Исследовательские задачи по химии как средство формирования соответствующей компетенции в пространстве урока
статья по химии на тему

Исследовательские задачи по химии как средство формирования соответствующей компетенции  в пространстве урока.

         Реализация ФГОС подразумевает практику по  формированию метапредметных умений и навыков, которые являются результатом образовательной формы, выстраиваемой поверх традиционных предметных знаний, умений и навыков, и  в основе которой лежит мыслительно - деятельностный тип интеграции учебного материала  с принципом рефлексивного  мышления.

Примером метапредметной компетенции может служить исследовательская, включающая в себя целый комплекс образовательных компетенций, напрямую связанных с мыслительными, поисковыми, логическими, творческими процессами познания обучающихся.

Химия - одна из наиболее практически ориентированных дисциплин, изучаемых в условиях общеобразовательной школы. Ее преподавание напрямую связано с процессом формирования исследовательской компетенции, поскольку методы, на которых основывается химическая наука (анализ, синтез,  моделирование и  пр), во многом совпадают с основными компонентами исследовательской компетенции.

Наиболее полно  формирование последней реализуется посредством дополнительной внеурочной проектно-исследовательской деятельности,  о чем сказано достаточно.

 Приоритет в моей работе -  включение заданий исследовательского характера в содержание уроков и домашних заданий.

Здесь следует оговорить, что спонтанное привитие обучающимся ряда навыков исследовательской деятельности в ходе уроков и даже средствами внеурочной  работы не может служить достаточной базой для реализации целей исследовательского обучения.

 Только системное использование возможностей  современных педагогических технологий (исследовательской, проектной, информационно-коммуникационной, критического мышления, ТРИЗ и др.)  и систематическое обращение к исследовательским заданиям способно обеспечить решение поставленной задачи.

Требования к исследовательскому заданию по химии совпадают  с таковыми для любой учебной дисциплины. Это наличие проблемы, решение которой требует теоретического анализа, применения  методов научного исследования (теоретических, эмпирических), с помощью которых учащиеся должны открыть ранее неизвестное для них знание.

        Главная цель  его введения  - формирование у учащихся способности самостоятельно, творчески осваивать новые способы деятельности, активизировать обучение, передавать учащимся инициативу в организации познавательной деятельности

Наиболее важными видами  исследований учащихся в пространстве урока   химии являются следующие:

• Решение качественных химических задач на основе мысленного и реального эксперимента.
• Самостоятельное прогнозирование и моделирование химических процессов и реакций.
• Решение химических, физико-химических и химико-бытовых проблем.
•  Критический анализ имеющихся или предоставленных  фактов и формирование на их  основе значимой информации.

Приведем примеры исследовательских задач.

 Так, на первых уроках химии в 8 классе  может быть проведено совместное исследование по теме «Роль химии в жизни человека». Или «Химия — хорошо это или плохо» На уроке используются методический прием  опоры на уже имеющийся бытовой опыт учащихся, электронная презентация, содержащая дополнительный материал по данному вопросу. В качестве домашнего задания  предлагается написание рассказа «Жизнь без химии».

 Или другая задача.  Каковы последствия недостатка калия в организме человека?

Используя данные таблицы, рассчитайте, сколько каждого продукта нужно съесть, чтобы удовлетворить суточную потребность в калии (2-3 г).

 Решение любой исследовательской задачи подразумевает прохождение следующих основных этапов:

- определение цели и задач исследования, его предмета;

- анализ и систематизация имеющейся информации, поиск новой;

- выдвижение гипотез, проведение в соответствии с ними теоретического и/или  практического исследования с классификаций материала;

- описание результатов исследования, формулировка  выводов и обобщений.

Особое значение в формировании исследовательских умений имеют задания, предусматривающие проведение мысленного эксперимента, способствующие развитию умения рассуждать. Это задания, в которых требуется получить конкретное вещество из предложенных; получить вещество несколькими способами; провести все характерные и качественные реакции, свойственные данному классу веществ; выявить генетическую связь между классами неорганических  или органических веществ.

Например:  в реторту насыпали порошок цинка, перекрыли газоотводную трубку зажимом, реторту взвесили и содержимое прокалили. Когда реторта остыла, ее снова взвесили. Изменилась ли масса и почему? Затем открыли зажим. Изменилась ли масса и почему?

 Или: на чашках весов уравновешены стаканчики с растворами гидроксида натрия и хлорида натрия. Изменит ли положение стрелка весов через некоторое время и почему? Почему в этой связи щелочные растворы средств бытовой химии (средства для устранения засоров водопровода, антипригарные смеси) рекомендуют хранить плотно закрытыми?

По результатам выполнения заданий учитель может судить о готовности ученика к практическому проведению работы и уровне освоения пройденного программного материала.

Другой пример. При изучении качественных реакций на ионы учащиеся приобретают умение составлять план распознавания веществ. Класс разделяется на группы каждой группе дается задание составить план определения в трех — пяти веществ в пронумерованных пробирках. например,  растворов сульфата, карбоната и хлорида натрия. с заведомо избыточным количеством реактивов для определения.  Обязательные условия: наглядность, желаемые условия: быстрота и минимум затраченных реактивов. Каждая группа защищает свой план, используя ранее полученные знания, записывает молекулярные и ионные уравнения реакций. В заключении учащиеся проводят лабораторный опыт, реализуя свой план на практике.

Особую группу составляют задания эвристического характера.  Выполняя их, учащиеся используют рассуждения как средство, получить субъективно новое знание о веществах и химических реакциях и их месте в том числе в нашей повседневной жизни. При этом школьники осуществляют теоретические исследования, на основе которых, например, формируют определения, находят взаимосвязи между строением и свойствами, генетическую взаимосвязь веществ, систематизируют факты и устанавливают закономерности, проводят эксперимент с целью разрешения проблемы, сформированной учителем или поставленной самостоятельно.

 Так, при изучении амфотерных гидроксидов можно предложить такое задание:

Будет ли одинаков результат взаимодействия растворов гидроксида натрия и хлорида алюминия при добавлении 1 раствора  ко 2 и наоборот?

 По теме “Галогены” интерес вызывают вопросы:

1.Какого цвета будет индикаторная бумажка в свежеприготовленном растворе хлора в воде?

2. Какого цвета будет индикаторная бумажка в растворе хлора, который некоторое время находился на свету?

Ответы на данные вопросы подтверждаются опытным путем и уравнениями происходящих процессов.

Практика показывает, что использование подобных заданий  способствует формированию исследовательских умений, стимулирует интерес, позволяет познакомить учащихся с достижениями ученых, увидеть красивые, изящные яркие примеры работы творческой мысли.

Анализ собственного опыта и знакомство с опытом работы в этом направлении позволяет сделать следующие выводы:

1. В исследовательскую деятельность на уроке с удовольствием и интересом включаются учащиеся разного уровня подготовки  и разного возраста, т.е. неверно утверждение о том, что  этот вид деятельности под силу только одаренным детям.  Просто педагоги, вовлекающие в исследовательскую деятельность  таких учащихся, должны учитывать возможности ребенка, прогнозировать уровень результата, темп реализации программы исследования.

2. Решение исследовательской задачи будет эффективнее, если

- если тема и предмет исследовательской деятельности соответствуют потребностям ребенка;

- если  ее содержание  опирается на  его субъективный опыт.

 Как говорили в старину, ум хорошо устроенный, лучше, чем ум, хорошо  заполненный. Образованный человек в современном обществе – это не только и не столько человек, вооруженный знаниями, но человек, умеющий добывать, приобретать знания самостоятельно,   применять их в любой ситуации, чему во многом способствует использование приемов, методов и технологий  исследовательской деятельности.