ОПЫТ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОБЛЕМНОГО МЕТОДА ОБУЧЕНИЯ В ФОРМИРОВАНИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УМЕНИЙ ШКОЛЬНИКОВ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ХИМИИ

THE EXPERIENCE OF IMPLEMENTING A PROBLEM-BASED TEACHING METHOD IN THE FORMATION OF EXPERIMENTAL SKILLS OF SCHOOLCHILDREN IN THE STUDY OF CHEMISTRY

Anastasia Ilyeva

student, Department of General Chemistry, Institute of Biochemical Technologies, Ecology and Pharmacy, V. I. Vernadsky Crimean Federal University,

Russia, Republic of Crimea, Simferopol

Irina Malinovskaya

scientific supervisor, Candidate of Pedagogical Sciences, Assoc. Institute of Biochemical Technologies, Ecology and Pharmacy, V. I. Vernadsky Crimean Federal University,

Russia, Republic of Crimea, Simferopol

АННОТАЦИЯ

В статье представлен опыт включения в образовательный процесс систематического химического эксперимента на основе проблемного метода обучения. Рассматриваются возможности проблемного метода при проведении химического эксперимента для формирования экспериментальных умений учащихся на начальном этапе изучения химии (8 класс). Приводятся высокие результаты учащихся после внедрения данной методики.

ABSTRACT

The article presents the experience of including a systematic chemical experiment based on a problem-based learning method in the educational process. The possibilities of a problematic method in conducting a chemical experiment for the formation of experimental skills of students at the initial stage of studying chemistry (8th grade) are considered. The high results of students after the introduction of this technique are given.

Ключевые слова: химический эксперимент, экспериментальные умения, проблемный метод обучения, развитие, проблемная ситуация.

Keywords: chemical experiment, experimental skills, problem-based learning method, development, problematic situation.

В школьном химическом образовании сегодня происходят перемены глобального значения, связанные с поиском эффективных методов и технологий обучения, позволяющих школьнику эффективно усвоить материал. В данных условиях актуальным методом становится проблемный химический эксперимент, проводимый на основе исследовательской методики [4]. Современной школе нужны активные личности, обладающие высоким уровнем химический знаний, экспериментальных умений и химического мышления, готовые к сотрудничеству и диалогу. Данная задача отражена регламентирована требованиями ФГОС основного общего образования по учебному предмету «Химия».

Для формирования экспериментальных умений учащихся методически ценным методом обучения является ученический химический эксперимент, при условии, что школьник сам решает учебную проблему исследовательского характера при выполнении экспериментального задания по химии [2, 6].

Лабораторные и практические формы эксперимента позволяют учащимся перейти к непосредственному контакту с химическими объектами и самостоятельной работе с ними [1]. Так, лабораторные опыты по химии на основе использования проблемного метода, помогают школьникам изучить отдельные стороны химического объекта, тогда как лабораторная работа раскрывает многие его стороны. Практические занятия по химии с включением проблемного метода обучения направлены на совершенствование знаний и умений учащихся, в то время как лабораторный практикум способствует формированию обобщённых экспериментальных умений [3].

Под экспериментальными умениями мы понимаем способность учащихся к самостоятельному осознанному проведению химического эксперимента, решению учебной проблемы исследовательского характера экспериментальным путём. В понятие экспериментальных умений входит чёткое понимание алгоритма собственных действий, начиная с постановки цели лабораторного эксперимента, включая грамотное обращение с реактивами и оборудованием при условии соблюдения техники безопасности, и заканчивая подведением итогов, формулированием выводов.

Опыт работы со школьниками 8 класса следующие дидактические и воспитательные возможности проблемного метода обучения для формирования экспериментальных умений школьников на начальном этапе изучения химии (8 класс). А именно: повышение уровня химических знаний; развитие аналитических способностей учащихся; повышение уровня самостоятельности при выявлении проблемы и поиске её решения; воспитание культуры проведения безопасного химического эксперимента, бережного отношения к окружающей среде; развитие способности выстраивать причинно-следственные связи; развитие химического мышления; развитие познавательного интереса.

Для оценки уровня сформированности экспериментальных умений у школьников необходимо наличие критериев, по которым можно было бы судить о качестве проведения химического эксперимента. Такими критериями могут выступать следующие способности учащихся:

1) формулировать цель, самостоятельно ставить перед собой проблему, составлять и осуществлять план её решения;

2) грамотно обращаться с оборудованием и реактивами в соответствии с правилами техники безопасности;

3) объяснять наблюдаемые явления, опираясь на имеющиеся знания, строить причинно-следственные связи;

4) подводить итоги, формулировать выводы.

В соответствии с данными критериями можно выделить три уровня сформированности экспериментальных умений у школьников при изучении химии, которые представлены в таблице 1:

Таблица 1

Уровни сформированности экспериментальных умений обучающихся при изучении химии

Общепринятая методика обучения химии, представленная в классических трудах М. С. Пак, Н. Е. Кузнецовой, Г. М. Чернобельской и др., приоритетным методом обучения химии выдвигает химический эксперимент, построенный на объяснительно-иллюстративном методе. Вместе с тем, согласно нашей методике, для формирования экспериментальных умений, высокого уровня химических знаний, развитие творческих способностей и роста интереса к предмету целесообразно использовать проблемный метод. Кроме того, подчеркнём, что общепринятая методика приучает школьников действовать по инструкции, не требуя приложения собственных знаний и умений для достижения цели, что препятствует развитию у школьников самостоятельности и химического мышления в проблемной ситуации [5].

Методически ценно, что благодаря частично-поисковому методу, применяемого в образовательном процессе по химии, становятся собственным открытием учащихся.

Реализация проблемного метода обучения осуществлялась через основной курс химии, а также через внеурочную деятельность. В основном курсе химии были проведены лабораторные и практические работы по химии (Темы: «Оксиды: получение, химические свойства», «Основания: получение и химические свойства», «Кислоты: получение и химические свойства» и др.)

Для каждой темы лабораторного практикума были разработаны инструктивные карты на основе включения проблемного метода. Для повышения эффективности образовательного процесса с целью формирования экспериментальных умений учащихся были разработаны наглядные средства обучения в виде схем, рисунков приборов и оборудования, а также специально собранная нами коллекция представителей основных классов неорганических соединений и кейсы лабораторного оборудования.

Так, в структуру урока «Решение экспериментальных задач по теме: «Генетическая связь между основными классами неорганических соединений»» вошли следующие этапы:

1)  организационный этап;

2)  актуализация знаний;

3)  создание учебной проблемной ситуации;

4)  осознание сущности затруднения и постановка учебной проблемы;

5)  поиск способов её решения и выдвижение гипотезы для обоснования;

6)  доказательство правильности итоговой гипотезы;

7)  проверка правильности решения учебной проблемы;

8)  рефлексия деятельности и содержания.

В основу проведения уроков на основе проблемного метода заложены методические требования к их организации и внедрению в учебный процесс по химии.

Так, уроки по химии с включением проблемного метода обучения с целью формирования экспериментальных умений обучающихся, должны соответствовать следующим требованиям:

1) проблемный метод обучения должен систематически включаться в процесс обучения химии;

2) каждый химический опыт должен включать принципиально значимые этапы: создание учебной проблемной ситуации и постановку учебной проблемы;

3) химический опыты должны выполняться школьником самостоятельно;

4) химический эксперимент должен выступать критерием истинности выдвигаемой гипотезы

5) формулируемые выводы после проведённых химических опытов должны содержать элементы объяснения и поиск закономерностей.

В ходе нашего исследования, методика проблемного метода обучения химии была включена в курс химии 8 класса (начальный этап обучения, базовый уровень) и касалась двух разделов: «Вода. Растворы» и «Основные классы неорганических соединений».

Формирование экспериментальных навыков осуществлялось преимущественно посредством решения экспериментальных задач, выполнения лабораторных и практических работ. по химии. Химические понятия, формулы, закономерности, были выведены школьниками в процессе фронтальных поисковых и эвристических бесед путём выстраивания логических цепочек рассуждения и констатирования причинно-следственных связей между приобретёнными знаниями, причём не только на уроках химии, но и на других дисциплинах естественно-математического блока основной школы.

Например, при изучении темы «Растворимость различных твёрдых веществ в воде», в разделе «Вода. Растворы» перед учащимися стояла задача проверить, действительно ли они могут опираться на таблицу растворимости как на источник достоверных знаний. Проведя лабораторный опыт (с включением учебной проблемы), целью которого было экспериментальное определение способности к растворению в воде трёх веществ – хлорида цинка, сульфата бария и карбоната магния, учащиеся убедились в практической значимости таблицы растворимости (хлорид цинка полностью растворился, сульфат бария остался в неизменном количестве на дне пробирки, карбонат магния растворился лишь частично).

Раздел «Основные классы неорганических соединений» включает в себя разработанный нами комплекс лабораторных работ и отдельных лабораторных опытов, направленных на изучение характерных свойств веществ каждого класса посредством проблемного метода. Завершился данный раздел решением экспериментальных задач по теме: «Генетическая связь между основными классами неорганических соединений», в процессе которого учащиеся показали достойный высокий уровень химических знаний и проявили свои способности к самостоятельному проведению проблемного химического эксперимента.

По окончании изучения основных классов неорганических соединений были проведены контрольные срезы, которые показали, что методическая система, основанная на внедрении систематического химического эксперимента в условиях реализации проблемного метода обучения позволяет повысить уровень знаний обучающихся по химии, способствует формированию высокого уровня экспериментальных умений школьников при самостоятельном проведении проблемного химического эксперимента, а также помогает повысить уровень познавательного интереса учащихся именно на начальном этапе изучения химии.

Список литературы:

1. Верховский В. Н. Техника и методика химического эксперимента в школе: Пособие для преподавателей и студентов педагогических вузов, 1 т. / Проф. В. Н. Верховский. — Издание 6-е, переработанное и дополненное. –  М.: ГУПИМП РСФСР, 1959. – 538 с.
2. Дергачева, И. Н. Методика формирования исследовательских умений будущих учителей химии / И. Н. Дергачева // Современные ТЕХНОЛОГИИ в МИРОВОМ НАУЧНОМ ПРОСТРАНСТВЕ: сборник статей Международной научно-практической конференции: в 3 частях, Уфа, 28 сентября 2017 года. Том Часть 1. – Уфа: Общество с ограниченной ответственностью "Аэтерна", 2017. – С. 92-94.
3. Дергачева, И. Н. Формирование обобщенных экспериментальных умений в процессе изучения химии как условие подготовки студентов к будущей профессиональной деятельности / И. Н. Дергачева // Методика преподавания математических и естественнонаучных дисциплин: современные проблемы и тенденции развития: Материалы II всероссийской научно-практической конференции, Омск, 18 февраля 2015 года. – Омск: Омская юридическая академия, 2015. – С. 28-31.
4. Мелитовская, И. Н. Практико-ориентированный подход в подготовке современного учителя химии / И. Н. Мелитовская, М. П. Большаков // Наука: комплексные проблемы. – 2023. – № 2(22). – С. 7-12.
5. Пак М. С. Дидактика химии: Учебник для студентов вузов / М. С. Пак. – Издание 2-е, переработанное и дополненное. – СПб.: ООО «ТРИО», 2012. – 457 с.
6. Чернобельская Г. М. Теория и методика обучения химии / Г. М. Чернобельская. – М.: Дрофа, 2010.