Моя педагогическая концепция
статья по теме

Формирование исследовательской компетенции обучающихся на уроках химии и во внеурочной деятельности

Кузнецова С.Л., учитель химии МАОУ СОШ "Земля родная"

Главные задачи современной школы, как сказано в Национальной образовательной инициативе "Наша новая школа", раскрытие способностей каждого ученика, воспитание порядочного и патриотичного человека, личности, готовой к жизни в высокотехнологичном, конкурентном мире. Следовательно, востребованными социумом в настоящее время становятся успешные, конкурентоспособные выпускники, адаптировавшиеся к новым социальным условиям, освоившие разные виды деятельности и демонстрирующие свои способности в любых жизненных ситуациях и в соответствии со статьей 3 нового федерального закона об образовании в РФ основным принципом политики в сфере образования становится создание условий для самореализации каждого человека, свободное развитие его способностей.

В современной педагогике акцентируется внимание на формирование метапредметных умений и навыков, на развитие у школьников цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними, что делает знания практически более значимыми и применимыми. Это помогает учащимся приобретенные знания и умения при изучении одних предметов, использовать при изучении других, и дает возможность применять их в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и во внеурочной деятельности, в будущей производственной, научной и общественной жизни.

Становится ясно, что основная задача учителя на современном этапе – грамотно перевести с понятий «образованность», «обученность», «умения», «знания» на понятия «компетенция», «компетентность».

Примером метапредметной компетенции может служить исследовательская компетенция, включающая в себя владение универсальными способами деятельности (наблюдение, измерение, эксперимент, системно-информационный анализ, моделирование. выявление причинно-следственных связей и т.д.), которые напрямую связанны с мыслительными, поисковыми, логическими, творческими процессами познания обучающихся.

Химия - одна из наиболее практико-направленных дисциплин, изучаемых в условиях общеобразовательной школе. Ее преподавание напрямую связано с процессом формирования исследовательской компетенции, поскольку методы, на которых основывается химическая наука (анализ, эксперимент, моделирование и т.д.), во многом совпадают с основными компонентами исследовательской компетенции. Особенности курса "Химии" в том, что он является последним в ряду естественно-научных дисциплин, поскольку для его овладения школьники должны обладать не только определенными запасом предварительных естественно-научных знаний, но и достаточно хорошо развитым абстрактным мышлением. Обучение химии в школе начинается с 8 класса, это тот период развития детей (подростковый), который является наиболее сензитивным периодом для формирования основ исследовательской деятельности . В это время, по словам Л. С. Выготского, “происходит подъем воображения и глубокое его преображение”.

Следовательно, расставляя приоритеты в своей работе, основной целью ставлю формирование исследовательской компетенции обучающихся на уроках химии и во внеурочной деятельности. Спонтанное привитие обучающимся ряда навыков исследовательской деятельности не может служить базой для формирования одноименной компетенции. Только системное использование возможностей нескольких современных педагогических технологий (исследовательской, проектной, информационно-коммуникационной и др.) способно обеспечить решение поставленной цели, достижение которой вижу в решении следующих задач:

1. На основе научно-методических разработок с учетом педагогического опыта разработать педагогическую модель организации деятельности учащихся направленной на формирование исследовательской компетенции.

2. Реализовать модель педагогической деятельности по организации исследовательской деятельности на уроках химии и внеклассных занятиях.

3. Оценить уровень сформированности исследовательской компетенции учащихся.

4. Способствовать распространению и презентации результатов творческой активности учащихся и своего педагогического опыта.

Модель формирования исследовательской компетенции обучающихся в ходе преподавания школьной дисциплины химия включает в себя две составляющие: модель педагогической деятельности и модель деятельности учащегося (рис.1, 2).

Рис.1. Модель педагогической деятельности

В основе моей педагогической деятельности лежат принципы исследовательского обучения, предложенные Савенковым А. И.

1.Принцип ориентации на познавательные интересы ребенка.

2.Принцип свободы выбора и ответственности за собственное обучение.

3.Принцип освоения знаний в единстве со способами их получения.

4.Принцип опоры на развитие умений самостоятельного поиска информации

5.Ребенок не просто потребляет информацию, а сам порождает знание.

6.Принцип сочетания продуктивных и репродуктивных методов обучения.

7.Принцип формирования представлений о динамичности знания.

8.Принцип формирования представления об исследовании как стиле жизни

9.Педагог должен быть фасилитатором учения, а не просто транслятором информации.

10. Принцип использования авторских учебных программ.

В своей работе опираюсь на методологические основы развивающего обучения (работы Выготского Л.С., Давыдова В.В., Занкова Л.В.) и личностно-ориентированного обучения (работы Якиманской И.С., Хуторского А.В.). Для реализации поставленных задач в процессе преподавания химии использую исследовательский и проблемный метод обучения, современные информационно-коммуникационные технологии, метод проектов, здоровьесберегающие технологии.

Учебный процесс преподавания химии осуществляется на основе учебно-методического комплекта автора О.С.Габриеляна. Успешность этого курса обеспечивают его многопрофильность и многогранность. Судите сами: данная линия УМК, выпущенная издательством «Дрофа», включает более 60 наименований. Линия учебников представлена двумя учебниками для основной школы (8 и 9 классы) и четырьмя учебниками для средней школы (10 и 11 классы) базового и профильного уровней. Линия дидактики предлагает учителю химии следующие учебные пособия: «Проверочные и контрольные работы» для 8 и 9 классов, а также 10 и 11 классов базового и профильного уровней (шесть пособий); «Химия в тестах, задачах и упражнениях» для 8–11 классов (четыре пособия); «Рабочие тетради» для 8, 9 классов, а также для 10 и 11 классов базового уровня (пять пособий); «Тетради для лабораторных и практических работ» для основной школы (три пособия). Линия методики дает возможность использовать и богатейшую копилку учительского опыта: «Настольная книга учителя химии» в 7 томах. «Химический эксперимент в школе» для 8, 9, 10 и 11 классов в 4 томах – пожалуй, единственное издание в сериях авторских курсов, которое обеспечивает экспериментальную поддержку уроков химии и позволяет учителю формировать у учащихся практические умения и навыки. Линия пособий для подготовки к итоговой аттестации непрерывно совершенствуется и развивается. На смену хорошо известному, но несколько устаревшему пособию «Готовимся к ЕГЭ по химии» в 2011 г. издательством «Дрофа» выпущено новое, полезное и эффективное пособие О. С. Габриеляна, И. Г. Остроумова, С. А. Сладкова «Химия. Готовимся к ЕГЭ». В этом издании всесторонне и поэтапно, на основе анализа КИМов прошлых лет даются рекомендации по выполнению всех типов заданий теста ЕГЭ; предлагается опорный конспект по обязательному минимуму знаний по всем темам курса химии; представлены оптимальные способы выполнения тестовых заданий.

Для эффективной организации образовательного процесса мною широко используются различные средства обучения: информационно-коммуникационные средства обучения (кабинет оснащен персональным рабочим местом учителя, есть ноутбук, точка доступа Интернет, Web-камера, медиапроектор, копировальная техника), учебно-лабораторное оборудование (коллекции, реактивы, лабораторное приборы, наглядные модели и т.д)

Цивилизация неуклонно движется к построению информационного общества, где решающую роль играют информация и научные знания. Информационно-коммуникационные технологии занимают особое положение в современном мире и современный урок уже не возможно представить без использования информационных и коммуникационных технологий, использования возможности сети Интернет. На уроках использую мультимедийные продукты Виртуальной школы Кирилла и Мефодия, электронные уроки издательства «Учитель», «Лаборатории систем мультимедия МарГТУ», образовательные ресурсы сети Интернет (http://katalog.iot.ru/?cat=36; http://maratakm.narod.ru)

Основным направлением своей деятельности считаю освоение информационно-коммуникационных технологий, технологии проблемного обучения, исследовательского метода обучения, здоровьесберегающих технологий, метода проектов и внедрение их в учебный процесс в целях повышения качества знаний обучающихся.

В модели учебно-исследовательской деятельности учащегося можно выделить две части: урочная и внеурочная деятельность (рис. 2).

Рис. 2. Модель деятельности учащегося

Исследовательская деятельность на уроках при обучении химии может иметь теоретический характер и экспериментальный. В первом случае учащиеся пишут рефераты, сообщения, выполняют проекты, которые должны носить метапредметный характер. Например, в 11 классе при рассмотрении темы "Значении Периодического закона и Периодической системы химических элементов" целесообразно остановиться на вопросе "Менделеев – великий русский ученый, естествоиспытатель, педагог и общественный деятель". В подготовленных сообщениях из дополнительной литературы учащиеся знакомятся с неординарной личность нашего соотечественника, его способностями к обобщению фактов и выдвижению гипотез, с его энциклопедическими знаниями в области химии, физики, метеорологии, геологии и т.д. Выполнение такого задания позволяет расширить кругозор учащихся, побудить интерес к изучаемому предмету, развить творческие способности учеников.

Для самостоятельного приобретения недостающих знаний из разных источников, для развитие исследовательских умений (выявление проблемы, сбор информации, анализ, обобщение) и как эффективный способ проведения уроков обобщения и систематизации знаний учащимся предлагаю выполнение краткосрочных информационных монопредметных проектов. Девизом таких уроков может служить античный афоризм: «Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят еще раз».

Каждый проект выполняется с соблюдением основных этапов;

1.Подготовительный (выбор одной из предложенных тем учителем, распределение обязанностей в группе)

2. Планирование (определение источников, способов сбора и анализа информации)

3. Разработка проекта (накопление информации путем работы с литературой, ее обобщение)

4. Оформление результатов (оформление мультимедийных презентаций)

5. Презентация проекта

6. Оценивание проекта (оценка работы учащимися класса согласно разработанным критериям).

Примерами таких работ являются проекты по темам "Оксиды", "Основания", "Кислоты" и "Соли", подготовленные в 8 классе при изучении темы "Соединения химических элементов".

Для формирования метапредметных связей при изучении веществ как неорганических, так и органических, очень важно показывать наличие причинно-следственных связей:

Состав → строение → свойства → применение

Поэтому при изучении, например, темы "Химические свойства кислот", можно ставить перед учащимися вопросы проблемного характера на зависимость возможного применения кислот и их свойствами:

Химия – экспериментальная наука. Теория без практики ничто. Ученик, попробовав себя в роли исследователя, экспериментатора максимально усваивает учебный материал. Не каждый урок можно сделать уроком-исследованием. К такому виду деятельности необходима большая теоретическая подготовка, которую обучающиеся должны получить на традиционных учебных занятиях по изучению и первичному закреплению новых знаний и способов деятельности. На уроке-исследовании перед обучающимися ставится проблема, и они при непосредственном участии педагога или самостоятельно с использованием инструктивных карт должны исследовать пути и способы ее решения, т. е. построить гипотезу, наметить и обсудить способы проверки ее истинности, аргументировать, провести эксперименты, наблюдения, проанализировать их результаты, порассуждать, доказать. Например, урок в 10 классе по теме "Углеводы, их классификация" учащимся предлагаю изучить физические свойства выданного вещества, и определить с помощью качественных реакций наличие известных функциональных групп, а после решения расчетной задачи, установить истинную формулу вещества, и сделать вывод о качественном и количественном составе вещества. На уроке в 11 классе по теме «Гидролиз солей» учащиеся изучают изменения окраски универсального индикатора в растворах разных веществ и пытаются найти причины видимых изменений цвета на основе химического взаимодействия веществ с водой. Урок из традиционного занятия превращается в творческую лабораторию. Еще примером урока-исследования в 11 класс может служит занятие по теме: «Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции». Целью является углубить и обобщить знания учащихся о скорости химической реакции, выявить факторы, влияющих на скорость химической реакции. Школьникам предлагают выдвинуть гипотезу и на её основании с помощью выданных реактивов и оборудования, решить поставленную задачу: если изменить условия проведения эксперимента, то можно определить, как меняется скорость химической реакции, выделить факторы, влияющие на скорость химической реакции.

Проведение уроков с выполнением экспериментальной работы требует неукоснительного соблюдения правил по технике безопасности при работе в кабинете химии.

Вещества бывают разные:

Едкие и взрывоопасные

Бывает, что они сами воспламеняются

А есть, такие, которыми отравляются.

При работе с веществами не берите их руками

И не пробуйте на вкус,

Реактивы не арбуз:

Слезет кожа с языка

И отвалится рука

Задавай себе вопрос,

Но не суй в пробирку нос:

Будешь плакать и чихать,

Слёзы градом проливать.

Внеурочная деятельность учащихся предполагает более широкие возможности для формирования исследовательской компетенции.  НОУ - одна из важнейших форм организации внеклассной исследовательской работы. С 2007 года являюсь руководителем школьного научного общества "Росток", принимала активное участие в разработке нормативно-правовых документов регламентирующих работу научного общества школы. Научное обществ учащихся "Росток"  добровольное объединение школьников, которые стремятся совершенствовать свои знания в определенной области науки, развивать свой интеллект, приобретать умения и навыки исследовательской деятельности под руководством педагогов. Работа НОУ осуществляется через Общие собрания и работу с педагогом. Как руководитель НОУ организую и провожу групповые обучающие мастер-классы по темам "Структура исследовательской работы", "Понятийный аппарат исследования", "Библиографический ликбез", "Правила написания рецензии", "Помощь докладчику". Так же выполняю индивидуальную работу с учащимися, под моим руководством выполнялись учебно-исследовательские работы по темам: "Сравнительный анализ качества подсолнечных масел", "Сравнительный анализ потребительских свойств моющих средств для автоматических стиральных машин", "Изучение роли комнатных растений в очистке воздуха", "Комнатные растения - биофильтры". "Военная династия моей семьи", "Пейте дети молоко – будете здоровы".

Широкие возможности для формирования исследовательской компетенции школьников в рамках предпрофильной подготовки предоставляют элективные курсы и элективные учебные предметы. Мною был разработана программа учебного элективного предмета для учащихся 10-11 классов "Введение в исследовательскую деятельность" рассчитанную на 34 часа. Цель и задача методической разработки заключается в развитии таких способов образования, педагогических технологий, которые направлены на индивидуальное развитие личности, навыков самостоятельной работы с различными источниками информации, формированию универсальных умений ставить и решать задачи для разрешения возникающих в жизни проблем. Разработанный элективный учебный предмет является межпредметным, предполагает выход за рамки традиционных школьных учебных программ (математики, литературы, химии, информатики, хотя, в силу своего опыта, в большей степени используются химические ЗУН). Курс является профессионально ориентационным и дает подготовку в сфере исследовательской деятельности. При реализации курса учащиеся должны знать: терминологию научно-исследовательской работы, этапы учебно-исследовательской работы (от постановки цели до представления полученных результатов), порядок проведения научного исследования, методы проведения исследований, виды представления результатов, правила обработки полученных экспериментальных данных. Учащиеся должны уметь: анализировать содержание исследуемого материала, выделять актуальную проблему и тему исследования, выделять объект и предмет исследования, формулировать цель и задачи исследования, планировать проведение эксперимента, вести наблюдения, делать анализ результатов исследования, формулировать выводы по результатам работы, оформлять отчет о проделанной работе. Для элективного учебного предмета «Введение в исследовательскую деятельность» разработано учебно-тематическое планирование, содержание программы, календарно-тематическое планирование и даны методические рекомендации по проведению каждого занятия. Занятия были апробированы при реализации учебного предмета «Школа юного исследователя» в 2008-2009 учебном году в 11б классе МАОУ СОШ «Земля родная», а также материалы этого курса используются при работе НОУ «Росток», индивидуальной работе по написанию учебно-исследовательских работ. Методическая разработка программа элективного учебного предмета для учащихся 10-11 классов «Введение в исследовательскую деятельность» на городском конкурсе «Педагог – исследователь, новатор, разработчик» в номинации «Инновации в обучении» заняла III место в 2008 году.

Реализация модели педагогической деятельности учителя и модели деятельности учащихся по формированию исследовательской компетенции позволяет создавать полную развивающую среду, основанную на интеграции общего и дополнительного образования.

Диагностику результатов сформированности исследовательской компетенции можно  разделить на две части.

Первая часть диагностики должна показывать, какие способности и качества личности были развиты в процессе реализации модель организации деятельности учащихся. Такой характеристикой может быть способность к рефлексивному мышлению. В качестве опоры для рефлексивной деятельности обучающимся можно предложить следующие ориентировочные вопросы:

- Каковы ваши главные результаты, что вы поняли, чему научились?

- Какие задания вызвали наибольший интерес и почему?

- Как вы выполняли задания, какими способами? Что вы чувствовали при этом?

- С какими трудностями вы столкнулись и как вы их преодолевали?

- Каковы замечания и предложения на будущее (себе, преподавателям, организаторам)?

Важен психологический подход к организации рефлексии обучающегося. Задача преподавателя — создать такие условия, чтобы обучающиеся захотели обсуждать учебные материалы или свою деятельность.

Вторая – формальная – соответствие результата исследовательской работы критериям и требованиям, принятым в исследовательском обучении (сюда входит структура работы, оформление, качество аналитической части и др.). Методика оценки качества результата в этом случае достаточно проста и ограничивается результативностью участия в конкурсах разного уровня.

Третья часть диагностики сформированости исследовательской компетенции заключается в рассмотрении форм проявления творческой активности.

За время работы по формированию навыков исследовательской деятельности мною был накоплен большой материал, который был представлен на Всероссийском конкурсе педагогов «Образование: взгляд в будущее» и был удостоен дипломом I степени, с моим педагогическим опытом и творческими работами учеников можно ознакомиться на сайтах для работников образования nsportal.ru, pedsovet.or, 1сентября и в публикациях:

1. Кузнецова С.Л. Роль эксперимента в формировании естественнонаучной картины мира. // Развитие адаптационной готовности молодежи. Коллективная монография / научн. ред. Г.А.Дзида. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2008. -424 с.
2. Кузнецова С.Л. Формирование навыков исследовательской деятельности при реализации элективного учебного предмета «Введение в исследовательскую деятельность» // Исследовательская деятельность педагога как фактор повышения его профессиональной компетентности: сборник статей педагогов образовательных учреждений города Новый Уренгой: управление образования, МОУ НИМЦ, 2008. – 36 с.
3. Кузнецова С.Л. Информационные технологии обучения как средство формирования знаний школьников // Развитие методологических знаний у обучаемых: Материалы Всероссийского научно-методического семинара  / Отв. ред. Г.А.Дзида, Новый Уренгой, 2009. – 194 с.
4. Кузнецова С.Л. Формирование методологических знаний у школьников при организации исследовательской деятельности // Методология научного познания в учебном процессе: учеб.-метод. Пособие / Науч. ред. Г.А.Дзида. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2009. – Гл. 2.2 – с. 68-84.
5. Кузнецова С.Л. Организация исследовательской деятельности в рамках НОУ «Росток» МАОУ СОШ «Земля родная» //Сборник материалов Всероссийского заочного форума

«Педагогический олимп» Часть 4. Методические разработки. Система дополнительного образования детей. Обнинск: МАН «Интеллект будущего», 2010. 220 с.

6. Кузнецова С.Л. Программа элективного учебного предмета для учащихся 10-11 классов // Образование: взгляд в будущее: сборник работ по материалам IV всероссийского конкурса педагогов 2009/2010 учебного года. Часть 1. Обнинск: МАН «Интеллект будущего», 2010. 144 с.

Ощущая потребность современного общества в выпускниках школы, нацеленных на саморазвитие и самореализацию, умеющих оперировать полученными знаниями, обладающих развитыми познавательными потребностями, умеющих ориентироваться в современном информационном пространстве, продуктивно работать, эффективно сотрудничать, адекватно оценивать себя и свои достижения, а также в выпускниках, готовых к самостоятельному жизненному выбору, формирование исследовательской компетенции обучающихся на уроках химии и во внеурочной деятельности не должно быть просто элементом работы. Это должно быть целостной системой рассчитанной на весь период обучения химии в школе и педагог должен практиковать разнообразные способы, формы и приемы обучения.

Чтобы научить человека творчески мыслить, жить в постоянно меняющихся условиях, педагог сам должен работать творчески. «Нужно любить то, что делаешь, и тогда труд – даже самый грубый – возвышается до творчества»- эти слова М. Горького стали моим девизом, и я считаю, должны быть девизом всех учителей, ведь труд учителя - это великолепный источник для безграничного творчества. «Не ограничивайте себя. Многие люди ограничивают себя только тем, что, как они считают, они умеют делать. Вы можете достичь намного больше. Нужно только верить в то, что вы делаете» (Мэри Кей ).

Педагогические средства

- УМК

- технические средства обучения

- учебно-лабораторное оборудование

Методологическая основа

- развивающее обучение

- личностно-ориентированное обучение

Педагогические технологии

- исследовательский и проблемный методы обучения

- информационно-коммуникационные технологии

- модульная технология

- здоровьесберегающая технология

Дидактическая основа

Принципы исследовательского обучения

(Савенков А.И.)

Педагогическая деятельность

Участие в конкурсах. олимпиадах, конференциях и т.д.

Работа школьного НОУ "Росток"

Выполнение индивидуальных учебно-исследовательских работ и проектов

Элективный курс "Введение в исследовательскую деятельность"

Применение метода проектов

Использование проблемного обучения

Применение исследовательского метода обучения

Проведение учебного эксперимента

Внеурочная деятельность

Урочная деятельность

Учебно-исследовательская деятельность учащихся