«Исследовательская деятельность учащихся как отправная точка к возникновению интереса к химической науке»

«Исследовательская деятельность учащихся как отправная точка к возникновению интереса к химической науке». Введение Актуальность исследования. В настоящее время резко увеличилось число критических замечаний в адрес химии, обвинений ее в причастности к загрязнению окружающей среды и созданию неблагоприятной экологической обстановки. Это является причиной возникновения у учащихся хемофобии и нежелания изучать химию. Дополнительная информация межпредметного характера о значимости химии в различных областях народного хозяйства, в быту, а также в решении проблем сохранения и укрепления здоровья - позволяют заинтересовать школьников практической химией. Но такой мотивации недостаточно. Необходимо не только заинтересовать учащихся проблемами химии, но и повысить их познавательную активность, развить аналитические способности, расширить знания о глобальных проблемах, сформировать умения разрабатывать способы их решения, развивать мышление учащихся. Старт к мышлению дается интересом к предмету - то, что кажется новым, неизвестным, поражает воображение и заставляет удивляться. В связи с этим возникает необходимость поиска и научного обоснования эффективных и общедоступных методик преподавания химии, осуществление новых нетрадиционных подходов к проведению уроков химии в школе. Одной из таких методик может стать внедрение исследовательского подхода к обучению учащихся на уроках химии и во внеклассной работе. Объект исследования: учащиеся 8-11 классов, изучающие химию. Предмет исследования: педагогические технологии деятельностного подхода в обучении. Цель исследования: Обосновать эффективность использования исследовательского подхода в обучении химии для возникновения интереса к химической науке. Задачи исследования: Проанализировать содержание понятия «исследовательская деятельность» в психолого-педагогической и методической литературе. Определить оптимальные методы и приемы для организации исследовательской деятельности в обучении химии. Создать условия, при которых учащиеся самостоятельно и охотно приобретают знания из разных источников, учатся пользоваться приобретенными знаниями для решения познавательных и практических задач, развивают у себя исследовательские умения. Доказать опытно-экспериментальным путем целесообразность и возможность применяемой технологии для возникновения интереса к химической науке. Гипотеза: Нестандартные ситуации исследования активизируют деятельность учащихся, делают восприятие учебной информации более активным, целостным, эмоциональным, творческим и тем самым способствуют возникновению интереса к химической науке. Методологическая основа исследования: Теоретическое обоснование опыта. Народная мудрость гласит: «Скажи мне и я забуду, покажи мне, и я запомню, дай мне действовать самому, и я научусь». Исследовательское обучение – это система приемов, методов и форм обучения, моделирующих исследовательский процесс в его основных этапах: постановка проблемы, сбор материала, сравнение существующих методов анализа, собственно анализ материала, обобщение, презентация материала. Главной особенностью, отличающей исследования от других видов учебной деятельности, является его результат – новая информация, которую можно формализовать в виде классификации, закономерности, понятия или ответа нам поставленный вначале проблемный вопрос. В исследовательском обучении акцент переносится с приобретения знаний, умений и навыков на развитие личности и мышления. В ходе исследовательского обучения учащиеся, сталкиваясь с противоречиями научного знания, учатся способам их разрешения. .Исследовательское обучение реализуется не столько в содержании, сколько в способах обучения: в особых методах, приемах и формах. Методы исследовательского обучения. Проблемная беседа. Проблемная беседа – это метод изложения, при котором, монологические фрагменты объяснения материала перемежаются с дискуссиями, спровоцированными вопросами учителя. В исследовательском обучении объяснение нового материала максимально диалогизируется. Возможно, что объяснение новой темы начинается сразу с проблемного вопроса, на который учащиеся предлагают несколько вариантов ответа. Исследовательская проблема основана либо на противоречии между недостаточным знанием учащегося (исследователя) и необходимостью интерпретировать научный факт, либо на противоречиях самого научного знания. Эвристическая (поисковая) беседа. Эвристической беседой называют систему логически связанных вопросов учителя и ответов учащихся, в результате которых порождают новое для них знание. Излагая материал этим методом, преподаватель обращается к учащимся с цепочкой аналитических вопросов, которые разбивают учебную проблему на серию проблем меньшего уровня, сложность которых ниже и доступна осмыслению учащихся. Суть данного метода заключается в том, чтобы при помощи вопросов сначала ввести собеседника в замешательство (ощутить некорректность первоначального знания, проблемность) и затем логикой последующих аналитических вопросов заставить его прийти к новому знанию и сделать выводы. Задача вопрошающего – не сообщить знание, а лишь помочь собеседнику открыть для себя и вербализировать знание, выйти на новый уровень обобщения. Учебное исследование. При работе этим методом учащиеся, осознав поставленную проблему «сами намечают план поиска, строят предположения (гипотезу), обдумывают способ ее проверки, проводят наблюдения, опыты, фиксируют факты, сравнивают, классифицируют, обобщают факты, доказывают и делают выводы.» Приемы исследовательского обучения. Проблемный вопрос. Проблемный вопрос – это прямая противоположность риторическому вопросу, т.к. проблемный вопрос не предполагает однозначного ответа. Такой вопрос провоцирует противоречивые суждения учащихся, на основании которых развивается дискуссия. Исследовательское задание. Исследовательское задания, рассчитанные на самостоятельное индивидуальное или групповое выполнение, моделируют исследовательскую деятельность, но не обязательно включают все ее этапы. Возможны задания на сбор материала, на анализ существующих интерпретаций и на анализ материала. Исследовательские задания провоцируют движение мысли учащихся от одного из этапов исследования в сторону обнаружения новой информации. Чтобы обеспечить выход к новой информации, задание должно быть проблемным, то есть допускающим различные версии. Формы исследовательского обучения. Проблемная лекция. Жанр лекции предполагает, что информация по большей части исходит от преподавателя. Преподаватель сам раскрывает суть учебной проблемы. Проблемный семинар. В этом жанре основная часть времени отводится для высказывания детей, поэтому в процессе подготовки к проблемному семинару учащимся необходимо самостоятельно проработать информационные источники и выявить противоречие. На занятии сообщения учащихся о результатах самостоятельной работы провоцируют дискуссию, в ходе которой уточняется проблема и предлагаются пути ее решения. Урок с элементами исследовательской деятельности. В структуре урока наиболее естественное положение элементов исследовательской деятельности такое, когда они предшествуют объяснению нового материала или заменяют собой этот этап урока. Экскурсия с проблемно-исследовательским компонентом. Так же, как и урок, экскурсия может содержать проблемные вопросы или даже исследовательские задания. Фрагменты экскурсии могут строиться как эвристическая или проблемная беседа. Лабораторная работа. Лабораторные работы, традиционно являющиеся неотъемлемой частью школьного обучения предметам естественнонаучного цикла, имеют большое значение в исследовательском обучении. Научный подход к процессу исследования в педагогической практике требует реализации ряда принципов, в частности: принцип естественности – проблема должна быть не надуманной, а реальной, интерес должен быть не искусственным, а настоящим; принцип осознанности как проблемы, целей и задач, так и хода исследования и его результатов; принцип самодеятельности - когда ученик овладевает ходом исследования только через проживание его, т.е. через собственный опыт; принцип наглядности - ученик изучает мир не только по книгам, а какой он есть на самом деле; Введение в педагогические технологии элементов исследовательской деятельности учащихся позволяет педагогу не столько учить, сколько помогать ребенку учиться, направлять его познавательную деятельность. Организация исследовательской деятельности во время урока химии и в рамках работы элективных курсов дает возможность вооружить необходимым инструментарием школьников для освоения стремительно нарастающего потока информации, ориентации в нем и систематизации внепрограммного материала. Содержательный компонент опыта. Хорошие возможности для организации исследовательской деятельности школьников предоставляет урок: Во-первых, учитель может использовать на уроке педагогические технологии, основанные на применении исследовательского метода обучения: проблемное обучение, проектное обучение, компьютерные технологии и др. Во-вторых, существует множество нетрадиционных уроков, предполагающих выполнение учениками учебного исследования или его элементов: урок-исследование, урок-лаборатория, урок - творческий отчёт, урок «удивительное рядом», урок-защита исследовательских проектов, урок-рассказ об учёных и др. В-третьих, учебный эксперимент позволяет организовать освоение таких элементов исследовательской деятельности, как планирование и проведение эксперимента, обработка и анализ результатов. Учебный эксперимент может включать в себя все или несколько элементов настоящего научного исследования (наблюдение и изучение фактов и явлений, постановка исследовательской задачи, разработка методики эксперимента, формулировка выводов, защита результатов экспериментального исследования) И, в-четвертых, домашнее задание исследовательского характера позволяет провести исследование достаточное продолжительное по времени и включает в себя все виды исследований. Более широкие возможности для реализации учебно-исследовательской деятельности предполагает внеурочная деятельность. Вовлечение учащихся в исследовательскую деятельность мною осуществляется в четыре этапа: Первый этап – включение элементов исследовательской деятельности в урок. Это проблемное изложение материала, создание проблемных ситуаций, организация учебных мини-исследований, планирование и проведение эксперимента, обработка и анализ результатов. При проблемном изложении материала учитель руководит познавательным процессом учеников, ставит вопросы, которые заостряют внимание учеников на противоречивости изучаемого явления и заставляют их задуматься. Например: При изучении темы «Углеводы» можно задать учащимся такой проблемный вопрос: почему хлеб, если его долго жевать, приобретает сладкий вкус? При сравнении свойств глюкозы и фруктозы школьники сталкиваются с проблемой: почему глюкоза взаимодействует с гидроксидом меди (II), а фруктоза нет? Проблемное изложение применяется обычно в тех случаях, когда учащиеся не имеют достаточного запаса знаний, чтобы активно участвовать в решении проблемы. Если же школьники обладают минимумом знаний, необходимым для активного участия в решении учебной проблемы, то применяется такой метод как эвристическая беседа. Например: Почему атом химического элемента кислорода, располагаясь в таблице Менделеева в IV группе главной подгруппе не проявляет высшую валентность равную номеру группы, как его остальные соседи по подгруппе? Для того, чтобы подготовить учащихся к выдвижению гипотез, можно привлечь их знания о строении атома, движении электронов вокруг ядра атома, о возможности перехода электронов на более высокие энергетические уровни. Особенностью исследовательских заданий является то, что сначала выполняется практическая работа по сбору фактов (опыты, эксперимент, наблюдение, работа над книгой, сбор материала), а затем их теоретический анализ и обобщение. При этом проблема очень часто возникает не сразу, а в ходе обнаружения несоответствия, противоречия между выявленными фактами. Например, при изучении свойств щелочных металлов можно предложить такое задание: «Определить роль воды в реакциях взаимодействия щелочных металлов с растворами различных солей». Для создания проблемной ситуации учитель предлагает проблемный вопрос: «Каким образом будет происходить реакция между натрием и раствором сульфата меди (II)?» При проведении эксперимента и дальнейшем анализе его результатов обучающиеся приходят к пониманию сущности протекающих процессов. Включение элементов исследовательской деятельности возможно при изучении самых разнообразных тем курса химии: Класс Разделы программы, основные темы Исследовательские темы 8 Вещества молекулярного и немолекулярного строения Определение физических свойств веществ с различными типами кристаллических решеток. Уравнения химических реакций Моделирование молекул сложных веществ из простых. Чистые вещества и смеси Нахождение различных способов очистки смесей веществ Растворы Выявление зависимости между плотностью раствора и массовой долей вещества в растворе. Построение кривой растворимости вещества по экспериментальным данным. Среда водных растворов электролитов Окраска индикаторов в различных средах Реакции ионного обмена Обнаружение ионов в растворах электролитов. Оксиды Определение свойств оксида цинка. Основания Определение свойств гидроксида алюминия. 9 Периодический закон Сущность явления периодичности Вода Природные воды Галогены Биологическая роль галогенов Скорость химических реакций Влияние площади поверхности твердого вещества на скорость растворения мела в соляной кислоте Водородные соединения неметаллов Свойства водных растворов водородных соединений неметаллов Алюминий Химические свойства алюминия Элементы второй группы главной подгруппы и их соединений. Соединения элементов главной подгруппы второй группы Щелочные металлы и их соединения Получение гидроксида натрия из карбоната натрия Железо и его соединения Качественные реакции на ионы железа Уксусная кислота Свойства уксусной кислоты 10 Комплексные соединения Получение катионных аквакомплексов и анионных гидроксокомплексов хрома (III) Химическое равновесие Смещение химического равновесия при изменении концентрации реагирующих веществ Гидролиз солей Влияние температуры на гидролиз Окислительно-восстановительные реакции Изучение окислительной способности перманганата калия в различных средах. Перекись водорода Окислительно-восстановительные свойства Химические источники тока Гальванический элемент Коррозия металлов Факторы, влияющие на коррозию металлов Водородные соединения неметаллов Определение отравляющих веществ в пробах воды. Марганец и его соединения Получение и изучение свойств соединений марганца Серебро и его соединения Получение оксида и комплексного основания серебра. Цинк и его соединения Получение гидроксида цинка и исследование его свойств. 11 Природные источники углеводородов Экологические проблемы нефтедобычи и транспортировки Карбоновые кислоты Двойственный характер свойств муравьиной кислоты Сложные эфиры Использование аспирина в быту и способы его хранения Жиры Искусственные добавки и содержание масел в твердых жирах. Углеводы Определение строения одного из простейших углеводов - глюкозы Азотосодержащие соединения Получение и исследование химических свойств гетероциклических соединений на примере кофеина. Биологически активные вещества Определение витамина С в овощах и фруктах Химия в жизни общества Парниковый эффект – за или против? Второй этап – внедрение в практику домашнего эксперимента. Домашний химический эксперимент является одним из видов самостоятельной работы учащихся, имеющей большое значение как для развития интереса к химии, так и для закрепления знаний и многих практических умений и навыков. При выполнении некоторых домашних опытов ученик выступает в роли исследователя, который должен самостоятельно решать стоящие перед ним проблемы. Поэтому важна не только дидактическая ценность этого вида ученического эксперимента, но и воспитывающая, развивающая. С первых уроков изучения химии необходимо нацелить учащихся на то, что они будут выполнять опыты не только в школе, но и дома. В домашний эксперимент включают опыты, для выполнения которых не нужны сложные установки и дорогие реактивы. Например, провести и описать следующие химические реакции: 1. Налейте во флакончик из-под пенициллина немного воды, растворите в ней щепотку питьевой соды. В полученный раствор добавьте несколько капель уксуса. Что наблюдаете? 2. В склянку налейте молока и добавьте несколько капель уксуса или лимонного сока. Что происходит с молоком? Познакомившись на уроке с признаками химических реакций, можно предложить учащимся выполнить дома следующий эксперимент: 1. В двух стаканах приготовьте растворы медного купороса и соды. Понемногу добавляйте раствор соды к раствору медного купороса. 2. Растворите немного лимонной кислоты в воде (полчайной ложки в 100 мл воды). Опустите в полученный раствор кусочек мела. Какие признаки вы наблюдали в ходе проведенных реакций? Используемые реактивы должны быть безопасными и приобретаться в хозяйственных магазинах или аптеках. Однако и при использовании этих реактивов необходима консультация учителя. Предлагаемые опыты могут носить разнообразный характер. Одни связаны с наблюдением явлений (сливание растворов соды и уксуса), другие – с разделением смеси веществ, при постановке третьих нужно объяснить наблюдаемые явления, используя свои знания по химии. Включаются и экспериментальные задачи, при выполнении которых ученики не получают от учителя готовых инструкций по технике выполнения опыта, например экспериментально доказать наличие солей в питьевой воде. Желательно, чтобы при проведении эксперимента присутствовали старшие члены семьи ребенка. Учителю полезно создать к каждой теме инструкции по выполнению опытов. Тогда это направление будет носить системный характер. Не менее важным моментом в работе учащихся является составление письменных отчетов о результатах домашнего химического эксперимента. Можно рекомендовать учащимся составлять отчеты по той форме, которую они используют при выполнении практических работ. Учитель может систематически просматривать домашние отчеты в рабочих тетрадях учащихся, а также заслушивать выступления учеников о результатах проделанной работы. Такие домашние эксперименты вызывают большой интерес у учащихся, способствуют развитию умения наблюдать, анализировать, сопоставлять, делать выводы. Третий этап - система дополнительного образования. На элективном курсе «Познавательные задачи для юных химиков», «Химия и здоровье человека» и др. школьники знакомятся с методикой проведения исследований, выполняют исследовательские и реферативные работы, решают познавательные и творческие задачи. Организация исследовательской деятельности во внеурочное время дает возможность каждому ребенку почувствовать себя в роли ученого, приоткрывающим дверь в новое, неизвестное. Оптимальной формой организации исследовательской деятельности на таких занятиях является работа в малых группах. Обсуждение результатов исследования происходит тогда в форме диалога, который предполагает обмен информацией о ходе исследования и его результатов. Анализ литературы по истории химии, позволяет сделать вывод о том, что у многих будущих ученых первоначальный интерес к предмету появился при выполнении опытов прикладной направленности. В связи с этим предлагаемые мной на элективных курсах задания посвящены использованию химических знаний, для изготовления предметов, полезных в повседневной жизни: изготовление цветных мелков, значков, мыла, свечей и др.; приобретению знаний и умений, которые имеют практическую значимость: удаление мелких осколков стекла, разлившейся ртути, нефти с поверхности воды. Изготовленные своими руками предметы учащиеся с гордостью демонстрируют родителям, своим друзьям и знакомым. Положительное общественное мнение влияет на формирование у учеников глубокой увлеченности химией, повышает мотивацию творчества. Кроме этого, учащимся можно предложить различные познавательные задачи, например: В педагогических классах старых гимназий, готовящих гувернанток, преподавался обязательный курс гигиены. Курс был основательный и подробный, затрагивающий различные области естествознания. Попытайтесь предложить эксперимент, который бы позволил ответить на следующие вопросы, содержащие в учебнике Д.И. Антропова и В.И. Завьялова «Начальный курс гигиены для средних учебных заведений»: 1. Чтобы не заметно было, что молоко прокисло, в него добавляли соду. Как это можно выявить? 2. Молоко разбавляли водой, а чтобы прозрачность его не увеличивалась, добавляли крахмал. Как распознать фальсификацию? 3. В топленое масло для увеличения веса подмешивали известь. Как ее обнаружить? Решение подобных задач способствует формированию познавательного интереса и познавательной потребности школьников. Четвертый этап - научно-исследовательская деятельность учащихся, участие в школьных, районных и областных научно-практических конференциях, конкурсах. Занятие научно-исследовательской деятельностью предполагает освоение учащимися материала, выходящего за рамки школьного учебника. Успеха в этом виде деятельности достигают учащиеся овладевшие подходами, навыками и умениями необходимыми для осуществления исследовательской деятельности: умеют анализировать и выделять основные мысли научно-популярных и научных текстов; умеют классифицировать объекты, процессы, явления; понимают принцип выбора методов исследования и соответствующего оборудования; знакомы со статистическими методами и последовательностью проведения исследовательской работы. Доведение исследования до логического конца погружает ребенка в ситуацию успеха от результатов своей деятельности. Таким образом, используемые мною методические приемы, основанные на исследовательском методе обучения позволяют продуктивно решать обозначенную педагогическую задачу: способствовать возникновению интереса к химической науке. Результативный компонент опыта. На мой взгляд, исследовательская деятельность учащихся предоставляет большие возможности для формирования и развития навыков самостоятельной познавательной деятельности учащихся, а значит и устойчивого интереса к химической науке. Исследовательская деятельность прививает вкус к научной работе, влияет на выбор будущей профессии, формирует активную жизненную позицию будущего гражданина. Непосредственное же руководство учебно-исследовательской работой школьника – тот вид взаимодействия, при котором раскрываются возможности СОтрудничества, СОавторства, СОтворчества учащегося и педагога. Положительное влияние исследовательского подхода к процессу обучения химии подтверждают результаты. В связи с внедрением в учебный процесс технологий исследовательской деятельности повысилось: повышается качество обучения; улучшились навыки обработки результатов лабораторных исследований; растет количество учащихся, желающих заниматься на элективных курсах по предмету, участвовать в олимпиадах, конференциях и конкурсах; до 32 % учащихся предпочитают сдавать химию в качестве экзамена по выбору. 6,2% 12,5% 81,2% * Мои ученики занимают призовые места на конференциях и конкурсах разного уровня. (Исследовательская работа «Проблемы йододефицита в среде учащихся МОУ «Общеобразовательная средняя школа г. Мезень» заняла 2 место на областном этапе научно-практической конференции «Юность Поморья» в 2009г, а работа «Секьюрити – домовята охраняют энергию» стала победителем всероссийского этапа конкурса молодежных проектов «Энергия и среда обитания») * Участвуют на областных этапах всероссийских олимпиад. Улучшение показателей в работе дает основание считать выбранный путь верным, а используемые технологии и приемы заслуживают внимания. На основании проделанной работы, мною сделаны следующие выводы: Внедрение исследовательского подхода в обучении химии: способствует усилению мотивации учебной деятельности; вносит разнообразие и эмоциональную окраску в учебную работу, снимает утомление, развивает внимание, сообразительность, взаимопомощь; позволяет осуществить максимальную самостоятельность и творческую активность ученика; дает наибольший эффект в классах, где преобладают ученики с неустойчивым вниманием и пониженным интересом к предмету.

Похожие:

	Тема: «Учебно-исследовательская и проектная деятельность как одно... Идея: организовать исследовательскую деятельность учащихся по биологии через использование краеведческого материала		Исследовательская работа школьников. 2007 №3 «Ученику необходимо... Леонтович А. В. Исследовательская деятельность учащихся в современном образовательном пространстве: итоги научно-практической конференции....
	Терехова Елена Александровна лицей №8 «Олимпия» Исследовательская деятельность учащихся как средство развития познавательной компетенции		Моу «Средняя общеобразовательная Монаковская школа» Исследовательская деятельность учащихся на уроках биологии и во внеурочное время как средство развития личности
	Общественно-активные школы в контексте современных тенденций. Проектно-исследовательская...		Исследовательская деятельность как форма развития творческих способностей учащихся по литературе Из опыта работы Анищенковой Ирины Викторовны, учителя русского языка и литературы
	«Исследовательская деятельность учащихся и учителей в рамках работы... Городской семинар по обмену методическим опытом учителей мбоу «сош №21» по теме: «Исследовательская деятельность учащихся и учителей...		Разрешение этих проблем можно реализовать через совместную учебную... Выступление Титовой Н. В. на заседании круглого стола «Проектная и исследовательская деятельность учащихся»
	Тема площадки Тема площадки: Эколого краеведческая исследовательская деятельность как средство формирования экологической культуры учащихся		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Тема: «Проектная и исследовательская деятельность, как путь творческого развития учащихся в специальной (коррекционной) школе VIII...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Актуальность проблемы. Способствовать возникновению интереса у детей к традициям, достопримечательностям родного края		Исследовательская работа «Тайна имени». Выполнила ученица 6 класса... Научно-исследовательская деятельность в Мокрушинской школе Канского района Красноярского края
	Программа курса внеурочной деятельности по общеинтеллектуальному... Упражнения носят занимательный характер, поэтому они содействуют возникновению интереса у детей к мыслительной деятельности		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель урока: Систематизация и углубление знаний учащихся по данной теме. Взаимосвязь живой и неживой природы её охрана. Развитие интереса...
	Маоу сош №7 г. Балаково исследовательская и проектная деятельность... Исследовательская и проектная деятельность младших школьников как средство естественнонаучного образования при введении фгос ООО		Отчёт по методической теме: Проектно-исследовательская деятельность в начальных классах Ведущую роль для достижения цели должны играть активные творческие методы обучения. Одним из таких методов является проектно-исследовательская...