Формирование общеучебных умений и навыков при обучении химии

Знания составляют ядро содержания обучения. На основе знаний у учащихся формируются умения и навыки, умственные и практические действия; знания являются основой нравственных убеждений, эстетических взглядов, мировоззрения.

Но прежде чем рассмотреть, как учащиеся усваивают знания, надо разобраться в том, что такое знание, какие бывают знания, какие знания должен усвоить ученик. Вопрос этот довольно сложный. Понятие "знание" многозначно и имеет несколько определений. Оно определяется то как часть сознания, то как нечто общее в отражении предметного разнообразия, то как способ упорядочения действительности, то как некоторый продукт и результат познания, то как способ воспроизведения в сознании познаваемого объекта.

В новой "Российской педагогической энциклопедии" (1993 г.) "знания" определяются следующим образом: "проверенный общественно-исторической практикой и удостоверенный логикой результат процесса познания действительности; адекватное ее отражение в сознании человека в виде представлений, понятий, суждений, теорий. Знания фиксируются в форме знаков естественного и искусственного языков" (Российская…, 1993; аннотация). Элементарные знания, обусловленные биологическими закономерностями, свойственны и животным, у которых они служат необходимым условием их жизнедеятельности, реализации поведенческих актов. Знания являются органическим единством чувственного и рационального. На основе знаний вырабатываются умения и навыки (см. анимацию) (Тищенко П.Д., 1991; аннотация).Во всех этих определениях говорится, главным образом, о научных знаниях. Но кроме научных есть житейские знания, знания личностные, которые известны только одному человеку. Л.М. Фридман, проанализировав существующие определения понятия "знание", приводит его определение более общего характера: "Знание - это результат нашей познавательной деятельности независимо от того, в какой форме эта деятельность совершалась: чувственно или внечувственно, непосредственно или опосредованно; со слов других, в результате чтения текста, при просмотре кино или телефильма и т.д. Этот результат познания человек выражает в речи, в том числе искусственной, жестовой, мимической и любой другой. Следовательно, всякое знание есть продукт познавательной деятельности, выраженный в знаковой форме. Знание противоположно незнанию, неосведомленности, отсутствию представлений о чем или о ком-нибудь" (Фридман Л.М., 1997; аннотация).

Функции знаний

Многозначность в определении понятия "знание" обусловлена тем множеством функций, которое реализуется знанием. Так, например, в дидактике знание может выступать и как то, что должно быть усвоено, т.е. в качестве целей обучения, и как результат осуществления дидактического замысла, и как содержание, и как средство педагогического воздействия. В качестве средства педагогического воздействия знание выступает потому, что, входя в структуру прошлого индивидуального опыта учащегося, оно меняет и преобразует эту структуру и тем самым поднимает обучаемого на новый уровень психического развития. Знание не только формирует новый взгляд на мир, но и меняет отношение к нему. Отсюда вытекает и воспитательное значение всякого знания.

Знания и правильно избранный путь их усвоения - предпосылка умственного развития учащихся. Сами по себе знания еще не обеспечивают полноты умственного развития, но без них последнее невозможно. Являясь составной частью мировоззрения человека, знания в большой мере определяют его отношение к действительности, моральные взгляды и убеждения, волевые черты личности и служат одним из источников склонностей и интересов человека, необходимым условием развития его способностей (Полякова А.В., 1978; аннотация).

С учетом перечисленных выше дидактических функций знания перед учителем стоит несколько задач:

а) перевести знание из его застывших фиксированных форм в процесс познавательной активности обучаемых;

б) преобразовать знание из плана его выражения в содержание мыслительной деятельности учащихся;

в) сделать знание средством формирования человека как личности и субъекта деятельности.

Виды знаний

· 3нания могут быть:

o донаучными;

o житейскими;

o художественными (как специфический способ эстетического освоения действительности);

o научными (эмпирические и теоретические).

Житейские знания, основывающиеся на здравом смысле и обыденном сознании, являются важной ориентировочной основой повседневного поведения человека. Обыденное знание формируется в повседневном опыте, на основе которого отражаются главным образом внешние стороны и связи с окружающей действительностью. Эта форма знания развивается и обогащается по мере прогресса научных знаний. В то же время сами научные знания вбирают в себя опыт житейского познания. Научное знание представляет собой систематизированные обобщенные разряды знаний, формирование которых основано не только на опытных, эмпирических, но и на теоретических формах отражения мира и закономерностей его развития. В своих абстрактных формах научное знание не всем и не всегда доступно, поэтому оно предполагает такие изменения формы его презентации, которые обеспечивают адекватность его восприятия, понимания и усвоения, т.е. учебное знание. Таким образом, учебное знание является производным от научного и в отличие от последнего есть познание уже известного или познанного.

Научные знания могут быть переданы путем организованного целенаправленного обучения. Характеризуются они осмыслением фактов в системе понятий данной науки.

Научные знания, получаемые учеником в школе, зачастую расходятся и даже противоречат житейским представлениям и понятиям ребенка в силу ограниченности или односторонности опыта, на который последний опирается. Усваивая научные понятия, имеющие строго определенное в данной научной области значение (например, понятие тела в курсе физики), учащиеся понимают их в соответствии с более узким (или более широким) житейским смыслом.

Преднамеренное изменение, реорганизация научного знания, упрощение или сокращение предметного разнообразия, которое в научном знании отражается с учетом психологических возможностей обучаемых, порождает учебное знание. 3нания, усваиваемые в процессе обучения, должны быть систематизированными, взаимосвязанными, охватывать все основное в изучаемой области, иметь определенную логическую структуру и усваиваться в определенной последовательности. Наряду с внутрипредметными связями, относящимися обычно к одному и тому же учебному предмету, должны создаваться и межпредметные связи.

· Согласно В.И. Гинецинскому, учебное знание существует в трех формах:

o в форме учебной дисциплины;

o в виде учебного текста;

o в форме учебной задачи.

Адаптированная форма научного знания образует учебную дисциплину, которая включает, с одной стороны, предметную область знания, а с другой - знание закономерностей познавательной деятельности. Языковая форма выражения учебного знания образует учебный текст. Любое знание, в том числе и учебное, субъективно по форме своего существования, и поэтому его нельзя механически передать "из головы в голову", подобно эстафетной палочке, передаваемой из рук в руки. Знания могут быть усвоены только в процессе познавательной активности самого субъекта. Именно своей субъектностью научное или учебное знание отличается от научной или учебной информации, представляющей собой объективированную форму знания, зафиксированного в различных текстах.

Свойства знаний

· Знания могут обладать разными качествами. Согласно И.Я. Лернеру, В.М. Полонскому и др., таковыми, например, являются:

o системность,

o обобщенность,

o осознанность,

o гибкость,

o действенность,

o полнота,

o прочность (рис. 2).

· Знания, приобретаемые в процессе обучения, характеризуются различной глубиной проникновения учащихся в их сущность, что, в свою очередь, обусловлено:

o достигнутым уровнем познания данной области явлений;

o целями обучения;

o индивидуальными особенностями учащихся;

o уже имеющимся у них запасом знаний;

o уровнем их умственного развития;

o адекватностью усваиваемого знания возрасту учащихся.

Различают глубину и широту знаний, степень полноты охвата ими предметов и явлений данной области действительности, их особенности, закономерностей, а также степень детализованности знаний. Организованное школьное обучение требует четкого определения глубины и широты знаний, установления их объема и конкретного содержания. Осознанность, осмысленность знаний, насыщенность их конкретным содержанием, умение учащихся не только назвать и описать, но и объяснить изучаемые факты, указать их взаимосвязи и отношения, обосновать усваиваемые положения, сделать выводы из них -- все это отличает содержательные знания от формализованных.

В школе диагностируется главным образом полнота и прочность знаний, остальные параметры знаний в их влиянии на умственное развитие остаются нередко вне внимания учителя. Обученность школьника включает также наличие отдельных разрозненных умений и навыков - как общеучебных (среди них приемы поиска учебной информации, отдельные приемы запоминания, хранения информации, работы с книгой и др.), так и частных (навыки счета, письма и др.). Их диагностика позволяет выявить пробелы результатов прошлого обучения.

Усвоение знаний

Основой усвоения знаний является активная мыслительная деятельность учащихся, направляемая преподавателем (Нурминский И.И. и др., 1991; аннотация).

Процесс учебного познания складывается из нескольких этапов. Первым из них является восприятие объекта, которое связано с выделением этого объекта из фона и определением его существенных свойств.

Этап восприятия сменяет этап осмысления, на котором происходит усмотрение наиболее существенных вне- и внутрисубъектных связей и отношений.

Следующий этап формирования знаний предполагает процесс запечатления и запоминания выделенных свойств и отношений в результате многократного их восприятия и фиксации.

Затем процесс переходит в этап активного воспроизведения субъектом воспринятых и понятых существенных свойств и отношений.

Процесс усвоения знаний завершает этап их преобразования, который связан либо с включением вновь воспринятого знания в структуру прошлого опыта, либо с использованием его в качестве средства построения или выделения другого нового знания.

Очень часто перечисленные этапы формирования знаний принимают в качестве критериев оценки уровней их усвоения.

· Таким образом, знание проходит путь от первичного осмысления и буквального воспроизведения, далее

o к пониманию;

o применению знаний в знакомых и новых условиях;

o оцениванию самим учеником полезности, новизны этого знания (Маркова А.К., 1990; аннотация) (см. анимацию).

Понятно, что если знания остаются на первом этапе, то их роль для развития невелика, а если ученик применяет их в незнакомых условиях и оценивает, то это значительный шаг в сторону умственного развития.

· Знания могут усваиваться на разных уровнях:

o репродуктивный уровень - воспроизведение по образцу, по инструкции;

o продуктивный уровень - поиск и нахождение нового знания, нестандартного способа действия.

Установление уровней усвоения знаний в диагностике важно потому, что эти уровни оказывают влияние на качество мышления, его шаблонность или нестереотипность, оригинальность.

· И.Я. Конфедератов и В.П. Симонов выделяют следующие уровни усвоения знаний, соотносимые с соответствующими этапами их усвоения:

o уровень различения (или распознавания) предмета;

o уровень его запоминания;

o уровень понимания;

o уровень применения.

Сходные уровни усвоения знаний предлагаются и В.П. Беспалько. Разграничивая репродуктивный и продуктивный виды деятельности и рассматривая их структуру с точки зрения самостоятельности выполнения, ученый выделил следующие уровни усвоения учебной информации (Беспалько В.П., 1989) (см. рис. 4):

Упомянутые критерии и уровни усвоения знаний нашли широкое применение в педагогической практике и в научных целях при оценке качества усвоения знаний школьниками.

ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ ОБЩЕУЧЕБНЫХ УМЕНИЙ И НАВЫКОВ НА УРОКАХ ХИМИИ В 11 КЛАССЕ

В программах школ специальное внимание уделено формированию умений учащихся, выделен раздел: "Основные требования к знаниям и умениям учащихся". Сравнение перечней умений показывает их общность, и выделяют следующие (по Усовой А.В):

Умения оценочной деятельности (умения объяснить и доказать сущность явления);

Умения познавательной деятельности (анализ, сравнение, обобщение);

Умения практической деятельности (экспериментирование, наблюдение, расчеты);

Умения учебной деятельности (умение работать с книгой, составлять конспекты, планы, тезисы, ориентироваться в справочной и научно-популярной литературе, параллельно с этим происходит и развитие речи).

В формировании последних умений учащихся заключается наша исследовательская работа.

Так, в программах по предметам гуманитарного цикла особое место уделяется развитию речевых общенаучных навыков, беглого и выразительного чтения, смыслового анализа текстов, связной речи, умений устно и письменно излагать материал, строить цельный рассказ. Однако общепредметная основа в формировании таких умений разработана в предметных методиках недостаточно, не выделяются обучающие действия учителей при овладении учащимися общими умениями, не всегда учитываются навыки, достигнутые в предыдущие годы по различным предметам и их перенос в другие науки.

Речевая деятельность является естественной основой межпредметных связей русского языка с другими науками, а развитие речи - это общая образовательная и воспитательная задача учителей, так как обучение на уроках по любому предмету происходит в процессе речевого общения. Развитие связной речи на межпредметном уровне опирается на лексические и лингвистические понятия, правила, применение которых способствует овладению языком науки и обобщенными речевыми умениями научного стиля речи. В этих умениях выражена раскрытая Выготским Л.С. связь понятийного мышления и речевого развития ребенка. Практическая речевая деятельность неразделима с познавательными эффектами в обучении всем предметам, в том числе физике.

По окончании школы учащиеся должны свободно владеть широким арсеналом средств самостоятельного добывания знаний и пользоваться приемами передачи содержания учебного материала в различных формах свертывания информации (тезисы, конспекты). Поэтому так важно уметь работать с книгой, учебником. Учебная деятельность в старших классах - новая ступень в развитии этих умений. Увеличивается доля самостоятельности, вносятся элементы творчества.

Предлагаем некоторые средства для развития учебных умений.

Рассмотрим работу со справочной литературой. Примером такой книги является книга Трофимовой Т.И. "Физика: Краткий справочник школьника. 7- 11 классы". М.: Дрофа, 1996.

Анализ содержания пособия позволяет рекомендовать для работы с ним и, ему подобными, несколько новых видов заданий, расширяющих спектр тех, которые приведены выше. В занятиях с этой книгой можно выделить 2 этапа.

Этап 1- ознакомительный Очень коротко педагог сообщает о содержании справочника, его особенностях: материал изложен по темам, а внутри них термины располагаются в порядке логики их изучения.

Этап 2- выполнение учащимися разного рода заданий. Они могут быть такого вида:

Нахождение определения нужного термина, понятия, величины. Прежде чем предлагать такие задания, требуется разъяснить методику работы, то есть порядок действий.

1. принять во внимание информацию учителя о построении книги.

2. вдуматься в название интересующего термина или понятия.

3. определить, к какому разделу физики (механика, молекулярная физика, электричество и магнетизм, колебания и волны, оптика, квантовая физика атомов и молекул, физика атомного ядра и элементарных частиц) он относится.

4. постараться определить тему раздела (например, "Оптика" тема "Световые волны").

5. по оглавлению в начале книги найти страницы, на которых располагается материал данной темы.

6. пробежать глазами текст темы, обращая внимание только на выделенные жирным шрифтом термины; остановиться на нужном.

7. прочесть его определение, вдуматься в смысл, если нужно, то выписать.

нахождение формулы и формулировки нужного закона.

подготовка сообщения или реферата об основных понятиях, величинах, законах и формулах, изученных в данной теме. Формирование этого умения происходит обычно при повторении темы и осмыслении изученного. При этом развивается способность проводить анализ, классификацию и синтез.

Методика выполнения заданий такова: Зная название темы, найти в оглавлении справочника страницы, на которых она размещается; открыть их; Вспомнить (или спросить у учителя), что такое физическое понятие, физическая величина, закон, формула; Взять 4 листа бумаги, каждый озаглавить, написать на первом: "Физические понятия", на втором - "Физические величины", на третьем - "Законы", на четвертом - "Формулы"; Начать бегло просматривать текст темы (ее первый абзац), обратив внимание только на выделенный шрифтом термин. Определить, к какой группе он относится. Вписать его название в соответствующий лист и подчеркнуть; Рядом, через тире выписать его определение и формулу, если она есть; Аналогичным образом обработать весь текст; Выполнив, таким образом, задание ученик классифицирует изученный теоретический материал и осмысленно повторит его.

Для развития умения работы с текстами разработаны два алгоритма - интегральный и дифференциальный. Систематически работая по ним, учащиеся смогут быстро и качественно обрабатывать большой объем информации.

Интегральный алгоритм чтения (объединение)

1 этап- Выделение ключевых слов в отрезках текста (абзацах). 2 этап- Составление из них смысловых предложений. 3 этап- Выделение основного смысла отрезка текста.

Изучив оба основных правила чтения текстов и следуя порядку их выполнения, учащиеся приходят к осознанию двух главных положений: 1. Работа по интегральному алгоритму автоматически учит раскладывать изучаемую информацию по семи полочкам, то есть семи пунктам алгоритма; 2. Работа по дифференциальному алгоритму помогает читателю, без особого труда, выделят ключевые слова, знание которых позволяет ему быстро понять основной смысл вначале отрезка, а затем и всего текста и сделать полезные конспектные записи.

Формированию умения давать развернутую характеристику исторической личности в области физики способствует использование ниже приведенной схемы. В ней заложены смысловые опоры, на которых строится система знаний об исторической личности. Использование схемы предусматривает осмысленное, а не механическое запоминание большого конкретно-исторического материала, позволяет учащимся самостоятельно анализировать и обобщать факты различных источников и способствует формированию исторического мышления.

Памятка-схема "Характеристика исторической личности"

1.Сведения о жизненном пути: происхождение, наиболее существенные факты биографии.

2. Условия, повлиявшие на формирование личности, взглядов, убеждений.

3. Жизненные принципы, идеалы, мотивы поведения. 4. Основное содержание деятельности (главные, узловые идеи и положения). 5. Роль личности в истории науки, результаты и значения деятельности.

Для развития связной речи в больше степени мы разрабатываем игры, так как игровая деятельность является наиболее эффективным средством побуждения интереса к изучаемому материалу, дети, играя, легко общаются, развивают культуру общения.

Предлагаем фрагмент игры "Суд над атомом".

Класс делится на три группы: администрация суда (судьи, народные заседатели и обвиняемый), свидетели обвинения (атомная бомба, цепная реакция, термоядерная реакция, ускорители частиц) и прокурор, свидетели защиты (И.Кюри, А.Эйнштейн, начальник АЭС, биологическая защита, термоядерная реакция) и адвокат.

Каждому учащемуся отводится определенная роль, которую он внимательно изучает, используя дополнительную литературу. По сценарию проводится заседание, в конце которого выносится приговор, зависящий от того, как подготовились ребята. В процессе проведения игры формируются умения задавать вопросы, отвечать на них экспромтом, вести диалог, отстаивать научную точку зрения. Также расширяется кругозор учащихся, пополняются их знания. Игру проводят для закрепления пройденного материала по темам "Атомная физика" и "Физика атомного ядра".

Суд над атомом.

Главный судья.

Сегодня слушается дело № 1 по обвинению Атома. Короткое слово "атом" прочно вошло в языки народов мира. И это понятно. Ведь со словом "атом"связаны величайшие достижения науки нашего времени. Но с этим словом, к сожалению, связаны и величайшие бедствия человечества. Кто не знает трагедии больших японских городов - Хиросимы и Нагасаки? А ведь именно тогда большинство людей впервые услышало новые слова "атомная энергия". Случилось так, что по воле жестоких и бесчеловечных политиканов великое открытие науки заявило о своем существовании не мирными делами, не помощью человеку в борьбе за познание тайн природы, а смертью и уничтожением. Да и сейчас наряду со словами «атомная электростанция» мы слышим слова "атомная бомба". Наряду со словами "радиоактивные изотопы в медицине" мы слышим страшные слова "лучевая болезнь". Вместе со словами "атомная энергия для мирных целей" мы слышим слова "ядерная война". Возникает вопрос: друг или недруг человеку Атом. Не сделало ли человечество ошибки, расковав "Прометея науки", как называют атомную энергию? Мы призываем, сегодня, обстоятельно разобраться в поставленном вопросе, со справедливостью и бесстрастием выслушать показания свидетелей и вынести справедливый приговор. Подсудимого ввести. Установим личность подсудимого. Подсудимый, ваша фамилия, имя.

Атом. Атом.

Главный судья. Ваши родители.

Атом. Демокрит.

Главный судья. Ваша биография.

Атом. Моя биография начинается с учений древнегреческих философов в 5-4 вв. до н. э. Основным методом познания природы тогда были размышления об окружающем мире, а не опыты, так как техника и наука были очень слабо развиты. Не случайно дошла легенда до вас, что мой отец - Демокрит - сам лишил себя зрения, так как он считал, что "размышление и соображение ума при созерцании и уразумевании природы будут живее, когда освободятся от развлечения зрения и препятствия глаз". Тогда впервые появились элементы материалистического понимания природы, древнегреческие философы заложили начало основы атомистики, то есть общего учения о строении вещества. Мой отец и его учитель - Левкипп пришли к выводу о том, что вся материя состоит из мельчайших частиц вещества, то есть таких, которые уже нельзя разделить. Тогда-то впервые Демокрит произнес слово "Атом" (от греческого слова"атомос", что означает "неделимый"). Так я получил имя, хотя меня никто не видел...

химия знание образовательный урок

Глава 3. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ АСПЕКТ ТЕМЫ «ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН»

Периодический закон и периодическая система элементов -- это не только один из важнейших законов природы, это и методическая основа изучения химии. Это, с одной стороны, цель, с другой -- средство изучения химии.

На основе периодического закона Д.И. Менделеев создает стройный курс, нашедший свое выражение в учебнике «Основы химии», который он впоследствии называл своим любимым детищем. Эту книгу крупнейшие русские ученые А.М. Бутлеров, Н.Н. Зинин и другие оценивали как курс, подобного которому нет и никогда не было ни в одной стране.

В настоящее время любой систематический курс химии имеет в своей основе периодический закон. В связи с этим особое значение приобретает определение его места в курсе химии. Здесь важно учитывать обе функции периодического закона: цель и средство обучения, которые должны находиться во взаимной связи и в определенном равновесии.

Если рассматривать периодический закон как цель изучения, для достижения большей доказательности и убедительности ему должно предшествовать достаточно большое число фактов. Без учета же второй функции можно впасть в ошибку, характерную для старых программ: периодический закон изучался в конце курса как обобщение, а все элементы и их соединения -- до него. После него рассматривалась лишь теория строения атомов как убедительное подтверждение его объективности.

Но и слишком раннее изучение периодического закона, перенесение его в начало курса с целью усиления его функции как средства обучения не даст учащимся ничего, кроме формальных знаний. Они, не имея достаточной базы в виде фактического материала, не могут осознать значение открытия Д. И. Менделеева и осваивают периодический закон догматически, что наносит ущерб воспитательной и развивающей сторонам обучения. Многие учителя считают, тем не менее, что коль скоро таблица Д.И. Менделеева постоянно висит в кабинете перед глазами учащихся, то игнорировать это обстоятельство не имеет смысла. Не раскрывая заключенную в ней закономерность, после введения понятия о химическом элементе учитель сообщает ученикам, что в этой таблице обозначены абсолютно все известные человечеству химические элементы. При этом они пронумерованы по порядку. Об этом сообщается даже в пропедевтическом курсе VII класса. При этом дети с интересом стараются отыскать в таблице символы уже известных им хмических элементов и называют их порядковые номера. Некоторые учащиеся обращают внимание на названия незнакомых элементов, и учитель может (если считает нужным) разъяснить происхождение этих названий.

1 Нельзя согласиться также с неправильно понятым принципом историзма, когда сначала изучали периодический закон и периодическую систему на основе только атомных масс. Затем вводили представления о строении атома и опять переходили к периодической системе на этой основе. Это снижало интерес к предмету, растрачивалось время на дублирование материала.

Еще одна крайняя точка зрения -- изучение строения атомов до периодического закона. Такой подход, совершенно игнорирующий принцип историзма, также приведет к недооценке воспитывающей функции обучения. Ведь успешная разработка теории строения вещества оказалась возможной благодаря тому, что периодическая система элементов Д.И. Менделеева направляла ученых на поиски причин периодичности, стимулировала развитие науки. Величайшим проявлением гениальности Д.И. Менделеева было открытие периодического закона лишь на основе сопоставления атомных масс элементов и химических свойств веществ. Первоначальный вариант своей системы ученый так и назвал: «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве».

2 В настоящее время в программе по химии принят наиболее оптимальный вариант: тема расположена приблизительно в середине курса.

В программе по химии приводятся требования к знаниям, относящиеся к образовательной стороне обучения. Приступая к изучению темы, учитель прежде всего актуализирует предшествующие знания учащихся, полученные в VIII классе, так как тема «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева» носит обобщающий характер.

1. Понятие о химическом элементе. Понятие об атоме химического элемента, его относительной атомной массе, валентности.

2. Понятие о простом и сложном веществе.

3. Понятие о кислороде как химическом элементе и его валентности.

4. Понятие о водороде как химическом элементе и его валентности.

5. Обобщение представлений о металлических и неметаллических свойствах.

6. Понятие об оксидах (основных и кислотных).

1 Фигуровскнй Н.А. Открытие элементов и происхождение их названий. -- М.: 1970.

2 Менделеев Д.И. Новые материалы по истории открытия периодического закона. -- М.-- Л., 1950.

7. Понятие о гидроксидах (основаниях и кислородных кислотах).

8. Понимание генетической связи между металлами, основными оксидами и основаниями, а также между неметаллами, кислотными оксидами, кислотами.

Все содержание темы «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева» состоит как бы из двух тесно переплетающихся крупных блоков информации, связанных между собой четко выраженными причинно-следственными связями: сведений о периодическом изменении свойств химических элементов и веществ в зависимости от возрастания атомных масс элементов и сведений о строении атомов элементов. Вскрытие причинно-следственных связей между этими блоками, зависимости первого блока от второго -- в этом и заключается главная образовательная задача изучения темы.

При построении содержания темы в программе использован историко-логический подход. Сначала показана обнаруженная Д.И. Менделеевым периодическая зависимость свойств элементов и веществ от атомных масс элементов, а затем выявляется ее причина на основе строения атомов элементов. Такой подход, во-первых, создает условия для организации поисковой деятельности учащихся, активизирует учебный процесс, а во-вторых, способствует усилению воспитательного аспекта, раскрывая значение научного подвига Д.И. Менделеева.

В школьной программе принято такое построение темы. Вначале учащиеся получают недостающие опорные знания, необходимые и достаточные для понимания явления периодичности: обобщение знаний о металлах и неметаллах, понятие об амфотерности и группах сходных элементов на примере галогенов (неметаллы), щелочных металлов и инертных элементов. Следующий этап -- анализ периодической повторяемости свойств элементов, расположенных в ряд по возрастанию их атомных масс, и «выведению» периодического закона в менделеевской формулировке. Далее -- изучение строения атома и установление связей приобретенных знаний с явлением периодичности. Затем -- глубокий синтез полученных на двух предыдущих этапах знаний на материале изучения структуры периодической системы, формирования умений пользоваться ею для прогнозирования свойств элементов и их соединений. Завершается тема обобщением мировоззренческого характера изучением творческой деятельности Д.И. Менделеева. Последний этап имеет, воспитательное значение и способствует формированию целостной естественнонаучной картины мира.

Однако предложенный подход к изучению содержания темы не является единственным. Имеются и другие варианты, позволяющие усилить историческую сторону изучения темы [10--11].

В отношении к периодическому закону это означает накопление фактов о свойствах отдельных элементов, выявление сходства свойств между ними и объединение их в группы, а затем при сопоставлении естественных групп и обнаружении связи между ними выведение широкого обобщения, имеющего всеобщий характер. Именно так и шел Д.И. Менделеев к открытию периодического закона. Вначале он выделил шесть групп среди известных элементов:

Очень краткая характеристика естественных групп щелочных металлов, галогенов и инертных элементов включена для обеспечения этапа «особенности».

Некоторые методисты считают, что этих сведений недостаточно, что в краткую характеристику должны быть включены и другие группы элементов. Тогда легче осуществить проблемный подход к изучению периодического закона.

После расположения элементов в ряд по возрастанию относительных атомных масс их нумеруют по порядку и раскрывают физический смысл порядкового номера. Затем в результате решения проблемы о причинах нарушений закономерности нарастания относительных атомных масс рассматриваются изотопы. И только после этого переходят к структуре периодической системы как графического выражения периодического закона. Такое расположение материала методологически обосновано.

После этого все закономерности, отраженные в периодической системе, изучаются только на основе теории строения атомов. Однако нужно следить, чтобы это не сводилось только к рассмотрению внутриатомных структур. Необходимо обращать внимание и на свойства простых веществ и соединений элементов, четко разграничивать понятия «химический элемент* и простое вещество». Используя периодическую систему, учащиеся должны научиться сравнивать свойства элементов и простых веществ, составлять формулы высших оксидов и гидроксидов и прогнозировать их свойства, составлять формулы летучих водородных соединений и даже записывать на основании периодической системы уравнения гипотетических реакций.

Для формирования достаточно прочных умений учащиеся выполняют упражнения в процессе самостоятельной работы, в том числе с программированными пособиями.

Для более прочного и глубокого усвоения периодического закона решаются разнообразные познавательные задачи, и главным образом прогнозирующего характера. После изучения темы каждый вопрос школьного курса увязывают с периодическим законом, чтобы выработать настоятельную потребность использовать учение о периодичности как средство познания, показывают развитие периодического закона, его новые грани, расширение границ периодической системы в связи с поступательным движением науки.

Воспитательный аспект темы

Изучая химию, учащиеся должны понимать значение периодического закона и периодической системы элементов Д.И. Менделеева для развития науки и производства; понимать идею материального единства химических элементов и веществ, переход количественных изменений в качественные, внутреннюю противоречивость в строении атомов элементов, значение этих противоречий для химических превращений веществ. Эти требования определяются необходимостью формирования диалектико-материалистического мировоззрения учащихся при изучении периодического закона Д.И. Менделеева, который представляет для этого богатый материал. На основе изучения творческой деятельности Д.И. Менделеева у учащихся должны формироваться уважение к труду ученого, чувство патриотизма и национальной гордости.

Необходимо особо остановиться на приоритете Д.И. Менделеева и обрисовать обстановку, в которой произошло открытие, его личность как великого ученого.

«Одной из наиболее существенных особенностей научного творчества Менделеева было неиссякаемое стремление его мысли к отысканию зависимостей между самыми различными свойствами исследуемых веществ».

Учащимся будет интересно узнать, как сам Д.И. Менделеев оценивал особенности системы: «В сопоставлении несходных элементов заключается также, как мне кажется, важнейший признак, которым моя система отличается от систем моих предшественников». Особенно следует подчеркнуть, что периодический закон -- это объективный закон природы, а построение периодической системы явилось методом исследования, с помощью которого он был открыт. Таким образом, главное -- это сам закон, а периодическая система -- лишь графическое его выражение. Это методологически правильно. Если вначале Д.И. Менделеев называл свою работу «Опыт системы элементов...», то затем, осознав, что сделал открытие нового закона природы, в «Основах химии» стал именовать его «Периодической законностью*. Необходимо рассказать учащимся о твердой уверенности Д.И. Менделеева в том, что «должно ожидать открытия еще многих неизвестных простых тел, например, сходных с А1 и Si элементов...».3

Изучение наследия Д.И. Менделеева можно продолжить на внеклассных занятиях.

Реализация развивающей функции обучения при изучении периодического закона

Само содержание темы, его дидактическое решение способствуют развитию важнейших химических понятий в сознании учащихся. Однако методически тема должна быть подана так, чтобы мыслительная активность учащихся не ослабевала при ее изучении. Для этого, кроме уже отмечавшегося исторического подхода и эмоционального воздействия, важно как можно шире использовать проблемный подход, применяя систему проблемных ситуаций.

При изучении периодического закона используется проблемный подход. Для обеспечения развивающей функции обучения нужно следить за тем, чтобы этот подход доминировал на всех этапах изучения темы.

Учебные проблемы легко обнаруживаются при установлении причинно-следственных связей. И если учитель неукоснительно придерживается при изучении темы раскрытия этих связей, проблемное обучение приобретает системный характер.

На первом этапе средствами проблемного обучения раскрывается относительность деления элементов на металлы и неметаллы через доказательство амфотерных свойств соединений некоторых элементов. При получении учащимися гидроксида цинка и исследовании его свойств учитель создает проблемную ситуацию: почему возможна амфотерность. Констатируя сходство свойств элементов внутри естественных групп, учитель раскрывает необходимость объяснения причин этого факта.

На втором этапе обнаружение явления периодической повторяемости свойств элементов, изменения их от металлов к неметаллам и инертным элементам также требует объяснения причин и ставит учащихся в условия проблемной ситуации. Подчиненный характер носит проблема анализа причин нарушения последовательности возрастания атомных масс в случае аргон -- калий.

На третьем этапе при изучении структуры периодической системы проблемные ситуации возникают при анализе причин возникновения подгрупп внутри группы. Учащиеся объясняют, почему в периодической системе восемь групп, почему в таблице малые и большие периоды, почему в больших периодах неодинаковое число элементов, почему первый период состоит только из двух элементов и не будет ли он в дальнейшем пополняться и т. д. Эти проблемы не решаются в рамках одного урока, а рассматриваются при изучении темы в целом. Поэтому проблемное обучение способствует формированию целостных, системных знаний о периодическом законе.

На четвертом этапе учащиеся с помощью учителя раскрывают возможности и перспективы развития учения о периодичности.

Некоторые проблемы нельзя решить в рамках школьной программы. И тогда это обстоятельство становится стимулом для организации химического кружка или другого вида внеклассной работы по химии.

Проблемное обучение сочетается с самостоятельной поисковой работой самих учащихся. Например, им предлагают, сравнив электронные структуры атомов элементов в периоде, найти зависимость свойств элементов от электронных структур, сделать соответствующие выводы и т. д.

Наряду с проблемным обучением, постоянно используется в процессе изучения периодического закона работа с карточками, на которых учащиеся записывают известные им сведения о каждом элементе. Работа с карточками не ограничивается только этапом выведения периодического закона. Учащиеся пользуются ими постоянно в ходе изучения темы на разных дидактических этапах. На карточке отмечают химический знак элемента, характер его свойств, высшую валентность в оксидах, формулы оксидов, валентность в летучих водородных соединениях и гидридах, схемы строения атомов, степень окисления элементов и т. д. Карточки позволяют эффективно организовать самостоятельную работу. Они используются как справочные материалы, способствуют выработке умений пользоваться периодической системой.

В теме мало используется химический эксперимент, так как она носит характер теоретического обобщения. Большую помощь учителю оказывают экранные пособия, например, кинофильм «Периодический закон Д.И. Менделеева» и диафильм с одноименным названием. Последний содержит много дополнительных исторических сведений; его полезнее показывать на факультативных или внеурочных занятиях, а также в X классе при итоговом обобщении. Кинофильм «Жизнь и научная деятельность Д.И. Менделеева» можно использовать при изучении биографии замечательного ученого, так же как и диафильм «Д.И. Менделеев», а серию черно-белых диапозитивов «Периодическое изменение свойств элементов и их соединений» -- при последовательном рассмотрении темы. Эти диапозитивы способствуют установлению межпредметных связей с математикой, наглядно представляют явление периодичности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Краевский В.В., Усова А.В. Формирование умений и навыков учебного труда в процессе обучения школьников. - М. ., 1981.

2. Границкая Л.С. Научить думать и действовать. - М., 1991.

3. Татьянченко Д.В., Воровщиков С.Г., Общеучебные умения как объект управления образовательным процессом // Завуч. № 7, 2000.

4. Программа развития общих учебных умений и навыков школьников (I-X классы): Проект. - М., 1980.

5. Лошкарева Н.А. Общеучебные умения, формируемые у учащихся 5-х классов. - М., 1984.

6. Баранов С.П. Проверка и оценка знаний // Баранов С.П., Сластенин В.А. Педагогика - 2-е изд., доп. - М., 1986.

7. Богданова О.Ю., Леонов С.А., Чертов В.Ф. Методика преподавания литературы: Учебник для студ. пед. вузов / Под ред. О.Ю. Богдановой. М., 1999.

8. Жарова Л.В. Учить самостоятельности. - М., 1993.

9. Зайцев В.Н. Практическая дидактика. - М., 1999.

10. Кулько В.А., Цехмистрова Т.Д. Формирование у учащихся умений учиться. - М., 1993.

11. Лебедев О.Е., Стратегия модернизации образования, -СПб, 2001.

12. Максимова В.Н. Межпредметные связи в процессе обучения. - М., 1988.

13. Пунский В.О. Азбука учебного труда. - М., 1988.

14. Татарченкова С., Урок для учителя, -СПб, 2002.

15. Хаблин Д. Формирование учебных навыков. - М., 1986.

16. Федоров Б.И., Перминова Л.М. Наука обучать. - СПб., 2000.

Размещено на Allbest.ru