Использование технологии проблемного обучения на занятиях со школьниками старшего и среднего звена в объединении естественно-научной направленности «Химия. 100 тысяч почему?»
статья по химии (7 класс) на тему

Использование технологии проблемного обучения на занятиях  со школьниками старшего и среднего звена в объединении естественно-научной направленности «Химия. 100 тысяч почему?»

Что представляет собой пространство дополнительного образования? Это место где рождаются знания о правилах взаимоотношений между людьми? Или это школа, которая дает знания в общепризнанном понимании? Или это заведение, где учат жить: бороться за свое положение в обществе, уметь отстаивать себя, уметь не только защищаться, но и побеждать?

Современные исследования в области образования показали драматическую вещь: наши школьники обыгрывают иностранных по фактологии, но слабы в решении практических задач. Почему? Не секрет, что одна из главных проблем современной школы – инертность, крайняя несамостоятельность учащихся, пассивно заглатывающих приготовленную преподавателем учебную пищу. Изучив результаты успеваемости по традиционным методикам, стало понятно что, во-первых, снизился интерес детей к обучению; во-вторых, стало сложно работать с пассивными, усталыми от избытка ненужной информации детьми, в-третьих, как следствие, снизилось качество знаний учащихся. Между тем, повышение качества знаний обучающихся и их интереса к науке было и остается одной из важнейших задач обучения. Одним из способов преодоления негативных сторон традиционного обучения, является технология проблемного обучения, а дополнительное образование как никакое другое может его активно внедрить,  т.к. проблемное обучение – один из методов развития у учащихся самостоятельного творческого мышления. Постановкой проблем, проблемных вопросов или проблемных ситуаций педагог создает определенные организационные условия для активизации мыслительной деятельности воспитанников, стимулируя поиск недостающих знаний для разрешения познавательного противоречия. Проблемные занятия крайне важны, так как способствуют активизации познавательного потенциала, обеспечивают самостоятельную поисковую деятельность и высокий познавательный уровень, личностную включенность всех участников в процесс обучения, его практическую направленность.

    Многие педагоги прошлого искали пути для творчества ученика. Какая же деятельность считается творческой? Это деятельность, в которой проявляются такие качества личности, как продуктивность, оригинальность мышления, изобретательность, умение увидеть проблему, интуиция, быстрота умственных реакций, способность к догадке, инсайту, “ага-реакции”. Эти способности в определенной мере и развивает проблемное обучение: через использование специальных дидактических средств оно ставит учащихся в условия, когда нужно решать нестандартные задачи, комбинировать имеющиеся знания, выдвигать гипотезы, искать пути решения проблем  

 Образовательная программа объединения «Химия. 100 тысяч почему?» в силу своей практической направленности в полной мере способствует достижению главных целей проблемного обучения:

- развитию мышления и способностей воспитанников, творческих умений;

- усвоению детьми знаний, умений, добытых в ходе активного поиска и самостоятельного решения проблем, в результате чего эти знания, умения более прочные, чем при традиционном обучении;

- воспитанию активной творческой личности воспитанника, умеющего видеть, ставить и разрешать нестандартные проблемы;

- развитию профессионального проблемного мышления.

Основной целью проблемного обучения является использование методов проблемного обучения на занятиях объединения для повышения качества знаний обучающихся.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

          - определить целесообразность использования методов проблемного обучения на занятиях

- реализовать их в ходе образовательного процесса.

        Совокупность целенаправленно сконструированных задач, создающих проблемные ситуации, призвана обеспечить главную функцию проблемного обучения – развитие умения мыслить на уровне взаимосвязей и взаимозависимостей.

Можно предположить, что достижение поставленной цели позволит повысить качество знаний обучающихся по химии, обеспечит качественную подготовку к ЕГЭ по химии, будет способствовать поступлению в высшие учебные заведения естественнонаучного профиля.

В зависимости от цели и содержания учебного материала занятия объединения можно планировать с использованием методов проблемного обучения. Наиболее эффективны следующие три метода проблемного обучения: проблемное изложение, поисковая (эвристическая) беседа, самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность воспитанников. Их применение в обучающей практике эффективно, прежде всего, тогда, когда педагогом ставится задача на базе уже имеющихся компетенций новые сформировать качественно новые – умение самостоятельно решать поставленные перед воспитанниками проблемы, умение их формулировать, искать способы их решения, предлагать гипотезы и планировать эксперименты по их проверке. Каждый из методов специфичен и в плане организации деятельности педагога и организации  деятельности обучающихся. Эти методы применяются в зависимости от тематики и содержания учебного материала. Практика показывает, что лекционные занятия предпочтительно проводить, используя метод проблемного изложения. Наиболее эффективными являются лекции с элементами поисковой беседы. Дидактическая цель таких занятий состоит в изучении нового материала посредством совместной поисковой деятельности с воспитанниками. На таких уроках была сформулирована проблема, и предлагался путь ее решения, в результате чего дети включались в активный поиск других вариантов решения. Каждый воспитанник на таком занятии мог высказать свое мнение. Фактически такая лекция является комбинированным типом занятия, поскольку проблемное изложение материала сочетается в нем с проблемной беседой.

На занятиях – проблемных лекциях удобно работать по установлению причинно-следственных связей между строением вещества (класса веществ) и свойствами. Например, в курсе органической химии с обучающимися старшего звена лекции были вынесены следующие проблемные вопросы:

- В чем причина изомерии?

- Почему алканы малоактивны и с трудом вступают в реакции даже с самыми активными реагентами?

- От чего зависит химическая активность алкенов? Какой тип реакций будет для них основным?

- Могут ли молекулы этилена и его гомологи взаимодействовать друг с другом?

- Как пойдет присоединение хлороводорода и воды к несимметричным алкенам? и т. д.

Реализовать метод проблемного изложения можно в любом возрасте, создавая различные проблемные ситуации.

Так, ситуации неожиданности (химические парадоксы, необычные явления) использовала для воспитанников из 8 классов при изучении темы «Свойства воды»: из воды, гасящей огонь, при разложении образуются водород – горючий газ и кислород – газ, поддерживающий горение.

Ситуации конфликта, когда новые факты и выводы вступают в противоречие с устоявшимися законами, достаточно часто возникают при изучении предмета в старших классах. Так, при изучении темы «Строение атома углерода» для обучающихся из 10 класса, рассматриваем электронное строение атома углерода и устанавливаем валентность 2, исходя из количества неспаренных электронов. Между тем валентность углерода в органических соединениях всегда равна 4. Более того, при постоянной валентности 4 степень окисления углерода в различных органических соединениях разная: от -4 до 4, даже возможна 0.

В ситуациях опровержения (несоответствия) возникает противоречие между жизненным опытом и знаниями воспитанников. Так, все учащиеся знают, что углекислый газ не поддерживает дыхание, но бывают очень удивлены, когда узнают, что в малых концентрациях он необходим для возбуждения дыхательного центра. Опять же, любой воспитанник скажет, что дистиллированная вода не имеет вкуса, а родниковая имеет вкус, но не все могут объяснить причину данного явления.

К ситуациям опровержения относятся задания на исправление ошибок. Например, в теме «Электролитическая диссоциация» были предложены следующее задание: воспитанник написал уравнения диссоциации нескольких веществ; найдите, исправьте и объясните его ошибки.

                        H2SO4 = 2H + SO4

                        2Ca(OH)2 = 2Ca2+  + 2OH-

                        CuSO4 = Cu2+  + SO42-

При разрешении ситуаций предположения обучающийся предлагает собственные идеи для объяснения того или иного явления. Так, при изучении озона в теме «Кислород»  предлагалось воспитанникам прокомментировать следующие высказывания:

а) из разговора в автобусе: «В том, что все лето льют дожди, виноваты ракеты, потому что когда их запускают, они пробивают в озоне дыры»;

б) из научно-популярного журнала: «Многолетние наблюдения за состоянием верхних слоев атмосферы наводят на мысль о зависимости числа озоновых дыр и их площади от времени года: озоновых дыр больше в конце зимы и значительно меньше в конце лета»;

в) продавец парфюмерного магазина: «Не пробуйте здесь лак в аэрозольной упаковке, дышать нечем – не магазин, а сплошная озоновая дыра».

Ситуации неопределенности обычно предлагала задания с недостаточными или избыточными данными. Например, при изучении темы «Тела и вещества» включала такие задания:

1. Какое понятие лишнее в ряду:

а) вода, горка, лед, пар;

б) пакет, миска, кружка, полиэтилен;

в) кольцо, медь, золото, серебро.

2. Вместо пропусков вставьте термины «вещество» или «тело»:

         а)………… может быть в разных агрегатных состояниях;

         б)……….. обладает электропроводностью.

         В ситуациях выбора чаще предлагались задания на выбор нескольких правильных ответов из предложенных. Мне кажется, что на подобные задания нужно обращать особое внимание для воспитанников из старших классах при подготовке к экзаменам, т.к. они включены в ЕГЭ. Практика показывает, что такие задания для обучающихся сложнее, чем, например, задания на соответствие. Например:

1. В молекулах, каких веществ есть атом углерода, находящийся в состоянии sp2 - гибридизации?

а) уксусный альдегид

б) ацетилен

в) бутадиен-1,3

г) этан

д) бензол

е) хлористый бензил.

Метод эвристической беседы предполагает использование серии логически взаимосвязанных вопросов, ответы на которые должен сформулировать сам воспитанник в процессе общения. Данный метод может быть предложен для использования практически на каждом занятии. Например, при изучении значения кислорода были заданы следующие вопросы для обсуждения:

-   Какую роль играет в природе кислород?

- Почему на Земле общее количество кислорода в атмосфере практически постоянно?

- Почему лес называют легкими планеты? Что произойдет при полной вырубке лесов? И т.д.

В применении исследовательского метода самое ценное – исследовательский опыт. Именно этот опыт творческого мышления и является основным педагогическим результатом и самым важным приобретением воспитанника, который в процессе исследования устанавливает истины, значимые для него. Исследовательские задания могут быть разноплановыми:

1. Информационные – подбор, обработка и сообщение информации, полученной из литературных источников (справочников, словарей, учебников и т.д.).

2. Проблемные, включающие, например, составление задач и алгоритмов их решения, а так же предполагающие теоретическое моделирование приборов, каких-либо технологических процессов и т.д.

3. Экспериментальные – наблюдение в условиях лаборатории, в природе или быту; решение экспериментальных задач; проведение эксперимента для получения новых знаний; проведение эксперимента для иллюстрации применения знаний на практике.

        Таким образом, возможности использования методов проблемного обучения на занятиях «Химия.100 тысяч почем?»  для развития интеллектуального и творческого мышления учащихся, их самостоятельности и оперативности практически безграничны и дают хорошие результаты.

Использование методов проблемного обучения в моей педагогической деятельности, анализ их эффективности позволяет сделать следующие выводы:

1. Проблемное обучение строится в зависимости от характера обучающего материала (не каждое занятие может быть проблемным).
2. Отбор учебных проблем к занятию целесообразно проводить с учетом степени подготовленности воспитанников, а также постепенно увеличивать степень сложности познавательных задач и расширять участие детей в их решении.
3. При постановке перед воспитанниками проблем следует тщательно взвешивать, насколько каждая из них вытекает из содержания занятия, служит его дидактическим и воспитательным целям. Необходимо учитывать, что постановка проблем, не отвечающих этому требованию, лишь помешает детям уяснить сущность рассматриваемых на занятии вопросов.
4. Выявленные проблемы должны находиться в причинно-следственных отношениях между собой: быть взаимозависимыми и выстроенными в соответствии с логикой изложения обучающегося материала.
5. Процесс решения обучающих проблем должен создавать ситуации успеха воспитанника в обучении как основы его саморазвития и самореализации, способствовать развитию интереса к предмету.
6. Применение методов проблемного обучения на начальном этапе требует достаточно много времени, но правильное, продуманное, эффективное применение этих методов позволит сэкономить время в последующем обучении.
7. Большое значение имеют личностный подход и мастерство педагога, способные вызвать активную познавательную деятельность ребенка.

Несмотря на некоторые сложности внедрения данной технологии, (в основном, большие временные затраты при подготовке к занятию), использование методов проблемного обучения на занятиях «Химия. 100 тысяч почему?»  обеспечивает высокий интеллектуальный уровень, самостоятельную поисковую деятельность, личную включенность всех участников в процесс обучения, что в конечном счете повышает качество образовательного процесса.

Список литературы.

1. Журин А.А. Химия-8,9,10. Экспериментальное учебное пособие.- М.: Открытый мир, 1997г.

2. Кульневич С.В., Лакоценина Т.П. Современный урок. Часть 3: Проблемные уроки. Научно-практическое пособие.- Ростов н/Д: издательство «Учитель», 2006г.

3. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии.- М.: Народное образование, 1998г.

4. Ганиченко Л.Г., Мочалов Ю.Е. Использование методов проблемного обучения при проведении уроков-лекций.// Химия в школе.- 1990,№5.

5. Кузнецова Н.Е., Шаталов М.А. Проблемно-интегративный подход и методика его реализации в обучении химии.// Химия в школе.- 1999г.,№3.

6. Лернер Г.И. Применение методов проблемного обучения в курсе биологии.// Учительская газета.- 1993г.,№5

7. Русских Г.А. Организация обучения школьников в старших классах гимназии.// Практика административной работы в школе.- 2005г.,№5.