Экспериментальные задачи как средство формирования химической компетентности учащихся

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Карачаево-Черкесский государственный университет имени У.Д. Алиева»

Естественно - географический факультет

Кафедра биологии и химии

Направление подготовки 44.03.01 Педагогическое образование профиль «Химия»

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Экспериментальные задачи как средство формирования химической компетентности учащихся

Автор: Бердиев Вепагельдий Аманмырадович

Карачаевск 2021



Введение

Актуальность исследования. В настоящее время наша страна подвержена социально-экономическим преобразованиям, в этой связи происходят серьезные изменения в подготовке выпускников общеобразовательных школ. Образовательный процесс нуждается в новых условиях функционирования. Модернизация современного среднего образования предполагает переход на вариативное, личностно ориентированное образование, способное повысить качество подготовки выпускника.

Становление и развитие современных отношений в образовании ведет к значительным модификациям требований к личности выпускника современных школ. Программа деятельности школьников задается сегодня обществом и профессиональными образовательными учреждениями, в которых планируется продолжать обучение. Социальный заказ системе образования предполагает ответственность, инициативность, коммуникабельность как ведущие качества творчески мыслящего ученика, способного в короткие сроки приспособиться к новой среде более высокого образовательного уровня.

В этой связи особая актуальность связана с проблемами качества образования по формированию ключевых компетенций, в том числе и химических. Новому качеству процесса образования требуются и новые подходы к обучению (компетентностного), применяющие новые образовательные технологии, информатизацию, а также направленные на повышение результативности.

Анализируя современные учебники по химии, научную и методическую литературу, государственный образовательный стандарт, учебные программы для средних общеобразовательных учреждений, можно сделать вывод о необходимости усиления внимания к формированию у школьников химических компетенций на практических занятиях по химии, играющих существенную роль и являющихся важной составной частью подготовки выпускников.

Таким образом, возникло противоречие: с одной стороны, нужно усиливать практическую направленность обучения, с другой - отсутствует целостный подход к формированию ориентированных на экспериментальную деятельность химических компетенций при подготовке учеников по химии. Учитывая данное противоречие, нами выбрана тема исследования, основанная на следующей проблеме: какую систему (методику) обучения школьника следует применять, чтобы в ходе ее овладения сформировать химические компетенции будущего выпускника. Эта система должна базироваться на целях обучения, содержании образовательной программы по химии, методах, средствах и формах образовательной деятельности, способах контроля за уровнем формирования ключевых компетенций.

Цель исследования заключается в разработке, обосновании и экспериментальной проверке методической системы формирования химических компетенций на практических занятиях по химии у обучаемых средних общеобразовательных школ, способствующей осознанному и глубокому освоению учениками данного предмета.

Объектом исследования является процесс обучения учеников средних общеобразовательных школ на практических занятиях по химии в контексте компетентностного, личностно ориентированного и системно-деятельностного подходов.

Предмет исследования: методическая система формирования химических компетенций обучаемых на практических занятиях по химии, являющаяся средством, повышающим их образовательный уровень.

Гипотеза исследования: если в основу преподавания химии на практических занятиях положить разработанную нами систему, то она будет способствовать формированию химических компетенций обучаемых, направленных на овладение осознанными знаниями, приобретение практических навыков и воспитание ценностного отношения к химии, при соблюдении необходимых условий ее функционирования (предварительное информирование обучаемых о технологии ролевого цикла; ее применение в образовательном процессе; оказание своевременной персональной помощи на каждом этапе выполняемого задания, особенно в случаях значительного затруднения; доброжелательное и доверительное отношение учителя к детям).

Задачи исследования:

1. На основе анализа литературных источников по данной проблеме выявить теоретико-методологические основы и состояние проблемы формирования химических компетенций у обучаемых средних общеобразовательных школ.

2. Теоретически обосновать концепцию химической подготовки учеников средних общеобразовательных школ и на ее основе разработать теоретическую модель методической системы формирования химических компетенций школьников на практических занятиях по химии и выявить условия её реализации.

3. Разработать методический подход к организации и проведению экспериментальной учебно-исследовательской деятельности (ЭУИД) учащихся на практических занятиях по химии

4. Сконструировать учебно-методический комплект (УМК) химической подготовки, ориентированный на формирование необходимых компетенций учеников на практических занятиях по химии и включающий программу курса практических работ для 8-11 классов средней общеобразовательной школы, содержание лабораторных опытов разного уровня сложности, ситуационные задания к ним.

5. Разработать критерии по оцениванию качества формируемых химических компетенций учеников на практических занятиях по химии как важного компонента учебной деятельности.

6. Выявить эффективность использования методической системы по формированию химических компетенций обучаемых на практических занятиях по химии.

Для решения поставленных задач пользовались следующими методами:

- общенаучными методами теоретического исследования (анализом научной литературы, обобщением, систематизацией, классификацией, аналогией, синтезом);

- методами эмпирического исследования (педагогическим наблюдением, сбором массовой информации, беседой, анкетированием, тестированием, опросом, педагогическим и химическим экспериментами, качественными и количественными анализами их результатов, методами статистики).

Научная новизна исследования.

1. Впервые в теории и практике химического образования разработаны и реализованы концептуальные положения и теоретическая модель методической системы при проведении практических занятий в 8-11 классах средней общеобразовательной школы на основе компетентностного подхода с использованием ролевой разноуровневой экспериментальной учебно-исследовательской деятельности, направленной на оптимизацию процесса обучения и успешность образовательной деятельности школьников.

2. Разработана и применена технология ролевого цикла при проведении практических занятий на уроках химии в 8-11 классах. На её основе сконструирована разноуровневая система выполнения лабораторных опытов с четкой ориентацией их на приобретение обучающимися необходимых ключевых компетенций.

3. Внедрение в учебный процесс и апробация предложенной модели методической системы выявили особенности и динамику личностного развития учащихся на основе формируемых экспериментальных, коммуникативных, интеллектуальных и контрольно-оценочных компетенций.



1. Теоретико-методические основы формирования химических компетенций обучаемых средней общеобразовательной школы.

1.1 Компетентностный подход в образовании: понятия «компетентность», компетенции», их классификация.

Химия -- естественная наука, изучающая вещества и их превращения, которые сопровождаются изменением состава и строения. Химические законы и теории оказывают значительное влияние на развитие других, смежных с ней естественных и технических наук. Одновременно химия связана с решением социальных проблем, удовлетворением потребностей каждого человека и общества в целом. Химические знания являются значительной частью общей культуры человека и вносят заметный вклад в устойчивое развитие цивилизации.

Химия как учебный предмет в средней общеобразовательной школе -- это дидактический эквивалент науки химии, преобразованный с учётом целей, задач, ступени обучения, возрастных и психофизиологических особенностей школьников.

Обучение химии в общеобразовательных учреждениях предполагает:

- формирование и развитие в процессе обучения социально-значимых ценностных ориентаций, включающих общекультурное и личностное развитие учащихся, осознание ценности получаемого химического образования, чувства ответственности и патриотизма, социальную мобильность, способность адаптироваться в разных жизненных ситуациях;

- формирование и развитие ключевых и предметно-специальных (или предметно-специфических) компетенций: знаний, умений, навыков и опыта творческой деятельности, специфичных для химии умений ориентироваться в потоке информации и анализировать её, способности к самостоятельному добыванию химических знаний;

- формирование системных химических знаний, создающих основу для непрерывного образования и самообразования на последующих этапах обучения и предстоящей профессиональной деятельности.

Роль учебного предмета «Химия» обусловлена ролью соответствующей науки в познании законов природы. В этом проявляется фундаментальная составляющая школьного химического образования. Систематическое рассмотрение основных химических понятий, законов и теорий, фактов способствует формированию мировоззрения современного человека и его общекультурной компетентности. Химическое образование обеспечивает как передачу фактического материала о строении, свойствах и превращениях веществ, составляющих основу материального мира, так и развитие в процессе систематического изучения основных химических понятий, законов и теорий на основе специфических методов обучения (наблюдение, химический эксперимент, качественные и расчётные задачи, моделирование), навыков и приёмов мышления.

Прикладная и общекультурная составляющие химического образования определяются значением веществ и их превращений в жизни человека. Знания о химических превращениях лежат в основе создания и управления различными производствами. На основе химических технологий развиваются такие отрасли промышленности, как химическая и нефтехимическая, чёрная и цветная металлургия, индустрия строительных материалов, лёгкая, пищевая, фармацевтическая промышленность, сельское хозяйство. Состояние химической индустрии во многом определяет благосостояние любой страны. В Республике Беларусь продукция химического комплекса составляет существенную часть, а с учётом смежных отраслей -- более половины валового национального продукта. Продукция химической промышленности широко используется в быту. Неумелое обращение с веществами природного и техногенного происхождения может причинить вред не только тому, кто это делает, но и окружающим, или даже иметь глобальные последствия для общества и природы. Химическая наука и образование приобретают значимость одного из важнейших факторов развития современной цивилизации, являются необходимым условием её существования. Поэтому усвоение основ химической науки, безусловно, необходимо каждому члену современного общества.

Содержание химического образования должно быть ориентировано на освоение учащимися культуры рациональной деятельности на основе знаний о свойствах важнейших веществ, окружающих человека в повседневной жизни, природе, промышленности, и понимания сути химических превращений. Особенностью изучения школьного курса химии является и то, что на материале этого учебного предмета у учащихся должна быть воспитана убеждённость в необходимости вести здоровый образ жизни, приобретён опыт химически грамотного использования веществ и материалов, применяемых в быту.

Настоящая концепция определяет общие подходы к осуществлению химического образования в системе общего среднего образования и является теоретико-методологической основой для разработки нормативных документов, определяющих развитие системы химического образования в общеобразовательных учреждениях Республики Беларусь.

Концепция не определяет объём и глубину содержания учебного материала, эту функцию выполняют государственные образовательные стандарты. Последовательность изучения учебного материала определяется учебными программами и учебниками (учебными пособиями), которые составляются с учётом возможных методических решений целей и задач обучения химии.

Методологической основой отбора и конструирования содержания химического образования на уровне общего среднего образования выступают системно-структурный, интегративный, компетентностный, культурологический и личностно-деятельностный подходы.

Системно-структурный подход обеспечивает на основе последовательного систематического изучения учебного предмета «Химия» формирование в сознании учащихся систем основных химических понятий, законов, теорий, фактов и методов химической науки. Одновременно он обеспечивает целостность школьного химического образования на разных ступенях через все организационные формы обучения (урок, факультативное занятие, внеклассная работа), реализуя единые цели, содержание, формы, методы и средства обучения химии в общеобразовательных учреждениях.

Интегративный подход отражает ведущую тенденцию развития современной науки -- её интегративный характер. В химическом образовании на уровне общего среднего образования он предполагает установление внутри- и межпредметных связей как механизмов и средств интеграции. При этом интегративный подход реализуется через вертикальную и горизонтальную интеграции.

Вертикальная интеграция обеспечивает преемственность между отдельными разделами и блоками содержания учебного предмета «Химия» через установление внутрипредметных связей. Горизонтальная интеграция осуществляется посредством реализации межпредметных связей химии с другими учебными предметами естественно-математического (внутрицикловая интеграция) и гуманитарного цикла (межцикловая интеграция).

В целом интегративный подход способствует формированию у учащихся целостных представлений о химической картине природы как части научной картины мира.

Компетентностный подход обеспечивает формирование у учащихся в процессе обучения химии не только ключевых и предметно-специфических компетенций, но и общекультурной компетентности. При этом особое внимание уделяется формированию у учащихся химических знаний, развитию умений и первоначального опыта творческой деятельности, связанной с химией.

Культурологический подход позволяет рассматривать химическое образование как феномен культуры, а формирование культуры учащихся -- как его основную цель. При этом школа должна обеспечить ученика необходимым объёмом химических знаний и умений, которые должны войти в багаж каждого образованного человека.

Личностно-деятельностный подход ставит в центр образовательного процесса личность ученика, предполагает создание условий для развития его способностей и возможностей для самореализации, раскрытие индивидуальности личности в процессе выполняемой деятельности. Следовательно, личностно-деятельностный подход в процессе обучения химии предполагает выполнение таких видов деятельности, которые будут обеспечивать развивающее воздействие на все сферы личности учащихся, способствуя мотивации к изучению химии и повышению качества школьного химического образования в целом.

Химическое образование на уровне общего среднего образования должно включать:

- систему знаний в области химии;

- систему умений (интеллектуальных, общенаучных и специальных), формируемых при изучении химии;

- опыт практической деятельности, накопленный в данной области, а также позитивного отношения к человеку и окружающему миру на основе правильно сформированных ценностных ориентаций.

Перечисленные компоненты химического образования реализуются и формируют образовательную среду на протяжении всего периода изучения учебного предмета «Химия» на II и III ступенях общего среднего образования.

Научно-теоретическую основу содержания химического образования составляют основные теоретические концепции и законы: атомно-молекулярное учение (на первоначальных этапах изучения предмета), строение вещества (теория строения атома и теория химической связи); периодический закон, раскрываемый в свете современных представлений; теория электролитической диссоциации; учение о закономерностях возникновения и протекания химических реакций; зависимость химических свойств веществ от их состава и строения. Основой изучения органической химии является теория строения органических соединений.

Содержание курса химии на II и III ступенях общего среднего образования включает следующий набор дидактических единиц:

· законы и теории химии;

· основные химические понятия;

· модели;

· факты;

· методы химической науки;

· вклад выдающихся учёных в становление и развитие химии.

Химическое образование в общеобразовательных учреждениях осуществляется на основе ведущих принципов государственной политики в области образования: демократизации, непрерывности, стандартизации, вариативности и гуманизации.

Принцип демократизации предусматривает доступность химического образования в рамках базового уровня изучения химии на обеих ступенях, что обеспечивает равные возможности как для продолжения учащимися образования на следующей ступени, так и для осуществления ими профессиональной деятельности, в том числе в химико-ориентированных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Принцип непрерывности отражает главный ориентир системы непрерывного образования -- достижение целостности образовательного процесса в общеобразовательных учреждениях и учреждениях, обеспечивающих профессиональное образование. При этом непрерывность относится к внешней стороне процесса образования (последовательность его этапов, место, время, организация деятельности), а его внутреннюю сущность отражает преемственность. Таким образом, данный принцип реализуется через непрерывность и преемственность содержания химического образования на всех этапах общего среднего образования и создаёт основу для получения профессионального образования.

Принцип стандартизации предусматривает конструирование содержания школьного курса химии, реализующего единые цели обучения, воспитания и развития учащихся, на основе единой нормативно-правовой базы, единых учебных планов, государственных образовательных стандартов и учебных программ по химии.

Принцип вариативности реализуется через вариативный компонент, включающий факультативные курсы по химии на II и III ступенях общего среднего образования, а также химико-биологическое направление в лицеях и гимназиях на III ступени общего среднего образования, что обеспечивает возможность выбора определённого уровня теоретической и практической подготовки по химии, учитывает личностные особенности учащихся.

Принцип гуманизации раскрывает роль химического образования как элемента общей культуры человека ипредполагает раскрытие связей между химическими знаниями и повседневной жизнью человека. Он обеспечивает в процессе обучения химии условия для развития и саморазвития личности, формирует опыт творческой деятельности, ответственное отношение к природе и обществу, понимание принципов рационального взаимодействия с природой и места человека в ней, культуры мышления и поведения, воспитывает убеждённость в необходимости заботы о своём здоровье.

Основные цели и задачи учебного предмета «Химия» в общеобразовательных учреждениях.

Содержание образования учебного предмета «Химия» ориентировано на освоение учащимися культуры рациональной деятельности в мире веществ и химических превращений на основе знаний о свойствах важнейших веществ, окружающих человека в повседневной жизни, природе, промышленности и на понимание сути химических превращений. Содержание химического образования также ориентировано на формирование у учащихся знаний роли химии в решении актуальных проблем современности, от грамотного решения которых зависит здоровье и уровень жизни людей, состояние окружающей среды.

Изучение химии на II ступени общего среднего образования направлено на достижение следующей цели -- формирование у учащихся первоначальных знаний о составе, строении, свойствах веществ и закономерностях их превращений, умений применять полученные знания в образовательном процессе и повседневной жизни; общекультурное развитие личности средствами учебного предмета.

Задачи изучения химии на II ступени общего среднего образования:

· обеспечение осознанного усвоения учащимися языка химии, важнейших законов и закономерностей, методов их познания для понимания и объяснения свойств веществ и химических явлений;

· формирование умений наблюдать химические реакции при проведении химического эксперимента и анализировать результаты наблюдений; осуществлять расчёты на основе химических формул веществ и химических уравнений;

· создание условий для развития познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, экологической культуры, мотивации изучения химии как одной из фундаментальных естественных наук;

· формирование умений применять полученные знания в целях образования и самообразования, опыта безопасного использования веществ и материалов в повседневной деятельности, обеспечения культуры здорового образа жизни и подготовки учащихся к полноценной жизни в обществе.

Цель изучения химии на III ступени общего среднего образования -- формирование системы химических знаний и опыта их применения, обеспечивающего общекультурное развитие личности, понимание химической природы как части естественнонаучной картины мира, активная адаптация в социуме и безопасное поведение, готовность к продолжению образования на последующих уровнях и ступенях профессионального образования.

Задачи изучения химии на III ступени:

· формирование системы химических знаний на основе важнейших законов и теорий для объяснения природных и техногенных процессов;

· создание условий для развития творческих способностей учащихся в процессе усвоения химических знаний и проведения химического эксперимента, для самостоятельного приобретения новых знаний по химии в соответствии с возникающими жизненными потребностями;

· воспитание убеждённости в необходимости использования потенциала химии для исследования природы, рационального природопользования и экологически грамотного поведения, положительного отношения к химии как к одному из важнейших компонентов человеческой культуры;

· формирование культурно-развитой личности, способной применять полученные химические знания в повседневной жизни и трудовой деятельности, решать практические задачи, связанные с безопасным использованием веществ и материалов, предупреждать явления, наносящие вред здоровью человека и окружающей среде.

Дидактические принципы и критерииотбора и конструирования содержания курса химии в общеобразовательных учреждениях

Важнейшим принципом конструирования содержания курса химии в общеобразовательных учреждениях является упорядочение химических знаний с целью включения в учебные пособия только основных понятий, законов и теорий, определений и терминов.

Основополагающими при отборе содержания и конструирования курса являются общедидактические принципы научности, доступности, системности и систематичности, историзма, связи обучения с жизнью и т. д.

Принцип научности предполагает отражение в учебном содержании реальных процессов и веществ, а также выявление связей между ними. Реализуя данный принцип следует знакомить учащихся не только с готовыми выводами, но и с методами исследования, используемыми в химии.

Глубина научной интерпретации фактов, явлений ограничивается принципом доступности. Доступность содержания проявляется в числе логических связей между элементами знаний. Чем больше таких связей, тем разностороннее раскрыт объект, тем доступнее он для учащихся. Уровень предъявления содержания должен быть доступен для учащихся соответствующего возраста.

Принцип системности предполагает формирование в сознании учащихся системы научных знаний со всеми их фактами, связями, теориями и т. д. Для этого вещества, процессы, химические элементы и другие объекты изучения рассматриваются с разных сторон, чтобы у учащихся создавалось как можно более полное, объективное представление.

Систематичность предполагает рассмотрение каждого элемента (или компонента) содержания курса химии во взаимосвязи с другими элементами содержания. Системный подход учитывает также закономерности процесса познания, движение от известного к неизвестному, от простого к сложному.

Принцип историзма предполагает использование в школьном курсе сведений из истории развития химической науки, а также материала о жизни и деятельности выдающихся учёных-химиков. Использование данного принципа способствует реализации целого ряда воспитательных задач.

Принцип связи обучения с жизнью показывает практическую роль химических знаний в жизни человека. Благодаря осуществлению этого принципа, учащиеся осознают ценность и полезность химического образования. Этот принцип требует раскрытия прикладного значения химических знаний.

Реализация данных принципов при построении курса химии для общеобразовательных учреждениях происходит посредством учёта критериев отбора содержания. К числу последних относятся следующие:

· целостности -- реализация этого критерия находит отражение через рассмотрение пяти основных учений: периодичности, строения вещества, химической кинетики и химической термодинамики, теории строения органических веществ;

· научной и практической значимости -- критерий определяется дифференцированным подходом к трансляции в учебный предмет тех знаний, которые имеют всеобщий, общий и частный характер. При этом в основное содержание включаются, в первую очередь, знания всеобщего характера, например периодический закон, структурные представления и др.;

· соответствия возрастным особенностям учащихся;

· соответствия внешним условиям данного социума (материально-техническим, социокультурным и пр.) -- при разработке учебного химического эксперимента следует учитывать материально-техническое оснащение общеобразовательных учреждений и правила техники безопасности, а также требования нормативных документов, регулирующих научно обоснованный перечень; состав, структуру, содержание; рекомендации по использованию реактивов, приборов, посуды и технических средств обучения для кабинета химии;

· соответствия международным стандартам.

1.2 Обзор методических подходов к формированию и оценке химических компетенций обучаемых в школьном курсе химии

Химия как учебный предмет средней школы, наряду с другими предметами, формирует личность учащихся. Для достижения этой главной цели, стоящей перед школой, обучение химии ставит перед собой задачи, решение которых осуществляется с позиций единства образовательной, воспитательной и развивающей функций обучения.

Школьный курс химии должен ознакомить учащихся с основами наук, т.е.:

- обеспечить сознательное усвоение учащимися важнейших химических законов, теорий, понятий, и методов химической науки;

- формировать научное мировоззрение и понимание того, что химическое образование как обязательный элемент культуры необходим каждому;

- воспитывать трудолюбие, нравственность, интерес к науке, бережное отношение к природе, понимание приоритета общечеловеческих ценностей;

- развивать мышление учащихся, их самостоятельность и творческую активность, обучать разнообразным видам учебной деятельности;

- обеспечивать знакомство с ведущими направлениями химизации народного хозяйства, с возрастающим значением химии;

- формировать практические умения и навыки, способствовать профориентации, готовить учащихся к сознательному выбору профессии.

Организация профильного обучения на старшей ступени средней школы требует дифференциации целей обучения химии.

В классах гуманитарного профиля в задачу обучения входит раскрытие роли и места химии в формировании естественнонаучной картины мира и в культурной жизни общества. Учитывается преобладание у учащихся этих классов образного мышления и склонности к обобщениям, подчеркивается гуманистическая сторона предмета.

Цели обучения химии в классах естественнонаучной направленности предусматривают углубленное изучение теории и понятий, усиление внимания к практической стороне предмета, целенаправленная подготовка к продолжению образования в вузах соответствующего профиля.

В физико-математических классах усиливается математическая компонента химии как точной науки.

В общеобразовательных классах более подробно развертываются с некоторыми дополнениями вопросы, изучавшиеся в основной школе (VIII--IX классах).

Современное содержание школьного курса химии получило научное обоснование в работах крупнейших отечественных методистов: В.Н. Верховского, П.П. Лебедева, Ю.В. Ходакова, С.Г. Шаповаленко, Л.А. Цветкова, И.Н. Черткова, Е.Е. Минченкова, А.Д. Смирнова, Г.И. Шелинского, Н.Е. Кузнецовой, В.П. Гаркунова.

Методические концепции разработки содержания школьного курса химии четко выражены у каждого из авторов школьных учебников по химии. Во всех курсах можно выделить определенный набор дидактических единиц, составляющих структуру курса.

1. Законы и теории. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. Атомно-молекулярное учение. Теория строения вещества. Теория электролитической диссоциации. Закономерности возникновения и протекания химических реакций (учение о скорости химических реакций и о химическом равновесии). Современная теория строения органических веществ. Постоянство состава и закон сохранения массы веществ при химических реакциях, закон Авогадро, закон сохранения и превращения энергии.

2. Основные системы понятий. Вещество. Химический элемент. Химическая реакция. Химическое производство.

3. Факты.

4. Методы химической науки.

Химия --наука экспериментально-теоретическая. Изучение веществ и процессов основано на анализе фактов, полученных в результате эксперимента, и их теоретическом объяснении и обобщении. Если факты можно объяснить на основе уже имеющихся законов и теорий, то они служат подкреплению этих законов и теорий. Но наиболее интересны факты, которые противоречат существующим теориям. И тогда поиск их объяснения приводит к открытию новых законов, созданию новых теорий. Такова логика химических открытий -- в сочетании индуктивного (обобщение накопленных фактов) и дедуктивного (применение теорий и законов к объяснению фактов) путей исследования.

Чтобы объяснить факты ученые выдвигают гипотезы, которые проверяются экспериментом. Экспериментальные данные подтверждают гипотезу, она превращается в теорию. Атомно-молекулярное учение долгое время было гипотезой. Теория существует до тех пор, пока не накопятся многочисленные факты, противоречащие ей. Тогда возникает новая теория. Если теория объективно отражает явления окружающего мира, то она не опровергает прежнюю, а расширяет границы ее применения.

В школьном курсе химии также должна найти отражение сущность научных химических методов, поэтому предусмотрено формирование определенных групп умений, позволяющих приобщить учащихся к пониманию пути химического исследования:

Ш проверка выдвинутой гипотезы экспериментом, вывод, теоретическое осмысление, использование в практике;

Ш приобретение умений работать с посудой, материалами, реактивами, инструментами, приборами, освоение приемов, операций, манипуляций, техники химического эксперимента;

Ш освоение химической символики, методов моделирования веществ и процессов.

5. Вклад в науку выдающихся химиков.

Для учеников важно понять, что наука делается людьми и требует больших знаний и затрат интеллектуальной энергии. Стремление успеху заставляет ученого работать с полной отдачей. Каждый ученый -- это личность, его творчество уникально и заслуживает уважения. Ученики должны понять не только полученный результат, но и многотрудный процесс научного поиска. Этот компонент содержания несет мощную воспитательную нагрузку, убеждает в высокой ценности образования.

Рассмотрим связи между конкретными компонентами содержания. Главной образовательной целью школьного курса химии, как уже говорилось, является формирование научных понятий о веществе, химическом элементе, химической реакции и химическом производстве. Эти понятия формируются на протяжении всего курса химии, развиваются и совершенствуются, претерпевают в процессе изучения количественные и качественные изменения. общеобразовательный школа личностный химия

Обогащение понятий новыми качественными характеристиками происходит при изучении той или иной теории. Такой подход отражает в целом соотношение между понятиями и теориями в науке. Важнейшие химические теории, разработанные в разные исторические периоды развития науки, связаны между собой через понятия. Это находит отражение в структуре содержания школьного курса химии.

В школьном курсе химии пять основных теоретических концепций:

-- атомно-молекулярное учение;

-- периодический закон, периодическая система элементов Д. И. Менделеева и теория строения вещества;

-- теория электролитической диссоциации;

-- закономерности возникновения и протекания химических реакций;

-- современная теория строения органических веществ.

Каждая из этих концепций представляет собой своеобразный рубеж, проходя через который важнейшие понятия претерпевают качественные изменения, развиваются и совершенствуются. Этим понятиям принадлежит решающая роль при построении содержания различных курсов химии[11].

Школьный курс химии структурируется с учётом определённых методологических, психолого-педагогических и научно-теоретических основ (см. табл. 1) [12].

Таблица 1. Важнейшие основы построения курса химии

Основы (пример)	Для чего? Что дают?
Методологические (теория познания)	Обеспечивают пути (способы) перехода от незнания к знанию
Психолого-педагогические (теории воспитания, учения, понимания, развития)	Обеспечивают решение задач обучающего, воспитывающего, развивающего характера
Научно-теоретические (научно-теоретические концепции химии)	Обеспечивают фундамент химического образования



2. Компетентностный подход к формированию химических компетенций обучаемых средней общеобразовательной школы

2.1 Дидактические основы построения модели деятельности учеников на практических занятиях по химии

Приступая к разработке дидактических основ деятельности обучаемых, мы столкнулись с противоречиями: чтобы определить принципы деятельности учеников в ходе реализации практических работ, нужна теоретическая база, но, чтобы создать её, необходимо знание закономерностей и основанных на них принципов построения системы этой деятельности.

Анализируя возникшие противоречия, мы пришли к необходимости изу-чения уже накопленного опыта разработок дидактических теорий, где обучение представляет собой систему. Теоретическому анализу подвергались методы преподавания и учения (работы М.И. Махмутова, М.М. Левиной) [122, 137, 138], управление учением труды В.П. Беспалько, Г.Н. Александрова, Н.Ф. Талызиной) [2, 37, 193], основы эффективности обучения (работы В.М. Блинова) [40], структурирование учебного материала (А.М. Сохор) [189] и др.

Учебную деятельность учеников следует принимать как сложную динамическую систему. Анализировать ее стоит по-разному. Поскольку нам необходимо дидактическое понимание процесса выполнения практических работ учащимися, то, мы определили следующий последовательный путь:

Учитывая на важнейшие психолого-дидактические, методические предпосылки управления и самоорганизации учеников в решении поставленных проблем при выполнении экспериментальных заданий, необходимо выделить основные элементы организации ЭУИД и сконструировать ее модель.

Рассмотреть более детально и определить особенности основных элементов организации ЭУИД (программу целей, экспериментальные задания, инструкции, указания, отчетные задания и т.д.), учитывая основные понятия дидактики.

Определить связи и отношения ведущих элементов системы организации ЭУИД учеников на практических занятиях, их функционирование и развитие. Мы убеждены, что построение ЭУИД на практических занятиях по химии как области дидактики стоит рассматривать в реализации идей проблемного, индивидуального и компетентностного подходов к организации обучения. Для определения оптимальной модели ЭУИД недостаточно только анализировать и обобщать результаты исследований областей знания. Поиск оптимальных дидактических условий реализации ЭУИД будет успешным, если процесс, условия эффективного выполнения экспериментальных заданий рассматривать с точки зрения общей теории познания. Нам видится, что в данных смежных областях можно определить дости-жения, которые можно применять как предпосылки для ЭУИД. Если их учесть, то в теории обосновывается динамическая, на практике применимая система построения ЭУИД учеников. В ряде работ раскрыто успешное решение научной проблемы (работы Е.С. Жарикова, Б.М. Кедрова, Е. Н. Никитина) [75,104,105]. Исследуя основы гносеологических аспектов научных поисков, Е.С. Жа-риков [75] выделяет принципы эффективного решения научной проблемы, а именно:

- типы проблем в соответствии с принципами их классификации;

- методы исследования;

- масштаб точности измерений и оценок;

- уровень языка, пригодный для решения и описания результатов исследования.

Если интерпретировать данные требования к учебным проблемам в ходе практических работ по химии, то дидактическими условиями их эффективного решения, на наш взгляд, следует считать:

- наличие целесообразной с позиций дидактически классификации учебных проблем и сформированность компетенции учеников определять, к какому конкретному виду относится проблема, которую нужно будет решать;

- методы и соответствующие им приемы познания необходимо определять как предмет усвоения;

- последовательное овладение учащимися компетенций самостоятельно определять методы и приемы, применение которых в решении предложенных им проблем станет целесообразным. Во время постановки учебной проблемы при осуществлении лабораторных опытов, в условиях решения экспериментальных заданий важно, чтобы ученики, например, осознали то, что лабораторные опыты следует выполнять с учетом техники безопасности, а затем уже приучать их к конкретным приемам ее владения. Кроме того, также последовательно стоит формировать у них компетенции аналитически, графически интерпретировать результаты решения экспериментальных задач. Исследовательский метод учения характеризуется применением в учебном процессе приёмов научного метода. Исследовательский метод учения включает в себя систему приемов, что считается значительным. Это даёт нам основание полагать, что в основе организации ЭУИД должна быть программа обучения ключевым компетенциям, включающим приёмы научного метода исследования. Уточняя данную мысль, следует отметить: в основу программы целей ЭУИД нужно ставить программу обучения, включающей важнейшие приёмы и правила научного метода. К примеру, нужно разработать специальную программу обучения школьников, которая основывалась бы на приёмы и правила экспериментирования, контролирования и самооценивания, вербального интерпретирования и т. д. Опираясь на методологическую позицию, «приём» целесообразно рассматривать как основную «единицу» структурного анализа ЭУИД, так как в дидактическом понимании его осуществление реализуется как «шаг» в организации выполнения экспериментального задания [120]. Поэтому во время анализа видов экспериментальных заданий акцент нужно сделать на преобладающих приёмах методов научного познания в ходе выполнении исследовательских заданий и на их структурировании в систему. Для построения целей ЭУИД учеников важно, чтобы каждый приём исследовательского метода сопровождался предписанием его наиболее целесообразного применения (к примеру, приёму планирования сопутствует предписание «Каким образом планировать лабораторный опыт?», для приёма выдвижения гипотезы - предписание «Каким образом выдвигать и обосновывать гипотезу?» и т.д.). Разрабатывая средства и условия планирования ЭУИД, нужно делать упор на взгляды отечественных психологов о субъективных и объективных факторах, детерминирующих процесс познания, и теорию познания. Положение о детерминированности процессов мышления можно применить и для соблюдения психолого-дидактических условий решения учебных проблем, осуществления экспериментальных заданий, которые, обусловлены внешней средой (объектом, средствами и условиями ЭУИД) и внутренними условиями (уровнем сформированности компетенций, особенностями прохождения психических процессов).

2.2 Экспериментальная работа по организации деятельности учеников на практических занятиях по химии на основе идей компетентностного подхода

«Быть всегда творческим - значит быть всесильным. Нет надежнее гарантии на лучшее будущее, чем быть творческим всякий раз, когда это необходимо, в любой момент решать проблемы и разрабатывать новые концепции», - эти слова Марка Фишера отражают одно из перспективных направлений модернизации образования - разработку идей компетентностного подхода в обучении. При этом подходе помимо знаний и умений обучающихся важным показателем качества обучения становится наличие у них опыта решения жизненных проблем, социальных функций, практических навыков деятельности, т. е. сформированность того, что называется ключевыми компетенциями.

Для решения поставленных задач уже много лет с успехом применяется метод проектов. Этот метод существует уже более ста лет, но всё ещё сохраняет свою эффективность и актуальность.

Проектную деятельность в обучении и воспитании в течение последних лет. Работа над проектом включает совместную деятельность педагога и детей.

Несмотря на широкий выбор тем проектов, различия в уровне сложности и глубине ученического исследования, все проекты характеризуются единым подходом к их осуществлению. Работу над ними можно разделить на несколько этапов:

На первом этапе - погружения в проект-идет знакомство ребят с сюжетной ситуацией, мы вместе определяем тему и цели проекта, ставим проблемы, которые должны быть посильными, а форма - знакомой.

На начальном этапе изучения химии в 8 классе обычно возникают трудности с усвоением химического языка. Для решения этой проблемы предлагаю проект «Химия в стихах, загадках, рисунках», цель которого - помочь освоению уникальной знаковой системы химического языка и усилить мотивацию к изучению химии.

В 10 классе при изучении темы «Биологически активные вещества» возникает напряженность, обусловленная большим объёмом информации и страхом забыть её на уроке. Обсудив со мной эту проблему, ребята сделали компьютерную презентацию в программе Microsoft Power Point по направлениям: витамины, гормоны, ферменты, лекарства и самостоятельно провели урок, попробовав себя в роли учителя.

На этом этапе формируется компетенция учеников в сфере познавательной деятельности: знания и умения организации, планирования идей, готовность к дальнейшему самообразованию.

На втором этапе - организации деятельности-совместно с обучающимися организацией групп, пар, отдельных обучающихся, распределением ролей, планированием дальнейшей деятельности по решению задач проекта.

Если проект групповой, при работе над ним объединяются обучающиеся с разными учебными возможностями, среди которых есть и неподготовленные к самостоятельной исследовательской, творческой деятельности, они обычно выполняют роль статистов.

Готовые к проектной деятельности обучающиеся на этом этапе самостоятельно распределяют роли в группах, планируют работу по виду деятельности и содержанию.

При этом необходимо учесть следующие показатели:

- данные социометрического исследования, проведенного психологом по выявлению лидеров в коллективе;

- личные пожелания обучающихся заниматься определёнными видами деятельности, выраженные в форме ответов на вопросы экспресс - анкеты: что тебя заинтересовало в этом проекте? чем ты хочешь заняться?

- данные мониторинга обученности по предмету: хорошо успевающие ребята могут выступить в качестве консультантов.

В результате формируется коммуникативная компетенция, предусматривающая владение способами взаимодействия с окружающими, навыками работы в коллективе.

Так, при работе над проектами «Полимеры» в 11 классе, «Этанол, его физиологическое действие на организм человека» в 10 классе, «Силикатная промышленность» в 9 классе и других обучающиеся самостоятельно распределяли роли и обязанности, делились на группы.

На третьем этапе - осуществления деятельности - при необходимости консультирую обучающихся, ненавязчиво контролирую работу над проектом.

Каждый из обучающихся работает в соответствии со своими интересами, подбирает информацию, готовит презентацию результатов, совместными усилиями ребята проводят экспериментальную, исследовательскую работу.

В результате формируются информационная и коммуникативная компетенции, предусматривающие умения самостоятельно искать, анализировать и отбирать необходимые сведения, строить отношения с окружающими, приобретать навыки работы в коллективе.

Результаты работы над проектом ребята представляют в различных формах.

На уроке химии в 9 классе по теме «Силикатная промышленность» ребята, работая в группах по направлениям: керамика, стекло, цемент, по-разному изложили собранный и творчески переработанный материал. Группа по изучению цемента изложила материал в форме экскурсии на предприятие «Вольскцемент», в ходе которой кратко рассказала об акционерном обществе, дала историческую справку о производстве цемента, познакомила с технологией производства цемента. Ребята не забыли сказать об экологических проблемах, продемонстрировали опыты получения бетона, охарактеризовали свойства различных видов бетона.

Группа «Керамика» провела экскурс в историю, рассказала и показала изделия из керамики, майолики, фарфора, фаянса, огнеупорные материалы, гончарные изделия.

Максимум творчества проявила группа «Стекло». Она показала театрализованное представление, в ходе которого рассказала о происхождении стекла, получении различных его видов, сделала сообщение о Саратовском заводе технического стекла. В ходе урока обучающиеся на доске и в тетради заполнили схему по основным отраслям силикатной промышленности.

Ребята обсудили созданную презентацию, консультировались со мной, внесли необходимые изменения.

Так, в 10-х классах при изучении темы «Спирты» обучающимся предложен проект «Этанол, его физиологическое действие на организм человека», на основе которого были проведены уроки. Цель их заключалась в формировании знаний об этаноле как представителе предельных одноатомных спиртов, его физиологическом действии на основе самостоятельно выполненной учащимися работы. Каждый класс подготовил свой проект и защитил его на уроке.

Обучающиеся 10а класса представили результат своей деятельности в виде театрализованного представления «Борьба со злом, или меняем жизнь к лучшему». Действующими лицами в нем были ведущие, студенты, доктора, химики, физики, аналитики. Они поведали историю о том, как двое молодых людей - студентов пристрастились к употреблению алкоголя, в результате чего у них случилась белая горячка. На помощь им пришли доктора, а затем различные специалисты, доказавшие, что от алкогольной зависимости можно избавиться, если есть разум и сила воли.

Учащиеся 10б класса защитили свой проект в форме ролевой игры, выступив историками, представителями химкомбината, медиками. Они рассказали об истории возникновения спиртных напитков, их действие на организм человека, получении спиртов. Был продемонстрирован опыт «Действие этанола на белок». В заключение мальчики класса исполнили частушки о вреде употребления спиртных напитков.

Оба урока прошли эмоционально. Ребята работали активно, проявили творческие способности, смекалку, фантазию.

На уроке химии в 11 классе по теме «Полимеры», цель которого - сформировать знания о составе, свойствах, получении и применении полимеров на основе самостоятельно выполненной работы, я дала только направление деятельности обучающимся, а сама выступила в роли консультанта.

Ребята сами выбрали направления, сформировали группы: «Волокна», «Пластмассы», «Каучуки».

В ходе работы они применили прием разделения труда - каждый занимался своим делом - работой с различными источниками информации, составлением опорных конспектов, их защитой, изготовлением эмблем, подготовкой и постановкой эксперимента, оформлением наглядности, составлением вопросов для конкурса «Ты - мне, я - тебе», включающих не только знания свойств полимеров, но и осмысление экологических проблем, связанных с их применением.

В ходе урока ребята в тетрадях составляли опорные конспекты по полимерам.

В результате формировались коммуникативная, общекультурная, социально - трудовая компетенции, компетенция личностного самосовершенствования - освоение способов физического, духовного и интеллектуального саморазвития, эмоциональной саморегуляции и самооценки.

На четвёртом этапе - презентации деятельности и рефлексии - определяется очередность выступления групп, акцентируется (при необходимости) внимание обучающихся на узловых моментах темы, слушаю и задаю вопросы в роли рядового участника, обобщаю результаты, подвожу итоги обучения, работы групп.

В результате формируется учебно - познавательная компетенция, предусматривающая владение анализом деятельности, рефлексией и способами самооценки.

В рефлексивных тестах, предлагаемых мной в конце уроков, обучающиеся выражают свое мнение об уроке, из чего следует, что такая форма организации работы нравится детям. Об этом же свидетельствуют и результаты дифференцированного творческого домашнего задания по выбору, выполненного в виде сочинений, проектов развития родного города, отчетах об уроке. Вот строки из отзывов обучающихся: «…Такие уроки всегда интересны и увлекательны, запоминаются надолго;…самая главная ценность в том, что мы сами создавали этот урок, проявляя творчество и выдумку; …интересно то, что о силикатной промышленности говорили не в общем, а на примере нашего города, что заставило задуматься о его будущем, какие отрасли можно развивать в городе и наше участие в этом;…благодаря таким урокам, мы можем проявить свои качества: ум, находчивость, изобретательность, творчество, а групповая форма работы помогает в сплочении нашего коллектива, в сближении ученика и учителя; …думаю, что подобные уроки помогут в выборе профессии» и др.Это, прежде всего, принципиальная смена педагогической позиции: с одной стороны, не давать в готовом виде ни правил работы, ни решения проблем, с другой - научить ребят выдвигать предположения, слушать и слышать мнения своих товарищей, учитывать разные точки зрения при планировании собственных действий.

В результате формируются коммуникативная компетенция, предусматривающая владение способами взаимодействия с окружающими, навыками работы в коллективе, учебно - познавательная компетенция в сфере познавательной деятельности, социально - трудовая компетенция.

...