Статья по химии на тему методы практической реализации технологии научного исследования на уроках химии в условиях ФГОС ООО

МЕТОДЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ

ТЕХНОЛОГИИ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НА УРОКАХ ХИМИИ

В УСЛОВИЯХ ФГОС ООО

Громак Наталия Михайловна,

учитель химии МКОУ

«Унъюганская СОШ №1», п. Унъюган, Октябрьский район

Аннотация:

Статья представляет опыт работы по использованию методов практической реализации технологии научного исследования на уроках химии и во внеурочной деятельности, начиная с начальной школы, которые позволяют не только успешно осваивать новые знания, но и организовывать процесс познавательной активности обучающихся, приобретать необходимые навыки для дальнейшего обучения и дальнейшей жизни.

Материал может представлять интерес для учителей химии и начальных классов

Введение

Изменения в практике отечественного образования, происходящие в последнее время, не оставили без изменения ни один вид деятельности в школе. Для реализации требований Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования [1] потребовались новые методы, которые должны, в первую очередь, развивать познавательный интерес учащихся, реализовывать принцип связи обучения с жизнью.

В системе естественнонаучного образования химия как учебный предмет занимает важное место в познании законов природы, формировании научной картины мира, создании основы химических знаний, необходимых для повседневной жизни, навыков здорового и безопасного для человека и окружающей его среды образа жизни, а также в воспитании экологической культуры [2].

В Примерной основной образовательной программе основного общего образования в изучении курса химии значительная роль отводится химическому эксперименту: проведению практических и лабораторных работ, описанию результатов ученического эксперимента, соблюдению норм и правил безопасной работы в химической лаборатории.

Реализация данной программы в процессе обучения позволит обучающимся усвоить ключевые химические компетенции и понять роль и значение химии среди других наук о природе [2].

Одним из эффективных способов для достижения данных результатов является использование технологии научного исследования, которая даст возможность разнообразить, сделать более значимым и интересным предмет химии.

Цель данной технологии:формированиеу обучающихся системы понятий, определений, правил, приемов, методов научного исследования, необходимых не только в учебе, но и в повседневной жизни.

Технология научного исследования позволяет решать задачи:

• образовательной мотивации: повышение интереса к процессу обучения и активного восприятия учебного материала;

• информационной грамотности: развитие способности к самостоятельной аналитической и оценочной работе с информацией любой сложности;

• социальной компетентности: формирование коммуникативных навыков и ответственности за знание.

На базе этой технологии можно показать единство школьных предметов, так как она дает возможность интегрировать разные учебные дисциплины: литературу и химию, историю и химию, математику и химию, не говоря уже о физике и биологии, что немаловажно при формировании УУД, требующегоработы с предметным или междисципдинарным содержанием.

1. Актуальность использования технологии научного исследования в условиях ФГОС ООО

Как показывает практика, предмет химии на всех этапах школьной программы на сегодняшний день является трудным для понимания и усвоения. В том изложении, в котором предлагается материал в учебниках до введения нового ФГОС, он не вызывает интереса и потребности в предмете.В результате борьбы за научную полноту и точность содержания, которая шла параллельно с процессом сокращения учебных часов, отводимых Базисным учебным планом на изучение химии, школы перестали приобретать новые приборы, препараты, ограничиваясь электронными образовательными ресурсами. Уроки химии «под презентацию» и «мел», использование «виртуальных лабораторий» - вот та реальность, которая бытует сегодня в школе.Объем информации, сообщаемой ученикам на таких «уроках», стал такой, что разговоры о формировании личностных, метапредметных и даже предметных результатах обучения при переходе на новый стандарт перестают иметь смысл, успеть бы «выдать» материал. Вместе с тем, любой хороший учитель, преподающий естественнонаучные предметы, на вопрос: «Чем бы в первую очередь вы занялись с учениками, если бы у вас появилось несколько свободных уроков?» - обязательно ответит, что провел бы интересный опыт, исследовательскую работу, поставил бы эксперимент, организовал бы обсуждение, дискуссию по итогам проделанного. С началом реализации ФГОС ООО в основной школе у учителей-естественников появилась возможность в большей степени реализовать такие приемы и методы, где используется исследовательская, проектная, коммуникативная, аналитическая деятельность обучающихся, что обеспечивает деятельный подход к процессу обучения, необходимый длядостижения планируемых результатов освоения обучающимися основной образовательной программы основного общего образования.

2. Педагогическое содержание методов технологии научного исследования

Технология представляет систему конкретных методов, дающих возможность реализовать данную технологию на практике в различных предметных областях (естественнонаучной, математической, филологической, обществоведческой и др.) и для обучающихся разных возрастных групп (начальная, основная, средняя школа, вузы). Это современная «надпредметная» универсальная технология, открытая для интеграции с другими педагогическими подходами и технологиями, ориентированными на решение актуальных педагогических задач.

1.Методы работы с научной информацией:

• методы поиска информации;

• методы обработки полученной информации;

• методы систематизация и хранение научной информации.

2. Методы научного познания:

• наблюдение, сравнение, анализ, синтез, поиск аналогий, дедукция, индукция, обобщение, абстрагирование, моделирование, конкретизация, метод выдвижения гипотез, метод продуцирования идей.

3. Методы практического решения проблемы исследования:

• метод структурного анализа проблемы исследования;

• метод лабораторного опыта;

• метод практической работы;

• метод аналогий;

• метод «Если бы...»;

• метод моделирования и другие.

Весьма значимой для разрешения вопросов формирования УУД на уроках химии выступает учебно-исследовательская деятельность, основной функцией которой должно являться инициирование учеников к познанию мира, себя и себя в этом мире. Конечно, урок является основной формой обучения химии. Но в то же время учитель ограничен временем, учебно-тематическим планом. Поэтому внеурочная деятельность так важна в системе образования современного школьника.

Учебно-исследовательская работа учащихся может быть организована по двум направлениям:

• урочная учебно-исследовательская деятельность обучающихся: проблемные уроки; семинары; практические и лабораторные занятия и др.;

• внеурочная учебно-исследовательская деятельность обучающихся, которая является логическим продолжением урочной деятельности: научно-исследовательская и реферативная работа, интеллектуальные марафоны, конференции и др.

Формы организации учебно-исследовательской деятельности на урочных занятиях могут быть следующими:

• урок-исследование, урок-лаборатория, урок-творческий отчет, урок изобретательства, урок «Удивительное рядом», урок-рассказ об ученых, урок- защита исследовательских проектов, урок-экспертиза, урок «Патент на открытие», урок открытых мыслей;

• учебный эксперимент, который позволяет организовать освоение таких элементов исследовательской деятельности, как планирование и проведение эксперимента, обработка и анализ его результатов;

• домашнее задание исследовательского характера может сочетать в себе разнообразные виды, причем позволяет провести учебное исследование, достаточно протяженное во времени[2].

3. Методы практической реализации технологии научного исследования на уроках химии и во внеурочной деятельности

В моей практике я интегрирую урок-исследование с учебным экспериментом, что позволяет при проведении урока-исследования ставить две цели: обучение предмету и обучение практико-ориентированной исследовательской деятельности.

Освоение учащимися исследовательских знаний и умений должно проходить поэтапно, с постепенным увеличением степени самостоятельности ученика.В структуре урока-исследования выделяют несколько этапов:

• актуализация знаний;

• мотивация;

• создание проблемной ситуации;

• постановка проблемы исследования;

• определение темы исследования;

• формулирование цели исследования;

• выдвижение гипотезы;

• проверка гипотезы (проведение эксперимента, лабораторной работы, чтение литературы, размышление, просмотр фрагментов учебных фильмов);

• интерпретация полученных данных;

• вывод по результатам исследовательской работы;

• применение новых знаний в учебной деятельности;

• подведение итогов;

• домашнее задание.

Именно поэтому весьма существенным становится вопрос выбора и определения темы и проблемы исследования ученика совместно с учителем. В постановке проблемы исследования разумно особое внимание уделять ее актуальности для возраста обучающихся. Важно, чтобы толчок к исследованию шел «изнутри» ученика.

Например, начиная изучать тему «Соли» в 8 классе, я даю заданиеобучающимся найти как можно больше примеров использования соли в жизни человека.

Для себя я ставлю цель и задачи урока, определяю формируемые УУД.

Цель урока - создание условий для формирования знаний по теме «Соли».

• в образовательном аспекте: познакомить с новым классом веществ, с их свойствами, номенклатурой;

• в развивающем аспекте: развивать навыки экспериментальной деятельности, анализировать полученную информацию, развивать эмоциональную сферу, настрой на практико-ориентированную исследовательскую деятельность через выполнение лабораторных опытов;

• в воспитательном аспекте: Усилить эмоциональное воздействие при изучении химии как школьного предмета, продолжить формирование диалектико-материалистического мышления обучающихся.

Универсальные учебные действия в ходе урока:

• регулятивные: определение темы и цели деятельности учениками с помощью учителя; самостоятельный анализ своих действий; выделение и осознание усвоенного, прогноз;

• познавательные: систематизация информации до изучения нового материала, извлечение новой информации из проблемной ситуации, выделение основной и второстепенной информации, построение логических цепей рассуждений, использование знаково-символических средств для написания формул веществ;

• коммуникативные: умение слушать и понимать речь других, выражать свои мысли, осуществлять контроль, корректировка своих и окружающих действия, приведение к общему решению при совместной деятельности.

А для обучающихся нахожу пути выхода на тему «Соли» и целей урока:

• Дать определение солей.

• Рассмотреть состав и название солей.

• Познакомить с некоторыми свойства солей.

После объяснения нового материала - обязательное выполнение лабораторной работы, предусмотренной УМК О.С. Габриеляна «Химия. 8 класс» в новой редакции в соответствии с ФГОС ООО.

Один из самых трудных и важных этапов - окончательное оформление результатов исследования. К исследовательской работе школьника предъявляются по существу те же требования, что и к любой научной статье или отчету. В работах ученики сводят полученные результаты в таблицы, проводят обсуждение полученных результатов и делают выводы [3] (приложение 1).

Хочется особое внимание уделить анализу УМК О.С. Габриеляна.УМК по химии О.С. ГАБРИЕЛЯН «Вертикаль» (ФГОС) включает в себя

• Учебник;

• Рабочая программа;

• Электронное приложение к учебнику;

• Рабочая тетрадь для учащихся;

• Контрольные и проверочные работы;

• Методическое пособие для учителей;

• Тетрадь для лабораторных опытов и практических работ;

• Тетрадь для оценки качества знаний;

• Методическая поддержка на drofa.ru.

Особенности УМК по химии О.С. ГАБРИЕЛЯН «вертикаль» (ФГОС):

• Знания не заучиваются, а выводятся на основании минимальных, но тщательно отобранных первоначальных сведений, например о строении атома. С первых же уроков учащиеся знакомятся с таблицей Менделеева.

• В основу курса положено ключевое понятие «химический элемент», рассматриваемый в виде трех форм его существования (атомы - простые вещества - соединения).

• Основные правила и определения, ключевые слова и словосочетания выделены в тексте таким образом, чтобы более прочному их запоминанию способствовала также зрительная память ученика. Параграфы существенно дополнены опытами и лабораторными работами. В конце каждого параграфа приводится перечень вопросов, направленных на демонстрацию связи химии с другими науками и повседневной жизнью.

• Успешность курсаобеспечивают его многопрофильность и многогранность. Данная линия УМК, выпущенная издательством «ДРОФА», включает более 60 наименований. Ни по одному предмету, в том числе по химии, нет более полной линии УМК [3].

Одним из самых эффективных способов для достижения данных результатов является изучение материала во время внеурочной деятельности.

На изучение темы «Вода» в рамках программы по химии отведенного времени явно недостаточно как в 8, так и в 9 классе. Практически вне поля зрения остается очень важная проблема экологии питьевой воды. Поэтому часть материала выносится во внеурочную деятельность, где идет интеграция материала с краеведческим аспектом уроков географии, а именно в целях экономии времени просматривается видеоотчет с экскурсии на станцию очистки питьевой воды предприятия Газпром. А результаты исследования, выполняемые обучающимися в рамках курса географии, презентуются на конференции.

Знакомство детей с веществами, химическими явлениями начинается еще в раннем детстве. Каждый ребенок знаком с названиями применяемых в быту веществ, некоторыми полезными ископаемыми и должен уметь обращаться с ними. Однако к началу изучения химии в 8 классе познавательные интересы школьников в значительной мере ослабевают. В этом отношении работа кружка по химии в рамках внеурочной деятельности будет частью общей работы школы по достижению планируемых результатов освоения ООП.

Кружок ориентирован наобучающихся3-4 и 5-7 классов, то есть такого возраста, когда интерес к окружающему миру особенно велик, а специальных знаний еще не хватает. Программа курса максимально наполнена химическим экспериментом, так как химия - наука экспериментальная. Химический эксперимент используется простой, безопасный, познавательный и объясняемый (чтобы его можно было объяснить). Каждое занятие связано с овладением какого-либо практического навыка безопасной работы с веществом и приобретением новых полезных в жизни сведений о веществах. Казалось бы, для работы такого кружка необходима богатая материальная база химического кабинета. Но на занятиях изучаются вещества, которые имеются у нас на кухне и в ванной комнате, на приусадебном участке, в продуктовом и хозяйственном магазинах, в аптеке. Поэтому серьёзных проблем с приобретением большинства «реактивов» не возникнет. А интернет всегда поможет с видео презентациями «опытов». Эффективно зарекомендовала себя «Лаборатория в чемодане», индивидуальные химические лаборатории, позволяющие превращать занятия в исследовательские лаборатории.

И хотя кружок называется «Школа магии и волшебства», дети всем классом (3 и 4 классы) бегут до уроков (а обучаются они во вторую смену) на «химию». А ученики 5 и 7 классов, что не выбрали данный кружок, с завистью смотрят на них и спрашивают «А у нас такой кружок будет?»

В течение первого года обучающиеся уже получили первоначальные представления о науке химии, простейшие навыки работы с лабораторным оборудованием и веществами. Во время второго и последующих лет обучения основное направление будет направлено на формирование навыков исследовательской деятельности химико-экологической направленности.

Дети, приходя домой, устраивают дома целые мини-лаборатории при проведении домашнего эксперимента, используя знания, полученные на кружке, расширяют свои знания с помощью сети интернет. Практика показывает - домашние опыты и наблюдения способны изменить отношение учащихся к химии. Школьники осознают, что изучать эту науку можно не только в лаборатории, но и дома.

Заключение

Таким образом, очевидно, что выполнение исследовательской работы, эксперимента при применении методов технологии научного исследования ведет к выработке ключевых компетентностей учащихся [2], [5], а также к достижению личностных, метапредметных и предметных образовательных результатов согласно требованиям стандартов нового поколения [4].

Литература

1. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования standart.edu.ru;

2. Примерная основная образовательная программа основного общего образования, одобренная Федеральным учебно-методическим объединением по общему образованию (протокол заседания от 8 апреля 2015 г. №1/15, С. 403 fgosreestr.ru/node/2068);

3. УМК О.С. Габриеляна.УМК по химии О.С. ГАБРИЕЛЯН «вертикаль» (ФГОС) drofa.ru;

4. Под ред. Асмолова А.Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий // Серия стандарты второго поколения. - М.: Просвещение, 2011. - 159с;.

5. Формирование ключевых компетентностей учащихся через проектную деятельность: Учебно-методическое пособие / Авт.-сост.:Татарченкова С. С., Телешов С. В.; Под. ред. С. С. Татарченковой. - СПб.: КАРО, 2008.

Приложение 1

Технологическая карта к уроку «Соли, их классификация и свойства»

ФИО________________________________________________класс__________

Номер

пробирки

Формула соли

Формула реагента

Что наблюдали

Выводы

№ 1

№ 2

№ 3

Номер

пробирки

Формула соли

Формула реагента

Что наблюдали

Выводы

№ 1

№ 2

№ 3

Номер

пробирки

Формула соли

Формула реагента

Что наблюдали

Выводы

№ 1

№ 2

№ 3

Номер

пробирки

Формула соли

Формула реагента

Что наблюдали

Выводы

№ 1

№ 2

№ 3

Лабораторный опыт № _______, №________, №________, №________

Номер

пробирки

Формула соли

Формула реагента

Что наблюдали

Выводы

№ 1

№ 2

№ 3

Номер

пробирки

Формула соли

Формула реагента

Что наблюдали

Выводы

№ 1

№ 2

№ 3

Номер

пробирки

Формула соли

Формула реагента

Что наблюдали

Выводы

№ 1

№ 2

№ 3

Номер

пробирки

Формула соли

Формула реагента

Что наблюдали

Выводы по условиям

№ 1

№ 2

№ 3