Тема по самообразованию: "Организация учебно-исследовательской деятельности учащихся на уроках химии" (обобщение опыта)
методическая разработка по химии по теме

Организация учебно-исследовательской деятельности учащихся на уроках химии

Важнейшее направление повышения эффективности современного учебного процесса - организация исследовательской деятельности школьников, которая направлена на развитие у них самостоятельности, логического мышления, создание внутреннего мотива к учёбе в целом.  Исследовательская деятельность учащихся – деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов: постановка проблемы, изучение теории, посвящённой данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, научный  комментарий,   собственные выводы.                                                                                                  Вовлечённый в исследовательскую деятельность ребёнок находится на пути продвижения от незнания   к знанию, от неумения к умению, то есть осознает смысл и результат своих усилий. Только те знания, которые добыты исследовательским путем, становятся прочно усвоенными и осознанными, образующими научную картину мира в сознании ребенка.                                 На уроках использую различные формы организации исследовательской деятельности:                                                                                                                1. Проблемное обучение.                                                                                Сущность проблемного обучения М.И. Махмутов определяет как «тип развивающегося обучения,  в котором сочетаются систематическая самостоятельная  поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых выводов науки.                                                                              Наиболее эффективны следующие три способа организации проблемного обучения: проблемное изложение, поисковая (эвристическая) беседа, самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся Проблемные ситуации создаются на всех этапах обучения: при объяснении, закреплении, контроле.                                                                                     Оптимально – это сочетание традиционного изложения с включением проблемных ситуаций.                                                                              Проблемное изложение наиболее уместно использовать в тех случаях, когда уч-ся не обладают  достаточным объёмом знаний, когда впервые сталкиваются с тем или иным явлением. Поиск осуществляет сам учитель. Руководит мыслительным процессом, ставит вопросы, которые заостряют их внимание на противоречивости изучаемого материала (ароматические, азот)                                                                          В курсе химии идея зависимости свойств веществ от их состава является центральной внутрипредметной  проблемой, рассматриваемой в конкретных темах. После изучения строения атома общая проблема зависимости свойств элементов от строения их атомов может расчленяться в процессе решения на частные.                                                                                                                      8 класс. «Строение атома»  Почему разные вещества проявляют разные свойства? Вспомним сказку «Три поросёнка» Первый кое-как сложил домик из травы и листьев. Волк дунул всего раз и домик рухнул. Второй небрежно сплёл домик из веток и прутьев. Волк дунул два раза и домик рухнул. А третий выложил в строгом порядке камни, и его дом волк разрушить не смог, как не старался. Почему эти домики по - разному отвечали на действия волка? Т.е. почему у них разные свойства? Сбор фактов, выдвижение гипотез, обобщение, вывод: Свойство домов зависят от материала и конструкции, т.е. из чего и как сделаны. Тогда  и свойства веществ зависят от того, из чего они состоят и как устроены?                                                                    9 кл. Азот. Переходя от одного пункта плана изучения нового материала к другому, ставим проблемные вопросы. Почему газ был назван азотом? Почему азот назвали «безжизненным газом? Почему азот - довольно инертный газ? С какими веществами реагирует азот? Как осуществляется круговорот азота в природе?                                                                      Поисковая эвристическая беседа- система логически взаимосвязанных вопросов учителя и ответов учащихся, конечной целью  которой является решение новой для учащихся проблемы или её части. Используется, если уч-ся уже обладают минимумом знаний, необходимых для активного участия в решении учебной проблемы. Под руководством учителя ищут и самостоятельно находят ответ на поставленный проблемный вопрос. Обычно беседу проводим на основе проблемной ситуации, специально создаваемой на уроке.                                                                                                                           9 кл. Почему углерод и кремний – элементы одной группы – образуют высшие оксиды, резко отличающиеся по своим физическим свойствам? Уч-ся выясняют, что это частный случай одной из основных причинно-следственных закономерностей в химии: зависимости свойств вещества от особенностей его состава и строения. Выдвижение предположения:  различие физических свойств  высших оксидов углерода и кремния определяется особенностями их кристаллического строения. Чтобы пришли к правильному ответу проводим актуализацию знаний: виды химических связей, типы кристаллических решёток, их влияние на свойства вещества (дедуктивный способ решения проблемы).                                                                                        8кл. Растворимость твёрдых веществ в воде. Проблема: как влияет температура на растворимость твёрдых веществ в воде, полученных уч-ся в повседневной жизни знаний о растворимости сахара в чае разной температуры?  Формулируется предположение: при повышении температуры растворимость твёрдых веществ в воде повышается. Далее проверка гипотезы: эксперимент. «Получение насыщенного раствора калийной селитры и его кристаллизация при охлаждении». Обобщение повседневных наблюдений и результатов эксперимента. Выявление закономерности (индуктивный способ решения проблемы.) Ответить на вопрос: как надо изменить температуру раствора, чтобы насыщенный сахаром чай сделать менее сладким, и наоборот? Дома провести экспериментальную проверку правильности ответа.                                                                   Самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся.  Достаточно знаний, необходимых для построения научных предположений, умение выдвигать гипотезы. Проблемный эксперимент – ставит проблему в процессе обучения (путём создания противоречий, неожиданностей, несоответствий)                                                                                  9 кл. Щелочные металлы. Выявить роль воды в реакциях взаимодействия щелочных металлов с растворами различных солей. Взаимодействие лития с раствором сульфата меди (//).  Результат вызывает недоумение, возникает конфликтная ситуация: новые факты вступают в противоречие с известными фактами.                                                                                                                       11 кл. Гидролиз солей. Почему в растворах различных солей лакмус ведёт себя по - разному?                                                                                                        С теми, кто сдаёт ЕГЭ. Элементы проблемного практикума: Каким образом будет протекать реакция взаимодействия магния с растворами хлорида алюминия, сульфата цинка, хлорида железа (//), сульфата никеля, хлорида аммония? Исследовать: взаимодействия растворов солей, имеющих разный тип гидролиза. Свойства кислых солей: какая из двух предложенных солей – гидросульфат натрия или дигидрофосфат натрия – в большей степени обладает кислотными свойствами?                                                                           В 10 классе обобщающий урок – презентация «Спирты»: проблема алкоголизма в стране, и проблема подросткового алкоголизма в частности.

При изучении темы «Характеристика химического элемента по его положению в Периодической системе», использую  алгоритм исследовательской работы:                                                                             

После выполнения этой работы учащиеся проводят самостоятельные исследования по другой проблеме: какие свойства имеет гидроксид  химического элемента, если электронное строение атома отражает следующая схема: 2е; 8е; 8е; 2е.

При изучении в 11 классе темы «Гидролиз солей» в начале урока учащиеся проводят лабораторную работу, где выявляют с помощью индикатора лакмуса среду различных водных растворов солей. Свои наблюдения фиксируют в таблицу.

Среда водных растворов солей.

После проведения эксперимента совместно с учащимися выдвигаем проблему: Почему растворы солей имеют разную среду раствора? Опираясь на знания о диссоциации солей и воды, учащиеся строят гипотезы. Анализируя формулы солей, составляя ионные уравнения взаимодействия солей и воды, приходят к выводу, что происходит гидролиз – одно из химических свойств солей.                        

Не обязательно, чтобы на уроке использовались все этапы проблемного обучения. В объяснение можно включать отдельные вопросы проблемного характера.

2. Урок с элементами исследовательской деятельности и урок - исследование

На таком уроке учащиеся отрабатывают отдельные учебные приёмы, составляющие исследовательскую деятельность. По содержанию элементов исследовательской деятельности уроки такого типа могут быть различными, например уроки по выбору темы или метода исследования, по выработке умения формулировать цель исследования, уроки с проведением эксперимента,  работа с источниками информации, заслушивание сообщений, защита рефератов и т. д.

В композиции урока элементы исследовательской деятельности должны предшествовать объяснению нового материала или заменить собой этот этап урока. На стадии закрепления материала элементы исследовательской деятельности менее уместны.

Освоение учащимися исследовательских знаний и умений должно проходить поэтапно, с постепенным увеличением степени самостоятельности ученика в его исследовательской учебной деятельности.  По уровню самостоятельности учащихся, проявляемой в исследовательской деятельности, уроки-исследования могут соответствовать начальному (урок «Образец исследования»), продвинутому (урок «Исследование») или высшему уровню (урок «Собственно исследование»).

В структуре  урока – исследования выделяют следующую последовательность действий:

1) актуализация знаний;

2) мотивация;

3) создание проблемной ситуации;

4) постановка проблемы исследования;

5) определение темы исследования;

6) формулирование цели исследования;

7) выдвижение гипотезы;

8) проверка гипотезы (проведение эксперимента, лабораторной работы, изучение литературы, размышление и т.д.)

 9) интерпретация полученных данных;

10) вывод по результатам исследовательской работы;

11) применение новых знаний в учебной деятельности;

12) подведение итогов урока;

13) домашнее задание.

Исследовательская деятельность учащихся на уроке начинается с накопления информации. Далее необходимо сформулировать цели исследования, то есть ответить на вопрос: что нужно сделать для решения поставленной проблемы? Следующий шаг – выдвижение гипотезы – мысленное представление основной идеи, к которой может привести исследование, предположение о результатах исследования. Проверка гипотезы заключается в определённых действиях по разработанному алгоритму. Полученные в результате этих действий данные учащиеся должны интерпретировать («Анализ данных показывает, что…»). В заключение необходимы оценка, оформление результатов работы и вывод из неё.

На вопрос, как ученикам преуспеть, Аристотель говорил: «Догонять тех, кто впереди, и не ждать тех, кто сзади». Чтобы найти себя в жизни и достойно реализоваться, необходимо обладать лидерскими качествами, уметь работать в команде, гибко воспринимать перемены и адекватно на них реагировать, быть способным учиться всю жизнь, и главное не останавливаться в своем развитии. Исследовательский подход в обучении хорошо укладывается в парадигму личностно - ориентированной педагогики, где каждый учащийся может найти дело, наиболее соответствующее его интересам и возможностям.