельности: индивидуальные, фронтальные и коллективные (в группах, в парах).

Индивидуальная работа в наибольшей мере помогает мне учесть возрастные и психологические особенности каждого ученика. Например, при исследовании свойств веществ учащиеся обычно получают индивидуальные дифференцированные задания позволяющие осуществлять процесс обучения в индивидуальном темпе.

Фронтальная форма учебной работы позволяет обеспечивать одновременное руководство всеми учащимися, активно управлять восприятием информации, систематическим повторением и закреплением знаний учениками класса.

При использовании коллективной работы класс делится на временные группы, для совместного решения определённой задачи. Ученикам предлагается обсудить задачу, наметить путь решения, подойти к решению и, наконец, представить найденный совместно результат. Эта форма организации учебной деятельности позволяет мне сформировать у учащихся навыки коллективного труда, навыки взаимоконтроля и самоконтроля, а также умение действовать в различных жизненных ситуациях (Приложения 3, 4).

Выбор методов и приёмов обучения, последовательность их применения зависит от уровня познавательной активности и самостоятельности учащихся.

Словесные методы (лекция, рассказ, беседа) чаще применяю для объяснения нового материала, для введения в тему.

Сделать восприятие учебного материала более доступным, значимым помогают наглядные методы обучения: демонстрация эксперимента, видео демонстрация, кино показ, таблицы, иллюстрации, наглядные пособия, макеты производств.

Практические методы (проведение экспериментальных опытов, решение расчётных задач, выполнение упражнений) позволяют формировать у учащихся самостоятельность, культуру труда, совершенствовать прикладные умения и навыки.

Гностические методы занимают ведущее место на уроках, особенно в старших классах. Исследовательский, проблемно - поисковый метод является ведущим в конструировании уроков в 10 - 11 классах. Следуя мысли Дистервега о том, что “плохой учитель преподносит истину, а хороший учит её находить”, стремлюсь дать детям не готовое знание, а обучить их способу его добывания и применения. Учу детей создавать собственный продукт, используя проектный метод обучения. Методы письменного контроля и самоконтроля помогают сделать анализ успешности обучения, глубины и прочности знаний.

Письменный контроль провожу в виде цифрового, графического диктанта, разноуровневых тестов, защиты творческих заданий. Эти формы работы требуют от учащихся собранности, точности, внимания, умения чётко излагать свои мысли.

Для стимулирования положительной мотивации учения применяю методы формирования интереса к учению: познавательные игры, занимательные упражнения, задачи - сказки, кроссворды, викторины, театрализации, использую художественную литературу.

Дидактические игры помогают поддерживать интерес к предмету, развивать мышление, речь, способствуют включению ученика в творческую учебную деятельность. Даже пассивные дети прилагают все усилия, чтобы не подвести товарищей в групповых играх. В игре ученики приобретают новые знания и умения, расширяют свой кругозор. Раскрывается особое значение дидактической игры для воспитания воли, взаимовыручки, товарищества и социальной адаптации. Играя, ребёнок раскрепощается, исчезает его скованность, неуверенность в своих силах, возможностях.

Сказки - задачи, рассказы - задачи нахожу в дополнительной литературе или сочиняю сама. Учащимся предлагается текст, в котором герои - химические элементы и вещества, а приключения, происходящие с ними - химические явления. Предлагаю ребятам разобраться: кто есть кто и что с ним происходило? Ситуации в текстах приближенны к реальным, жизненным, поэтому, решая эти тексты - задачи, учащиеся используют прикладную направленность знаний.

Химические викторины, кроссворды, используемые на различных уроках, стимулируют живой интерес, активность. Отвечая на вопросы кроссворда, викторины, дети привлекают не только знания, полученные на уроке, но и личный опыт, приобретённый в быту при использовании тех или иных химических веществ. “Ключом ко всякой науке является вопросительный знак”, - говорил О.Бальзак. Отвечая на вопросы викторины, мы с ребятами сразу пытаемся поставить этот знак: “А для чего мне это необходимо знать? Почему?” И здесь же, убеждая в необходимости знания химии, я привожу учащимся высказывание академика Несмеянова “Знать - значит победить!”. Знать способы защиты металлов от коррозии, чтобы победить “Рыжего дьявола”, знать признаки и условия горения, чтобы потушить пожар или наоборот быстро и грамотно разжечь костёр в походе.

Снять усталость на уроке, эмоционально настроить учащихся на дальнейшее восприятие учебного материала помогает музыкальное, художественное, литературное оформление урока. Связь химии и литературы - настоящий кладезь для реализации творческих замыслов учителя по развитию познавательного интереса учащихся и их эмоциональной и когнитивной сферы. Величайший физик XX века А.Эйнштейн утверждал, что Достоевский ему, как учёному, дал гораздо больше, чем самые знаменитые математики мира. И я в своей работе пытаюсь убедить ребят, что науку надо принимать не умом, но и сердцем.

Фрагменты литературных произведений могут быть увлекательным началом или формой введения в тему, источником новых знаний, иллюстрацией и доказательством излагаемых учителем фактов, а также применяться как исследовательская задача при изучении основополагающих теоретических понятий химии. Кроме того, художественные описания химических явлений и процессов помогают мне создавать интересные и неожиданные “мостики” при организации проблемных ситуаций. Театрализацию на уроках использую как интеграцию химии, литературы, истории. Проигрывание роли способствует приобретению учащимися социального опыта, умения действовать в различных ситуациях, развивает эстетический вкус, творчество.

Для стимулирования, оценивания работы детей на уроке использую фишки, жетоны, химоны, тотем - иммунитет от двоек, шуточные медали, грамоты.

На каждом этапе обучения химии доминируют определённые методы и приёмы. На первом - особое внимание уделяется стимулированию, на последующем - организации познавательных действий, а на заключительном этапе - контролю и анализу результатов.

ЛИТЕРАТУРА

«Сборник научно методических статей по химии»: Вып.П.- М.: Изд-во МПИ, 1989.- 144с.

«Совершенствование содержания и методов обучения химии в средней школе»-под ред. Герцена Л.А., Л.ЛГПИ, 1983.-120с.

Борисов И.Н. «Методика преподавания химии в школе» - М. :Учпедгиз, 1956.-462с.

Гаркунов В.П. Совершенствование методов обучения химии в средней школе. - Л.: Изд-во ЛГПИ им. А.И. Герцена, 1974. - 136 с.

Дранишникова Л.И. «Об организации исследовательской деятельности одаренных школьников» //Химия в школе.-2008.-№4.-С.2-5.

Кирюшкин Д.М. «Методы обучения химии в средней школе. Пособие для учителей» - М.: Просвещение, 1968-143с.

Макареня А.А, Обухов В.Л. «Методология химии. Пособие для учителя»- М.: Просвещение, 1985.-160с.

Ожерельев Д.И. «Формирование научного мировоззрения учащихся при изучении химии» - М.: Высшая школа, 1982.-168с.

Сорокин В.В. «Методика обучения химии на основе деятельностной теории учения»- М.: Изд-во МГУ, 1992.-221с.

Шилина Л.Я. «О развитии образного мышления учащихся»//Химия в школе.-2008.-№8.-С. 22-25.