Развитие навыков исследовательской деятельности учащихся на уроках химии.
статья по химии

Развитие навыков исследовательской деятельности учащихся на уроках химии.

 «Если мы будем учить сегодня так , как мы учили вчера, мы украдем у детей завтра» Джон Дьюи

 И с этим  трудно не согласится , на основе требований ФГОС,  приходится менять взгляды на систему обучения, вместо того чтобы обеспечить ребенка готовыми знаниями, необходимо применять методы и приемы, педагогические технологии которые помогают запустить механизм саморазвития и самореализации личности.

 Согласно требованиям ФГОС  все большее значение приобретает системно-деятельностный подход. Системно-деятельностный подход – это организация учебного процесса , в котором главное место отводится активной и разносторонней в максимальной степени самостоятельной познавательной деятельности школьника.

Принцип деятельности заключается в том, что формирование личности ученика и продвижение его в развитии осуществляется не тогда, когда он воспринимает знания в готовом виде, а в процессе его собственной деятельности, направленной на «открытие нового знания». Китайская мудрость гласит «Я слышу – я забываю, я вижу – я запоминаю, я делаю – я усваиваю».

Технология деятельностного метода  предполагает умение извлекать знания посредством выполнения специальных условий, в которых учащиеся, опираясь на приобретенные знания, самостоятельно обнаруживают и осмысливают учебную проблему.

 Целью деятельностного подхода является воспитание личности ребенка как субъекта жизнедеятельности. Быть субъектом – быть хозяином своей деятельности: ставить цели, решать задачи, отвечать за результаты.

Сущность деятельностного подхода составляет сам процесс познавательной деятельности. Этот процесс сложен и многообразен, однако основные его звенья обозначены. Например, в структуре самостоятельной деятельности различают три главных момента:

1. выделение школьником цели
2. подбор, определение и применение адекватных способов действий, ведущих к решению цели (умение выбрать пути и средства для ее решения)»;
3. выполнение операций контроля (слежения) за тем, решается ли поставленная цель найденными и примененными способами (умение применять усвоенные знания и навыки в процессе практической реализации решения задачи)»

В настоящее время самостоятельные работы  учащихся является основой деятельностного подхода. Каждая самостоятельная работа, являясь элементом общей системы, тесно и органично связана со всеми другими ее элементами. Такая связь создается благодаря тому, что все формы работы учащихся на уроках подчиняются единым принципам. Главный из них — направленность заданий на формирование и развитие основных понятий химии и биологии в процессе обучения.

Другой важный принцип, которому отвечают все задания для самостоятельной работы,— это подчиненность их целям развития предметных и метапредметных УУД.

Формирование УУД как нельзя лучше происходит при формировании исследовательских навыков учащихся.

Преподавание химии уже само по себе предполагает исследование, так как круг вопросов, изучаемых ею — это поиск по выявлению взаимосвязи состава и структуры химических соединений с их свойствами. Такая деятельность помогает анализировать информацию, выявлять главное в материале, находить рациональные приемы решения проблем, осмысливать результаты и применять их на практике. Работа подобного рода вызывает затруднения, но способствует большей самостоятельности, так как носит не исполнительный характер, а задается через систему специально отобранных проблемных задач.

Один из компонентов исследовательской деятельности — это исследовательские умения, которые определяются как система интеллектуальных, практических умений и навыков учебного труда, необходимого для самостоятельного исследования . Развитие исследовательских умений на уроках химии происходит на разных этапах обучения. На начальных этапах школьного курса в ходе выполнения химического эксперимента на практических и лабораторных занятиях учащиеся осваивают простейшие приемы экспериментального исследования: приемы работы с веществами, их получение, наблюдение за химическим процессом и т. д. Далее происходит совершенствование эксперименальных умений: исследование свойств и постановка эксперимента по распознаванию растворов веществ. Остановимся на методических вопросах, касающихся особенностей самостоятельной деятельности исследовательского характера и выясним, каковы признаки и структура ученического исследования. Исследовательскую деятельность учащихся можно понимать как совокупность действий поискового характера, ведущих к открытию неизвестных учащимся фактов, теоретических знаний и способов деятельности. Учащиеся таким путем знакомятся с основными методами исследования в химии, овладевают умениями самостоятельно добывать знания. Исследовательские умения — это система интеллектуальных, практических умений, необходимых для самостоятельного выполнения исследования. Исследование может проводиться с целью получения новых знаний, их обобщения и с целью приобретения учащимися умений применять полученные знания.

 При создании системы исследовательских заданий необходимо различать такие признаки ученического исследования:

1) характер учебного материала (исследование теоретического вопроса или свойств вещества);

 2) метод проведения (теоретический анализ, эксперимент и др.);

3) объем и круг вопросов программы, используемых при этом (проведение исследования с привлечением знаний из одной темы или из различных разделов курса).

При выполнении исследовательского задания учащиеся осуществляют действия в таком порядке:

1. Ознакомление с содержанием задания и формулирование цели деятельности.

2. Прогнозирование направлений выполнения заданий и выбор методов исследования.

3. Проведение исследования и оценка полученных результатов в соответствии с поставленными целями.

Учитель создает ситуации, при которых учащимся либо необходимо выбрать определенный путь решения из ряда возможных вариантов, либо разрешить противоречия между имеющимися знаниями и новыми фактами, требующими теоретического объяснения, либо осознать необходимость в систематизации, обобщении знаний, найти закономерности для объяснения нового факта, явления или процесса. Подобные ситуации вызывают интерес и стимулируют активную мыслительную деятельность учащихся.

Например, при исследовании процесса гидролиза солей учащиеся обнаруживают, что растворы некоторых средних солей имеют кислую или щелочную реакцию среды. Это не согласуется с имеющимися у них знаниями, и они активно включаются в поиск теоретического объяснения возникшего противоречия. В учебный процесс как бы вводятся элементы научного исследования: учащиеся пользуются методом проведения теоретического анализа, выдвигают гипотезу и используют метод экспериментальной ее проверки. Исследовательское задание может быть дано при выяснении свойств конкретного вещества на основе приобретенных теоретических знаний. Например, учащимся предлагают задание: предположить свойства кальция, зная, что свойства веществ определяются строением атома, видом химической связи и типом кристаллической решетки. Учащимся известно, что изучить химические свойства — это значит выяснить, в какие химические реакции вступает данное вещество с веществами — представителями других классов неорганических соединений.

На основе этих знаний строится план рассуждений:

1. Выяснить строение атома, тип химической связи и тип кристаллической решетки, предсказать свойства.

2. Исследовать отношение данного вещества к другим веществам: простым (металлы, неметаллы), сложным (вода, кислоты, основания, соли).

Учащиеся могут предсказать возможность и условия протекания той или иной реакции. Исследовательские самостоятельные работы могут успешно применяться только при условии целенаправленной подготовки учащихся к такого рода деятельности. Привлечение учащимися необходимых знаний для решения проблемы, содержащейся в исследовательском задании,— сложное учебное умение.

Химический эксперимент должен служить выработке у учащихся исследовательских умений, обеспечивать самоконтроль рассуждений и служить доказательством правильности предположений.

Например, учащимся VIII класса предлагаю следующее задание, которое они выполняют экспериментально.

Задание: Определите опытным путем химический характер предложенного оксида.

Выдаю каждому учащемуся в пробирке без надписи оксид меди (II) и предлагаю до начала работы высказать свои соображения о последовательности действий при выполнении задания.

Учащиеся строят рассуждения так: «По-видимому, предложенный оксид является оксидом металла, поскольку он твердый. Из оксидов неметаллов нам известны два твердых оксида — оксид кремния (IV) и оксид фосфора (V), которые белого цвета и отличаются от предложенного оксида черного цвета. Если исследуемый оксид реагирует с водой, то образуется щелочь, которую легко обнаружить индикатором, например фенолфталеином. Если оксид металла нерастворим, то следует провести реакцию с кислотой. При этом должны образоваться в растворе соль и вода. Значит, нужно провести два опыта:

1) реакцию оксида с водой и испытание полученного раствора индикатором;

 2) взаимодействие оксида с кислотой».

Учащиеся высказывают и другие предположения о возможной экспериментальной проверке химического характера неизвестного оксида, например, рассуждают: «Если данный оксид основной и о реакции его с водой нам неизвестно, то нужно учесть общее свойство всех основных оксидов взаимодействовать с кислотами. Следовательно, надо провести один опыт для определения характера предложенного оксида: провести реакцию его с кислотой». При обсуждении предположения обращаею внимание учащихся на то, что важно не только уметь воспроизвести известный материал, но и научиться выбирать рациональный путь проведения опыта. Анализируя высказанные предположения, учащиеся, отмечают преимущество второго пути исследования характера оксида. Только после этого они выполняют опыт. Подобным образом учащиеся анализируют и другие экспериментальные задания, например такие, в которых предлагается опытным путем проверить, с каким из данных веществ будет реагировать указанное вещество.

При выполнении заданий учащиеся должны работать в соответствии со схемой: систематизация фактов, явлений, процессов— ►построение гипотезы— ►проектирование опыта для проверки гипотезы— составление плана эксперимента—осуществление эксперимента— оформление результатов эксперимента— ►формулирование вывода.

В процессе обучения необходимо постепенно усложнять исследовательскую деятельность учащихся и увеличивать долю их самостоятельности в выполнении задания в такой последовательности: сначала проведение простейших опытов и соответствующих рассуждений под непосредственным руководством учителя с использованием единичных понятий изучаемой темы; затем выполнение несложных исследований по плану, предложенному учителем, с привлечением совокупности знаний темы; наконец, самостоятельное планирование и выполнение исследовательских заданий, в которых используются знания из разных тем курса. Таким путем постепенно у учащихся будут формироваться умения все более высокого уровня.

Формировать исследовательские умения можно и при работе с текстом.

Например, после самостоятельной работы с текстом учебника предлагаю ответить на вопросы:

Что из прочитанного ты уже знал?

Что узнал нового?

О чём думал иначе?

О чём хотел бы узнать больше?

Такой анализ текста вполне может дальше стать основой учебного исследования.

Учителям химии необходимо так же обращать внимание на сформированность исследовательских действий учащихся.

      Таким образом, освоение учащимися исследовательских знаний и умений происходит поэтапно, с постоянным увеличением степени самостоятельности учеников в их исследовательской деятельности.

      Следует отметить, что развитие у детей общих умений и навыков исследовательской деятельности в рамках только одной предметной области невозможно.

Литература:

1. Брусова Т.В. Эффективное средство формирования исследовательской компетенции на уроках химии.- Педагогика: традиции и инновации: материалы VII Mеждунар. науч. конф. (г. Челябинск, январь 2016 г.). – Челябинск: Два комсомольца, 2016
2. Иванова Р.Г., Иодко А.Г. Система самостоятельных работ учащихся при изучении неорганической химии-М.: Просвещение,1988,-158с.
3. Е.В. Тяглова.  Исследовательская деятельность учащихся по химии. Методология, методика, практика. – М., Глобус, 2008г.
4. А. И. Савенков. Путь в неизведанное: как развивать свои исследовательские способности. – М., Генезис, 2005г.

      5.Смирнова Л.А. Формирование исследовательских навыков и умений на уроках химии. https://multiurok.ru/index.php/files/formirovaniie-issliedovatiel-skikh-navykov-i-umienii-na-urokakh-khimii.html

       6.А. В. Леонтович. В чем отличие исследовательской деятельности от других видов