Формування та розвиток технічної творчості учнів загальноосвітніх навчальних закладів (на прикладі хімії)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Формування та розвиток технічної творчості учнів загальноосвітніх навчальних закладів (на прикладі хімії)

Постановка проблеми

Інтеграція України до світового співавторства ставить нові вимоги до формування й розвитку особистості. Однією з таких вимог є виховання творчої особистості, здатної генерувати оригінальні ідеї, приймати сміливі, нестандартні рішення. Але психологи констатують, що випускники шкіл, які приходять на виробництво, ще не здатні самостійно розв'язувати виробничі проблеми, важко переходять від одного виду діяльності до іншого. Їм бракує творчої уяви, ініціативи, винахідливості. Такий стан справ потребує якісно нового підходу по підготовці молоді до життя. У цьому контексті особливої значущості набувають наукові пошуки, предметом яких є формування і розвиток технічної творчості учнів під час вивчення хімії в загальноосвітніх навчальних закладах.

Аналіз актуальних досліджень. В методиці навчання хімії питання творчості учнів досліджували вітчизняні та зарубіжні вчені методисти-хіміки, вчителі: О. В. Березан, О. С. Зайцев, Л. І. Зламанюк, О. С. Максимов, П. О. Оржековський, М. М. Савчин, А. І. Сологуб та інші. Дослідники вивчали питання творчості в контексті історичного розвитку, дидактичні основи та мотивацію творчості учнів, формування творчого та технічного мислення, досвід хімічної творчості учнів.

Проблема шкільного хімічного експерименту в методиці навчання хімії детально вивчена і знайшла своє відображення в працях провідних вітчизняних та зарубіжних вчених методистів-хіміків. Водночас проблема матеріально-технічного забезпечення шкільного хімічного експерименту наразі досягла свого піка. Це підтверджують результати наукових досліджень [4]: бракує реактивів, хімічного посуду, приладів, колекцій, що спричинює неможливість проведення хімічного експерименту. Такий стан шкільного хімічного експерименту стає на заваді досягненню освітніх цілей, закладених у навчальних програмах та Державному стандарті базової і повної загальної середньої освіти. Аналіз публікацій з теми дослідження доводить, що вчителі-ентузіасти з метою подолання наявних протиріч у матеріально-технічному забезпеченні хімічного експерименту використовують саморобні прилади, роздавальні колекції, діючі моделі і залучають до їх виготовлення учнів [7; 12]. З огляду на це актуальності набуває проблема формування технічної творчості з хімії учнів загальноосвітніх навчальних закладів.

Мета дослідження полягає у висвітленні теоретико-методичних засад формування та розвитку технічної творчості з хімії учнів загальноосвітніх навчальних закладів в умовах організації та проведення шкільного хімічного експерименту.

Виклад основного матеріалу дослідження

Поняття творчість, навчальна творчість, технічна творчість. В Українському педагогічному словнику творчість визначається «як продуктивна людська діяльність, яка здатна породжувати духовні цінності суспільного значення» [2, 326]. У психології вважається класичним визначення, дане С. Л. Рубінштейном: «Творчість - діяльність людини, що створює нові матеріальні і духовні цінності, що володіють соціальною значущістю» [13, 16]. В. О. Моляко [9, 8-9] виокремлює такі види творчості: наукова, літературна, музична, художня, ігрова, навчальна, побутова, військова, управлінська, комунікативна. До навчальної творчості дослідник відносить всі види навчальної діяльності, коли засвоюються нові знання, вміння, розв'язуються нові задачі і ця діяльність носить організований характер (урок, школа, інститут і т.д.). Навчальна творчість є формою асиміляції інших видів творчості, оскільки в ній відбувається імітація різних видів діяльності - наукової, технічної, ігрової та інших.

В Українському педагогічному словнику технічна творчість дітей визначається як «вид діяльності, внаслідок якої створюються технічні об'єкти з ознаками корисної новизни» [2, 330]. Найчастіше технічна творчість дітей проявляється в конструюванні моделей, механізмів, приладів тощо. В. О. Моляко [9, с.8] зазначає, що технічна творчість спрямована на створення нових пристроїв, деталей, зміну їх функцій. До технічної творчості вчений відносить винахідливість, конструювання, художнє конструювання пристроїв та раціоналізація процесів, пов'язаних з технікою.

Аналіз літературних джерел та практика доводить, що технічна творчість учнів з хімії реалізується за допомоги методу конструювання [7; 12]. Виготовлені учнями навчальні посібники, на думку А. В. Хуторського [15, 65], є однією з форм учнівських творчих робіт.

Таким чином, технічна творчість учнів - це здатність учнів виконувати розумові та практичні дії, які відповідають дослідницькій діяльності, з використанням знань, життєвого досвіду, осмислення мети, умов, засобів діяльності щодо створення суб'єктивно нових приладів, деталей, зміни їх функцій.

На думку дослідників [6; 9] джерелом і спонукальною силою творчості є мотиви, потреби, інтереси, внутрішні джерела духовних прагнень. Творчі сили й можливості особистості найяскравіше розкриваються за потреби реалізувати поставлену мету, що має особисту значущість. У цьому випадку відбувається мобілізація сил і виявлення прихованих резервів. Одним із методів формування творчості є хімічний експеримент [5].

Методика формування технічної творчості учнів з хімії. В процесі наукового пошуку ми дійшли висновку, що технічна творчість учнів з хімії - це здатність учнів виконувати розумові та практичні дії щодо монтування приладів, установок з готових деталей, їх вдосконалення, зміни функцій або виготовлення нових з метою здійснення фізичних та хімічних явищ. З огляду на це нами розроблено методику формування технічної творчості з хімії учнів загальноосвітніх навчальних закладах (рівень стандарту). Вона базується на принципі єдності урочної та позаурочної технічної діяльності учнів. Розроблена методика базується на таких ідеях і положеннях: теорії поетапного формування розумових дій, теорії діяльності; дидактичних підходах: системного, діяльнісного, проблемного, особистісно орієнтованого, компетентісного.

В процесі наукового пошуку нами виокремлено форми, методи, засоби й умови формування технічної творчості. Форми навчання: урок; форми позаурочної роботи: групова (гурток, шкільне наукове товариство), індивідуальна (підготовка конкурсу дослідницьких робіт). Методи: репродуктивний, проблемного викладу, евристичний, дослідницький. Специфічні засоби: система завдань з формування технічної творчості учнів з хімії. Для ефективного формування технічної творчості учнів необхідне забезпечення дидактичних умов: створення високого рівня мотивації та рефлексії; домінування продуктивних методів навчання хімії; організація активної співпраці вчителя та учнів на уроках та позаурочних заняттях.

Хімія - експериментальна наука, тому центральною ланкою в навчанні хімії має виступати хімічний експеримент в різних його формах. Щоб вдало виконувати хімічний експеримент учні мають володіти відповідними експериментальними вміннями. Під експериментальними вміннями розуміють систему організаційних, технічних, вимірювальних, конструкторських, інтелектуальних вмінь, необхідних для самостійного виконання різних видів експерименту - лабораторних дослідів та практичних робіт [1]. Такими вміннями є: технічні - монтування приладів або установок з готових деталей, вузлів; конструкторські - вдосконалення обладнання, приладів та установок; виготовлення приладів, установок. З огляду на це нами виокремлено етапи формування технічної творчості: первинне формування технічних умінь; вдосконалення, застосування. Перші два етапи реалізуються на уроках, а етап застосування - на позаурочній діяльності.

Ознайомлення учнів з приладами. На уроках хімії учні мають справу з особливим видом засобів наочності - приладами, які застосовуються для здійснення фізичних або хімічних явищ. Ці допоміжні засоби є водночас і предметами вивчення. Деякі з приладів та конструкцій видають учням у готовому вигляді, інші повинні монтувати або конструювати.

Аналіз змісту лабораторних дослідів та практичних робіт доводить, що під час їх проведення учні найчастіше використовують металевий штатив та найпростіший прилад для добування газів. Ознайомлення з їх будовою, прийомами поводження відбувається на практичній роботі «Правила техніки безпеки під час роботи в хімічному кабінеті. Прийоми поводження з лабораторним посудом, штативом і нагрівними приладами; будова полум'я». Металевий штатив використовується під виконання лабораторних дослідів і практичних робіт для укріплення приладів та пробірок. Металевий штатив складається з таких деталей: основа, стержень, муфта, лапка. Його збирають у такій послідовності: 1) загвинтити металевий стержень в основу штатива (за годинниковою стрілкою); 2) закріпити муфту на стрижень; 3) закріпити лапку у муфті; 4) вставити лівою рукою пробірку в лапку, провертаючи обережно гвинт до закріплення пробірки. Найпростіший прилад для добування газів складається з пробірки та пробки з газовідвідною трубкою. Прилад монтують наступним чином. Лівою рукою тримають пробірку за її верхню частину поблизу отвору. Пробку з газовідвідною трубкою беруть правою рукою і закривають отвір пробірки, ніби угвинчуючи її в отвір. Прилад випробовують на герметичність. З цією метою пробірку приладу охоплюють долонею лівої руки, а кінець газовідвідної труби опускають в стакан з водою. Якщо прилад герметичний, то через кілька секунд почнуть виділятися бульбашки повітря, що розширюється від нагрівання і виходить з трубки. Якщо цього не відбувається, закривають пробірку щільніше пробкою і знову перевіряють прилад на герметичність. Зібраний прилад для добування газів укріплюють в лапці штатива і використовують за призначенням. Такий прилад має різноцільове призначення і може бути використаний під час демонстрацій і практичних робіт щодо добування та вивчення властивостей кисню, гідроген хлориду, амоніаку, карбон(ІУ) оксиду, етилену, ацетилену.

Сформовані вміння і навички вдосконалюються в процесі виконання лабораторних дослідів та практичних робіт. Спеціально складені завдання сприяють цьому. Завдання 1. Зробіть малюнок газометра. В пояснюючих підписах зазначте призначення приладу та його деталей. Завдання 2. Зробіть з пояснюючими підписами малюнок досліду "Горіння заліза в кисні", зазначте ознаки та умови перебігу даної реакції. Завдання 3. Чим відрізняються прилади для добування і збирання газу: а) кисню; б) гідроген хлориду. Відповідь ілюструйте малюнками з пояснюючими підписами. Завдання 4. Зобразіть у вигляді малюнків з пояснюючими підписами наступні досліди: а) добування амоніаку і доведення того, що одержано саме цей газ; б) розчинення амоніаку у воді; в) горіння амоніаку в кисні; г) каталітичне окиснення; д) взаємодія амоніаку з гідроген хлоридом. Запишіть рівняння реакцій, які необхідно провести в кожному з цих дослідів.

Організація діяльності учнів щодо виготовлення саморобних засобів проведення хімічного експерименту. Однією з форм залучення учнів до технічної творчості щодо виготовлення саморобних приладів є організація гуртка "Хімічне конструювання". Учні в процесі такої діяльності здійснюють різні дії: формулюють мету і завдання роботи, вивчають навчальну та додаткову літературу, створюють робочі креслення або малюнки, складають план виготовлення, самостійно створюють обладнання. В результаті такої діяльності учні набувають нових знань, вмінь та навичок.

Чималий вплив на підвищення ефективності діяльності учнів щодо виготовлення саморобного обладнання здійснює теорія поетапного формування розумових дій [14]. Згідно з теорією дії, що формуються, мають здійснюватися в кілька етапів. В будь-якій дії можна виокремити три функціональні частини: орієнтувальну, виконавську та контролюючу. Орієнтувальна частина (основа) дії (ООД) виконує наступні функції: вибір раціонального прийому виконання дії, послідовність операцій і якість здійснення цієї послідовності. Виконавська частина пов'язана з безпосереднім перетворенням об'єкта діяльності. Контролююча частина забезпечує співставлення одержаних результатів із заданими зразками, корекцію ООД та виконання дії.

Користуючись теорією поетапного формування розумових дій, схарактеризуємо організацію діяльності учнів щодо виготовлення саморобних приладів [10]. Основні етапи такої діяльності учнів показані на схемі 1.

8 блок Складання опису приладу

Схема 1. Загальна схема навчальної діяльності учнів щодо виготовлення приладу

На схемі 1 представлені етапи дій під час виготовлення приладу: 1, 2 блоки - створення ООД; 3 блок - формування дії в матеріалізованій формі; 4, 5, 6, 7 блоки - формування дії в матеріальній формі; 8 блок - переведення дії в письмову мову. Етап створення ООД має важливе значення. Тут відбувається введення учнів в предмет діяльності. Відомо, що зміст схеми ООД реалізується в різноманітних картах. У нашому дослідженні це може бути карта-алгоритм виготовлення приладу. Карта-алгоритм (таблиця 1) має дві частини: алгоритм та пояснення дій. В лівій частині наводиться сам алгоритм діяльності, а у правій частині розміщується необхідна інформація про прилад.

Таблиця 1 Карта-алгоритм створення приладу