ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ НА УРОКЕ КАК ОДИН ИЗ СПОСОБОВ ОРГАНИЗАЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТНОГО ПОДХОДА В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ.
статья на тему

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ НА УРОКЕ КАК ОДИН ИЗ СПОСОБОВ ОРГАНИЗАЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТНОГО ПОДХОДА В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ.

Автор: Тишкова Светлана Юрьевна

Должность: учитель (химии)

Образовательное учреждение: федеральное государственное казенное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная

школа № 178»

В современных условиях перехода на новые ФГОС Второго поколения одной из основных задач школы является интеллектуальное развитие учащихся, формирование исследовательских умений, создание условий для реализации потенциальных возможностей ребенка в процессе обучения, воспитание личности, способной к самосовершенствованию, саморазвитию и самостоятельной деятельности.

Воспитывающий эффект учебного процесса зависит от того, чем является данный процесс для учащегося, ради чего он учится, что побуждает его принимать участие в этом процессе.

В недалеком прошлом главными побуждениями учащихся в учебном процессе были сознание долга и обязанности учиться, необходимость подчиняться взрослым, желание получать хорошие оценки, быть отмеченным и поощренным, успешно сдать экзамены в вузы, быть уважаемыми в классном и школьном коллективе.

С изменением социально-экономической обстановки в стране коренным образом изменился и взгляд учащихся на процесс приобретения знаний: знания перестали быть главным фактором. Возможность поступить в любой вуз также имеет альтернативу — некоторые образовательные учреждения предоставляют услуги на коммерческой основе. Желание получать хорошие оценки у большинства обучающихся не так сильно, как у представителей предшествующих поколений. В жизни часто оказывается, что люди с далеко не лучшими оценками в аттестате преуспели больше, чем бывшие «хорошисты» и отличники. Следовательно, глубокие и прочные знания, хорошие оценки, прилежная учеба - далеко не главное. У современных школьников отмечается тенденция отторжения учебного процесса, несмотря на усилия учителей, воспитателей, родителей.

Поэтому перед школой как основным образовательным учреждением ставится первостепенная задача: научить учащихся приобретать, систематизировать, накапливать необходимые знания. Немаловажную роль при этом играют формирование и развитие самостоятельности учащихся, т. е. такого вида деятельности, который изначально не несет в себе элементов принуждения. Это свободная творческая деятельность, которая дает возможность каждому проявить свои личностные качества и получить желаемый результат своим, самостоятельно избранным способом.

Наибольшие возможности для формирования и развития самостоятельной деятельности при изучении естествознания дает лабораторный эксперимент на уроках. Этот вид эксперимента имеет особое значение в обучении химии.

Проделывая предложенные опыты самостоятельно, учащиеся имеют возможность более тщательно наблюдать за происходящими явлениями.

В курсе химии в классах традиционного обучения целесообразно сочетать наблюдение с частично-поисковой работой, постепенно увеличивая долю последней. Таким образом, у учащихся развивается способность наблюдать и анализировать происходящие в ходе опытов явления, развиваются умения практической деятельности и фиксирования результатов наблюдений, а затем по результатам они могут делать необходимые выводы.

Чтобы наблюдения носили более продуктивный характер, можно предложить учащимся заносить результаты наблюдений в таблицы, схемы, изобразить наблюдаемые явления в виде рисунков.

В большинстве работ, посвященных школьному эксперименту, описывается 4 вида (демонстрационный, лабораторные опыты, практические занятия, тематические практикумы) и две основные формы его применения (иллюстративный, исследовательский, проблемный).

При использовании исследовательской формы учащиеся получив познавательную задачу, активно применяют свои знания и умения (как провести эксперимент, какие взять вещества, как сконструировать прибор, какие операции провести, в какой последовательности). Во время опыта, наблюдают за его ходом.  Анализируют, объясняют, делают выводы.

Проблемный эксперимент дает возможность создать и организовать проблемную ситуацию, вызывая интерес учащихся к поиску причин наблюдаемого явления.

Проблемный эксперимент может применяться на разных этапах обучения: изучение нового материала, обобщении и повторении, закреплении, контроле знаний.  

Обучая учащихся синтезу, анализу, аналогии, знакомя их с основными методологическими принципами, преподаватель подготавливает ученика к осознанию необходимости самостоятельной исследовательской работы, как наиболее полной формы реализации их творческого потенциала, самораскрытия и самореализации личности.

Приведу примеры использования исследовательской деятельности на моих уроках.

Тема «Соли», 8 класс.

(Самостоятельная лабораторная работа)

На столы учащимся выдаются образца солей. И предлагается описать цвет, агрегатное состояние, строение, испытание на электропроводность(учитель), уравнение диссоциации. После этого учащиеся анализируют свои записи, выявляют общие признаки солей и предлагают определение солей. (Какие ионы образуются при диссоциации солей?)

Тема «Валентность», 8 класс.

(Урок-исследование)

В начале урока предлагаю составить формулу агата, зная, что в его состав входит кремний и кислород

- Смогли ли вы написать формулу?

- Что вам помешало?

Переходим к понятию валентность, совместно ставим цель и задачи урока, переходим к достижению данных задач.

Чтобы найти единицу валентности поработаем с моделями молекул. НС1, Н2О, NН3, СН4 (работая по инструкции, учащиеся создают модели молекул из пластилина и спичек)

Беседа по вопросам:

Чем различаются молекулы данных веществ? Что общего между этими молекулами? Одинакова ли способность(валентность) у атомов различных элементов? Почему? Как вы думаете, во сколько раз валентность углерода больше валентности хлора? Как вы догадались?  Что выберете за единицу валентности? Зная валентность атома водорода, установите валентность хлора, азота, кислорода, и углерода.

Далее я формулирую правило суммарной валентности, предлагаю на примере СО2 понять и объяснить данное правило.

После отработки умений составлять формулы по правилу, предлагаю обратить внимание на валентности и место в ПС тех элементов, знаки которых стоят в формулах на первом месте, а затем на втором. Так мы выводим высшую и низшую валентности (учащиеся понимают, что отпадает необходимость учить валентность наизусть).

Тема «Оксиды» 8 класс.

(Урок – исследование)

Раздаю учащимся текст с формулами веществ разных классов и предлагаю выбрать те из них которые являются оксидами, затем предлагаю разделить их на две группы

Сравните состав данных оксидов. Назовите сходные признаки (сложные вещества, состоят из двух элементов, в формулу каждого оксида входит химический элемент кислород). Выделите различия в составе данных оксидов (в некоторых оксидах атом кислорода связан с атомами металлов, например - K2O, Fe2O3; имеются оксиды, в которых атом кислорода связан с атомами неметаллов - H2O, SO2). Подчеркните оксиды металлов одной чертой, оксиды неметаллов - двумя чертами. Опираясь на результаты исследования, предложите возможный вариант классификации оксидов

(технологическая карта)

Все физические свойства оксидов зашифрованы в данном стихотворении.

Широка натура у оксидов,
Камнем вниз, а то рекой течет,
А захочет - газ различных видов,
И веществ создаст круговорот.

Может черным быть, и белым,
Может с запахом и без,
Не оставит вас без дела:
"Изучайте - мир чудес!"

 Пользуясь материалом учебника, попытайтесь определить эти свойства

Тема «Углерод», 9 класс.

(Урок с элементами исследования)

Урок начинаю с определения темы, цели и задач урока. Предлагаю послушать сообщение о биологической роли углерода. Затем провожу эксперимент “Обугливание сахара концентрированной серной кислотой”. Составляем уравнение химической реакции. Предлагаю ответить на вопросы: Что мы наблюдаем?  Чем является черное вещество? Почему уголь выбрасывает из стакана?  Какой вывод о составе сахара можно сделать? Используя Периодическую систему химических элементов Д. И. Менделеева, характеризуют химический элемент углерод. По строению атома углерода определяют его химические свойства. Далее проводят лабораторный опыт «Обесцвечивание раствора перманганата калия активированным углём».

Почему раствор обесцветился? Каким важным свойством обладает уголь? Где используется данное свойство?

Тема «Серная кислота», 9 класс.

(Урок – исследование, проблемный эксперимент)

Работа осуществляется в группах. Каждая группа получает задание и используя уже имеющиеся знания, учебник, дополнительную литературу, готовят сообщение по своему вопросу, заполняют таблицу. Учащиеся приходят к выводу, что серная кислота(разбавленная) проявляет основные свойства кислот (подтверждают экспериментами). Затем я предлагаю исследовать свойства концентрированной серной кислоты, а именно взаимодействие с металлами. Учащиеся, по продуктам реакции, обнаруживают, что серная концентрированная кислота взаимодействует с металлами стоящими в РНМ до и после водорода. Проанализировав уравнения реакций, учащиеся определяют какой элемент является окислителем.

Тема «Гидролиз солей», 11 класс.

(Урок – исследование)

На одном из этапов урока проводим эксперимент. К растворам солей приливаем индикаторы, дети отмечают, что окраска индикаторов изменяется. Определяем среду растворов. Записываем уравнения образования рассматриваемых солей из соответствующих кислот и оснований. Определяем силу кислот и оснований. Сравниваем эти сведения с результатами опытов: В каком растворе среда кислая? В каком растворе среда щелочная? Что происходит в этих растворах? Откуда в этих растворах могут появиться ионы водорода и гидроксид – ионы. Учащиеся предлагают разные варианты, один из которых что в растворе присутствует вода и что она может каким-то образом участвовать в реакции. Далее разбираем что происходит с анионом слабой кислоты и катионом слабого основания. Делаем выводы и даем определение гидролизу.

        Тема «Сложные вещества», 8 класс

На 1 этапе урока учащиеся исследуют вещества и пытаются определить, какие из них являются простыми, а какие сложными. Далее проводим анализ веществ (малахита и перманганата калия). Ученики отмечают, сколько новых веществ они получили.

Результаты исследования заносят в таблицу.

Делают вывод, формулируют определение.

Тема «Металлы», 11 класс.

Проводим  опыт взаимодействия лития с раствором сульфата меди.   Устанавливают образование в результате реакции водорода и осадка чёрного цвета, по предположению учащихся оксида меди(II). На доске выполняется следующая предварительная запись для характеристики первого опыта:    Li + CuSO4  → Н2↑ + СuО (Э пробл.).

Данный результат вступает в противоречие с представлениями учащихся о взаимодействии металлов с растворами солей и создаёт проблемную ситуацию (П).

Для разрешения проблемы выдвигается гипотеза о возможности протекания реакции активного металла с водой в растворе этой соли (Г).

С целью обоснования гипотезы приводятся уравнения реакций взаимодействия лития с водой и взаимодействия образовавшейся щёлочи с раствором соли меди — это теоретические данные (Т):

2 Li + 2Н2O = 2LiOH + Н2↑ + Q;

2LiOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Li2SO4.

Такой теоретический анализ обосновывает образование водорода и гидроксида меди(II), но остаётся неясным вопрос о получении оксида меди (II). Чтобы помочь учащимся разобраться в результатах проведённого проблемного опыта, предлагает им дополнительно понаблюдать за проведением исследовательских опытов по взаимодействию лития с растворами солей других металлов — магния, железа(III), никеля (Э иссл.). Во всех этих опытах происходит образование водорода и выпадают осадки гидроксидов соответствующих металлов. Данные опыты  наглядно убеждают учащихся в том, что при действии активного щелочного металла на растворы взятых солей не происходит вытеснения менее активного металла, как они предполагали раньше, а образуются нерастворимые гидроксиды.

Я ставлю вопрос: почему при выполнении этого опыта образуется не синий осадок гидроксида меди (II), а чёрный осадок оксида меди (II)? Учащиеся должны актуализировать свои знания о свойствах гидроксида меди (II) и выдвинуть ещё одну гипотезу: очевидно, гидроксид меди (И), который первоначально образуется при взаимодействии лития с раствором соли меди(II), в ходе опыта сразу разлагается под действием теплоты, выделяющейся при реакции лития с водой.

Для аргументации данной гипотезы нужна дополнительная информация о температуре разложения гидроксида меди(II). По справочным данным, гидроксид меди(II) разлагается при температуре 50 °С. (температура раствора при проведении опыты достигает 70 °С).

Итак, установив все особенности опыта, проверив гипотезу и свои аргументы, проведя исследовательские эксперименты, учащиеся смогут дать полное объяснение необычному опыту и составить уравнения всех последовательно протекающих в растворе реакций.