Концептуальное обоснование инновационного
опыта применения интерактивных методов
обучения на уроках химии

Тверских Ольга Ильинична,
учитель химии  ГБОУ СОШ № 164
Красногвардейского района Санкт-Петербурга

Образовательный стандарт по химии ориентирует учителя на организацию учебного процесса, в котором ведущая роль отводится самостоятельной познавательной деятельности учащихся.

Задача учителя с одной стороны заключается в том, чтобы обучить определенным знаниям, умениям и навыкам, а с другой воспитать активную жизненную позицию, научить мыслить, рассуждать, анализировать, находить выход из сложных проблемных ситуаций.

Учитель химии имеет большое разнообразие учебно-методических материалов – учебные тексты, формулы, презентации, таблицы, схемы, лабораторные опыты.  Это дает возможность использовать различные способы деятельности и многие современные технологии, в том числе информационно-коммуникационные. Но, как правило, примеры использования таких технологий на уроке рассматривают на базе гуманитарных предметов, реже на базе технических и естественнонаучных, и совсем редко на базе предмета химия.

У учителей химии большой опыт по реализации познавательной активности обучающихся, но, как правило, он не систематизирован, также многие учителя владеют многими технологиями ведения урока,  но какие технологии наиболее успешны для реализации системно-деятельностного подхода на уроках химии не задумываются, поэтому важным является изучение особенностей конструирования современного урока в условиях реализации ФГОС, отбор технологий реализации системно-деятельностного подхода с учетом предметного содержания и систематизация опыта по реализации деятельностного подхода на уроках химии.  

Развитие СМИ и сети Интернет приводит к тому, что школа перестает быть единственным источником знаний и информации для школьника. Если раньше главной целью образования являлась передача предметных знаний в объеме школьной программы, то в условиях нового стандарта на первый план выходит личность ученика, способность его к самоопределению, самореализации, к самостоятельному принятию решений к анализу собственной деятельности.

Основное общее образование – вторая ступень общего образования. Одной из важнейших задач этого этапа является подготовка обучающихся к осознанному и ответственному выбору жизненного и профессионального пути. Обучающиеся должны научиться самостоятельно ставить цели и определять пути их достижения, использовать приобретенный в школе опыт деятельности в реальной жизни, за рамками учебного процесса.

Сложность преподавания заключается в перестраивании своей деятельности, необходимости уйти от привычного объяснения и предоставить обучающимся возможность самостоятельно, в определенной последовательности открыть для себя новые знания. Именно ученики являются главными «действующими лицами» на уроке.

Среди естественнонаучных дисциплин химия по содержанию и способам представления учебного материала (учебный текст, формулы, рисунки, графики, диаграммы, таблицы и т.д.), видам деятельности учащихся (работа с текстами, таблицами, схемами, решение задач, выполнение лабораторных опытов и практических работ) обладает большим потенциалом.

На таких уроках учащиеся оказываются в условиях, требующих от них умения планировать, конспектировать, грамотно вести наблюдения, четко фиксировать и описывать их результаты, обобщать и делать выводы, а также осваивать научные методы познания. Технология такого рода вызывает у учащихся желание работать с различными источниками информации (специальными текстами, отдельными разделами учебника, видеофильмами, учебными электронными пособиями, лекциями и т.д.), побуждает их активнее усваивать новый материал.

Отсюда основной задачей проектирования урока, ложащейся на плечи учителя, является создание условий для позитивной мотивации учащихся к изучению химии. Решению этой задачи служат применение интерактивных методов обучения.

Рассмотрим технологии, который позволяют решать поставленные задачи с примерами, которые можно использовать на уроках химии. Данная информация дает возможность учителю, отталкиваясь от приведенных примеров, систематизировать свой опыт воплотить свои идеи.

Технология проблемного обучения

Для построения процесса проблемного обучения требуется создание соответствующих проблемных ситуаций, из которых наиболее характерными являются следующие:

Первый тип. Проблемные ситуации чаще всего возникают тогда, когда учащиеся сталкиваются с необходимостью использовать ранее усвоенные знания в новых практических условиях. При этом учащиеся часто сталкиваются с фактом недостаточности знаний, умений и навыков для решения практической задачи. Осознание этого факта учащимися возбуждает познавательный интерес и стимулирует поиск новых знаний.

Второй тип. Проблемная ситуация легко возникает в том случае, если имеется противоречие между теоретически возможным путём решения задачи и практической неосуществимостью избранного способа.

Третий тип. Проблемная ситуация возникает тогда, когда имеется противоречие между практически достигнутым результатом выполнения учебного задания и отсутствием у учащихся знаний для его теоретического обоснования.

Четвёртый тип следует считать самым распространённым. Проблемные ситуации возникают, если учащиеся не знают способа решения поставленной задачи, т.е. в случае осознания учащимися недостаточности прежних знаний для объяснения нового факта.

Технология критического мышления.

Технология критического мышления (ТКМ) – одна из новых образовательных технологий, имеющих целью научить ученика самостоятельно мыслить, оценивать, структурировать и передавать информацию, чтобы другие узнали о том, что новое он открыл для себя.

Конструктивную основу технологии развития критического мышления составляет базовая модель трех стадий: «вызов-осмысление-рефлексия».

-               этап вызова: диагностика собственных знаний по заданной теме; пробуждение интереса к получению новой информации; постановка персональных целей обучения;

-               этап осмысления: вступление в контакт с новой информацией и ее систематизация; корректировка поставленных целей обучения;

-               этап рефлексии (reflexio (лат.) – обращение назад): размышление, перестройка первичных представлений и формирование «собственного» нового знания; самооценка и постановка новых целей обучения.

Каждому этапу соответствует определенный вид деятельности, каждой стадии урока – определенный методический прием.

Стадия вызова (мотивация к деятельности)

«Нестандартный вход в урок»

Учитель начинает урок с противоречивого факта, который трудно объяснить на основе имеющихся фактов, например, тема «Гидролиз солей», берется три раствора разных солей и добавляется индикатор лакмус, и на удивление цвет везде получается разный.

«Отсроченная отгадка»

В начале урока учитель дает загадку (удивительный факт) отгадка к которой (ключик для понимания) будет открыта на уроке при работе над новым материалом. Тема урока «Сахароза» Пример «загадки»: Это вещество используют для получения искусственного меда; 26% этого вещества содержится в сахарном тростнике; оно является основным источником энергии для питания головного мозга. Про какое вещество идет речь, если известно, что 0,25 моль этого вещества имеет массу 85,5г, а массовая доля углерода – 0,421, водорода – 0,064, кислорода – 0,547. Определите молекулярную формулу этого вещества. Заданное вещество и будет темой урока.

«Ассоциативный ряд»

К теме или к конкретному понятию урока нужно в столбик выписать слова-ассоциации. Далее, можно дать задание по ним составить определение, тему урока. Далее, добавить новые слова в ассоциативный ряд. К этой записи вернуться в конце урока, что-то добавить или убрать. Например, какие у вас возникают ассоциации со словом «химия»?

«Удивляй»

Учитель находит такой угол зрения, при котором даже хорошо известные факты становятся загадкой. Урок в 10 классе, тема «Жиры». Например, пробежав трусцой 7 км, человек тратит примерно столько же энергии, сколько он получает, съев всего лишь одну стограммовую плитку шоколада (35% жира, 55% углеводов). Физиологи установили, что при физической нагрузке, которая в 10 раз превышала привычную, человек, получавший жировую диету, полностью выдыхался через 1,5 часа. При углеводной же диете человек выдерживал такую же нагрузку в течение 4 часов.

 «Фантастическая добавка»

Прием предусматривает перенос учебной ситуации в необычную ситуацию или среду. Тема «Металлы побочных подгрупп», 11 класс. Отправимся в путешествие на озеро горных духов. (у писателя-фантаста Ефремова есть рассказ «Озеро горных духов»). Люди, оказавшиеся на берегах этого озера в солнечную погоду, погибали. Местные жители уверяли, что озеро населяют духи, которые не терпят пришельцев. Экспедиция геологов смогла добраться до затерянного в горах озера и с изумлением обнаружила, что озеро состояло не только из воды. О чем же идет речь? Вместе с водой присутствовала самородная ртуть.

«Необъявленная тема»

Данный прием позволяет привлечь внимание к изучению новой темы, не блокируя восприятие непонятными терминами. Предлагаются формулы органических веществ, учащиеся должны определить о каких соединениях идет речь.

«Кластеры»

Кластер («гроздь») - выделение смысловых единиц текста и графическое оформление их в определенном порядке в виде грозди. Составление кластера на уроках химии позволяет учащимся свободно и открыто думать по поводу какой-либо темы. Ученик записывает в центре листа ключевое понятие, а от него рисует в разные стороны стрелки-лучи, которые соединяют это слово с другими понятиями. Пример, кластер «Типы химических реакций».

«Инсерт» - Учащиеся учатся мыслить, работать с текстом, анализировать материал, самостоятельно добывать информацию, делать выводы. При чтении учащиеся используют маркировку текста значками (“v” - уже знал “+” – новое; “-” - думал иначе; “?” - не понял, есть вопросы).

Стадия реализации и осмысления (активизация познавательной деятельности)

«Интеллект-карты» 

Это метод графического выражения процессов восприятия, обработки и запоминания информации, творческих задач, инструмент развития памяти и мышления. Интеллект – карты позволяют практически использовать все каналы восприятия информации.

  «Лови ошибку»

Этот прием хорошо подходит для любой обобщающей темы. Например, тема «Строение атома», учащимся предлагаются утверждения, и они должны найти ошибки:

1.       В состав атома входят только протоны и нейтроны.

2.       Заряд ядра атома определяют по порядковому номеру элемента в периодической системе.

3.       Протоны положительно заряжены.

4.       Нейтроны положительно заряжены.

5.       Электроны положительно заряжены.

6.       Число протонов и число электронов в атоме совпадает.

7.       Электроны в атоме вращаются вокруг ядра.

8.       Число энергетических уровней в атоме определяют по заряду ядра атома.

9.       Заполнение электронной оболочки атома начинается с последнего уровня.

10.    Заполнение любого энергетического уровня в атоме всегда начинается с s-подуровня.

11.    Электронное облако на s-подуровне имеет форму шара.

12.    На p-подуровне 4 орбитали.

13.    На p-подуровне может быть максимально 6 электронов.

«Диаграмма Венна»

Доска (лист) делится на три части. В первой колонке детям предлагается записать общее между 2 понятиям, а в двух других – отличительные особенности каждого. Пример: аллотропия неметаллов. Различие и общее между кислородом и озоном.

«Тонкие и толстые вопросы»

«Тонкие» вопросы требуют воспроизведения знания материала. «Толстые» вопросы – проблемные. Вопросы записываются на доске перед уроком или экспериментом и помогают ученикам анализировать их содержание. Пример: тема «Кислород и водород»

Тонкие вопросы: Какими способами можно собрать водород и кислород? Как доказать наличие водорода и кислорода? Какие свойства лежат в основе обнаружения водорода и кислорода?

Толстые вопросы: Обоснуйте, на чем основано применение способов собирания кислорода и водорода? Предположите, что будет, если водород в смеси с кислородом поджечь? Что произойдет, если стакан, заполненный водородом (кислородом) открыть?

«Взаимообучение»

Психологи отмечают, что выучить новое легче всего, когда объясняешь это другим (то есть, играешь роль учителя). На этом принципе построен и прием взаимообучения. Учащиеся получают одинаковый текст, разбитый на абзацы. Они изучают его самостоятельно, отмечая трудные места и подготавливая вопросы по каждому абзацу. Затем начинается работа в группах (или в парах). Учащиеся по очереди объясняют остальным членам группы свою часть текста. Остальные могут задавать вопросы, требовать уточнений и пояснений. Потом учащиеся меняются ролями.

«Проблемный диалог»

Постановка учебной проблемы учителем или учащимися и поиск решения ее учащимися. Тема «Реакции ионного обмена», постановка проблемы: в каких случаях реакции ионного обмена необратимы? Учащиеся, составляя уравнения реакций, проводя эксперименты, решают эту задачу.

 Стадия рефлексии

«Комплимент»

Рефлексия настроения. Учащиеся оценивают вклад друг друга в урок и благодарят друг друга и учителя за проведенный урок.

«Перекрестная дискуссия»

Такая дискуссия уместна, если по обсуждаемому вопросу возможно возникновение противоположных суждений. Кроме того, участники должны иметь определённые знания по теме.

«Микрофон»

Учащимся предлагается продолжить предложения

-               сегодня я узнал…

-               у меня получилось …

-               я смог…

-               было интересно…

-               я попробую…

-               меня удивило…

-               теперь я могу…

-               я почувствовал, что…

Понятно, что приемов, которые могут использоваться на уроке больше, каждый учитель имеет возможность выбрать в зависимости от задач и целей, которые он перед собой ставит.

Эксперимент

Говоря о деятельностном подходе при преподавании химии необходимо отметить, что одним из самых активных методов на уроке является эксперимент.

Эксперимент не только помогает устанавливать новые факты, исправлять ошибки в знаниях учащихся, он также позволяет формировать научную картину мировоззрения школьников и повышает их познавательный интерес.

Начиная с первых практических уроков в 8 классе, учащимся могут предлагаться исследовательские задания с доступным и реальным содержанием, и традиционное занятие превращается в творческую лабораторию. Также к некоторым теоретическим урокам по химии добавляются самостоятельные химические эксперименты.

Школьный химический эксперимент можно разделить на демонстрационный, когда эксперимент показывает учитель, и ученический, выполняемый учащимися. В свою очередь ученический эксперимент подразделяют на два вида: лабораторные опыты, проводимые учащимися в процессе приобретения или закрепления новых знаний; практические работы, которые учащиеся проделывают в виде экспериментального решения задач после прохождения конкретной темы.

Ученик, попробовав себя в роли исследователя, экспериментатора, творца максимально усваивает учебный материал. Именно поэтому знакомство с химией лучше всего начинать с практических занятий и лабораторных работ, а также введения экспериментальных «пятиминуток».

Это могут быть не обязательно химические эксперименты, но и поэтические (стихи, синквейны), литературные (сказки, комиксы), художественные (рисунки), архитектурные (создание моделей атомов, молекул), и все они могут проводиться с привлечением информационных технологий (презентации).

Например, в 8 классе дети сочиняют стихи про строение молекул, образцом может быть поэма Тита Лукреция Кара «О природе вещей». В 10 классе при обобщении по темам «Углеводороды» и «Кислородсодержащие соединения» может быть открыт литературный салон, учащимся предлагается сочинить сказку о классах соединений. В 9 классе при изучении темы «Реакции ионного обмена» химический эксперимент может объединяться с творческим. Например, обучающиеся повторяя материал по реакциям ионного обмена получают в ходе эксперимента краски. После приготовления красок наступает долгожданный момент выбора темы для художественного салона и написание картины. Это вторая часть работы. Ребята работают в группах, а потом презентуют свою работу. Темы для работ класс выбирает самостоятельно.

  Каждый учитель  может предложить свои творческие эксперименты, используя данные примеры.

Перед выполнением химического эксперимента школьникам может выдаваться карта – инструкция, в которой изложен не только план проведения работы, но и необходимый теоретический материал.

При использовании данных технологий учебный процесс организован учителем таким образом, что все обучающиеся оказываются вовлеченными в процесс познания, они имеют возможность понимать и рефлектировать по поводу того, что они знают и думают.

Это дает возможность ученику быть способным развиваться дальше самостоятельно и быть успешным на следующих ступенях образования и в профессиональной деятельности. Данный материал может быть использован учителями химии для внедрения новых форм проведения урока и систематизации собственного опыта.