Реферат
Тема: Организация исследовательской деятельности на уроках химии
как условие формирования
профессиональной компетентности обучающихся.
Работу выполнила
преподаватель химии,
биологии и географии
БПОУ ВО «Вологодский
политехнический техникум»
Котосина Татьяна Леонидовна
Кубенское
2015г.
Введение.
В связи с возрастающими требованиями к человеку как субъекту профессиональной деятельности в настоящее время особое внимание уделяется вопросам развития профессионально – личностных качеств специалиста.
…Необходимо обеспечить опережающее развитие начального профессионального образования, поскольку на современном этапе возрастает потребность народного хозяйства в высококвалифицированных работниках, надлежит существенно актуализировать содержание и повысить качество профессиональной подготовки на этом уровне образования с ориентации её на международные стандарты качества.
Основная цель профессионального образования – подготовка квалифицированного работника соответствующего уровня, конкурентоспособностью на рынке труда, компетентного, ответственного, свободно владеющего своей профессией и ориентированного в смежных областях деятельности, способного к эффективной работе по специальности на уровне мировых стандартов, готовому к постоянному профессиональному росту, социальной и профессиональной мобильности, удовлетворение потребностей личности в получении соответствующего образования.
Предъявляя определенные требования к личности современного работника, работодатель не вполне удовлетворен «продуктом» педагогической системы, качествами выпускника профессиональной школы: невысокой познавательной и профессиональной мотивацией, неразвитостью самоконтроля и профессионального самосознания, формального отношения учащихся к приобретению профессии. Это отражается на развитии личностных и профессиональных качеств (ключевых компетенций) будущего специалиста и указывает на необходимость их формирования в процессе обучения в учреждениях профессионального образования, в том числе и начального. Применение компетентностного подхода, формирование ключевых компетенций у учащихся способствует разрешению следующего противоречия:
• между требованиями работодателей к профессионально - специализированной подготовке работников и необходимостью подготовки учащихся широкого профессионального профиля, базирующегося на личных свойствах и качествах.
При этом ведущую роль в становлении специалистов играет развитие такого свойства как профессиональная компетентность личности.
Педагогическая технология формирования профессиональной компетентности специалистов должна выстраиваться как система научно обоснованных приемов и методик.
Ведущая педагогическая идея заключается в том, что правильно организованная деятельность на уроке способствует формированию профессиональной компетентности.
Анализируя вышесказанное, необходимо включать во все виды учебной деятельности обучающихся на уроках химии задания, повышающие уровень мотивации учения.
Знания химии помогают понять сущность явлений, широко используемых в профессиональной деятельности, грамотно обращаться с веществами, сформировать правильное экологическое мировоззрение, активную жизненную позицию.
Цель работы - формирование профессиональной компетентности обучающихся посредством урочной исследовательской деятельности.
Достижение планируемых результатов предполагает решение следующих задач:
1. Выявить теоретические и методологические подходы к решению проблемы формирования профессиональной компетентности учащихся.
2. Раскрыть условия формирования профессиональной компетентности учащихся.
3.Выявить и обосновать возможности использования навыков исследовательской деятельности для формирования профессиональной компетентности учащихся.
Теоретические аспекты профессиональной компетентности будущего специалиста.
В научной литературе понятие «профессиональная компетентность» получило широкое распространение сравнительно недавно. Современные подходы и трактовки профессиональной компетентности весьма различны.
Профессор Зеер Э.Ф. выделяет основные компоненты «профессиональной компетентности:
социально-правовая компетентность - знания и умения в области взаимодействия с общественными институтами и людьми, а также владение приемами профессионального общения и поведения;
специальная компетентность - подготовленность к самостоятельному выполнению конкретных видов деятельности, умения решать типовые профессиональные задачи и оценивать результаты своего труда, способность самостоятельно приобретать новые знания и умения
по специальности;
персональная компетентность - способность к постоянному профессиональному росту и повышению квалификации».
При этом компетентность специалиста определяется соотношением в его реальном труде профессиональных знаний, умений, то есть профессиональными компетенциями, с одной стороны, профессиональных позиций, личностных качеств, - с другой; и самореализацией в профессиональной деятельности, - с третьей.
Сочетание ключевых квалификаций и надпрофессиональных качеств образует компетентность работника, то есть его способность реализовать знания в соответствии со сложностью выполняемых задач.
Компетентность
Ключевые квалификации Надпрофессиональные качества
(Образовательный стандарт) (Дополнительные умения и навыки)
Требования к ключевым квалификациям изложены в государственном стандарте профессионального образования и отражает уровень знаний, умений и навыков, необходимых для выполнения определённой работы. Квалификация составляет основу компетентности работника, которая дополнительно включает множество необходимых для полноценного профессионального становления качеств.
Компетентностный подход позволяет осуществить отбор содержания профессионального образования в соответствии с потребностями рынка труда.
Педагогические технологии формирования
профессиональной компетентности.
Для решения данной проблемы предлагается идея создания педагогической технологии формирования профессиональной компетентности специалистов.
Логика исследования предполагает рассмотреть понятие «педагогическая технология». В педагогической науке нет единого мнения относительно данного понятия.
В.П. Беспалько рассматривает педагогическую технологию как средство гарантированного достижения целей обучения, подчеркивая тот факт, что педагогическая технология всегда существует в любом процессе обучения и воспитания.
ЭФ. Зеер выделяет личностно-ориентированные технологии, направленные на обучение, воспитание, и развитие личности . Для исследования важна и точка зрения И.С. Якиманской, которая подчеркивает, что организация личностно-ориентированного обучения требует новых технологий, целью которых (на всех этапах обучения) является не накопление знаний, умений, а постоянное обогащение опыта творчества; формирование механизма самоорганизации и самореализации личности каждого ученика.
Анализ психолого-педагогической литературы показал, что в настоящее время в теории и практике представлены три парадигмы профессионального образования:
когнитивно, деятельностно и личностно-ориентированная.
Цель обучения когнитивной парадигмы отражает социальный заказ на качество знаний, умений и навыков. Учебный предмет рассматривается как своеобразная «проекция» науки и практики, учебный материал — как дидактически «препарированные» научные и технологические знания.
Главное — информационное обеспечение личности, а не ее развитие, оказывающееся «побочным продуктом» реализующейся учебной деятельности, целью которой является усвоение определенных знаний и способов деятельности.
Целевая установка образования в рамках деятельностно ориентированной парадигмы формулируется однозначно: образование по своей функции является социокультурной технологией формирования знаний, умений и навыков, а также обобщенных способов умственных и практических действий, обеспечивающих успешность социальной, трудовой и художественно-прикладной деятельности.
Выстраивая педагогическую технологию подготовки специалиста я опирались на исследования Э.Ф. Зеера, который подчеркивает следующие моменты личностно ориентированных технологий профессионального образования:
целевая установка на развитие личности;
конгруэнтность содержания образования будущей профессиональной деятельности;
опора на субъективный опыт обучаемых;
интеграционное единство форм, методов и средств обучения;
взаимодействие обучаемых и педагогов;
индивидуальный стиль профессиональной деятельности.
Инновационными компонентами рассмотренных образовательных парадигм являются ключевые компетентности, ключевые компетенции и ключевые квалификации. Реализация данных ключевых компонентов потребует нового содержания профессионального образования, новых государственных стандартов, новых технологий и средств обучения, воспитания и развития, а также новой организации учебно-профессионального пространства.
Внедрение в практику работы профессиональной школы инновационных подходов позволит существенно улучшить качество образования, повысить его экономическую эффективность, обеспечить социально-профессиональную защищенность личности.
Очевидно, что каждая из парадигм образования имеет свои достоинства и недостатки. Основываясь на исследовании взаимосвязи учебной деятельности и профессионального развития личности, рассмотрим целесообразность использования этих моделей образования на разных этапах профессиональной подготовки учащихся.
Начальный этап.
От первого этапа зависит успешность обучения в учебном заведении, поэтому его можно считать сенситивным периодом формирования учебных умений.
Начальный этап ориентировочно охватывает 1-й год обучения. Его цель — адаптация выпускников школ к новым условиям обучения. Для этого необходимо формирование таких учебных умений, как планирование и организации своего времени; анализ учебного материала; анализ и коррекция своей учебной деятельности, постановка целей и выбор путей их достижения; формирование взаимоотношений с учащимися в группе, с преподавателями; запоминание и воспроизведение учебного материала, решение проблем, возникающих в процессе обучения, и др.
Основной этап характеризуется выполнением преимущественно учебно-производственной деятельности, наиболее важной особенностью которой является решение учебных задач производственного характера. Ориентировочно основной этап включает 2-3-й годы обучения.
Цель данного этапа — научить учащихся решению учебно-производственных задач. К ним относятся типовые производственные задачи, задания и упражнения.
Главное- формирование умений и обобщенных способов действий, так называемых ключевых компетенций.
Заключительный этап. Профессиональное развитие личности учащегося и формирование его деятельности на заключительном этапе строятся на базе уже сформированных на предыдущих этапах обучения учебно-профессиональных умений и личностных качеств.
Цель этого этапа — научить учащихся решать учебно-профессиональные задачи. Следует предусмотреть формирование таких учебно-профессиональных умений, как планирование и организация своей профессиональной деятельности, ее анализ и коррекция, решение профессиональных задач, выявление проблем в своей профессиональной деятельности и путей их решения, умение строить взаимоотношения в профессиональных группах, анализ производственно-технологических ситуаций. Ориентировочно заключительный этап охватывает 3 - 4-й годы обучения.
Модель формирования профессиональной компетентности
на уроках химии.
Все вышесказанное делает весьма актуальной проблему разработки модели формирования профессиональной компетентности
Опираясь на различные научные идеи и положения педагогики, психологии, социологии (Абульханова-Славская К.А., Болотов В.А., Зимняя И.А., Масленникова В.Ш., Мудрик А.В., Дж. Равен) можно выделить три блока профессиональной компетентности:
-личностный
-социальный
-профессиональный
Которые соответственно отражают отношения к личности, к жизни в обществе и профессиональной деятельности и ведущие компоненты:
мотивационно - ценностный, учебно-познавательный, операционно-деятельностный.
Модель компетентностной направленности в преподавании химии в профессиональном училище представлена в таблице:
«Компоненты профессиональной компетентности на уроках химии».
Один из известных философов как-то заметил, что образование – это то, что остается в сознании ученика, когда все выученное забыто. Что должно остаться в голове ученика, когда забыты законы физики, химии, теоремы геометрии и правила биологии? Совершенно верно – творческие умения, необходимые для самостоятельной познавательной и практической деятельности, и убеждение в том, что любая деятельность должна отвечать моральным нормам..
Учение вообще есть “совместное исследование, проводимое учителем и учеником” (С.Л.Рубинштейн). Именно педагог дает формы и условия исследовательской деятельности, благодаря которым у ученика формируется внутренняя мотивация подходить к любой возникающей перед ним проблеме с исследовательской, творческой позиции.
Следовательно, расставляя приоритеты в своей работе, основной задачей учителя химии я ставлю формирование исследовательской компетенции обучающихся в ходе преподавания. Химия - одна из наиболее практико-направленных дисциплин. Ее преподавание напрямую связано с процессом формирования исследовательской компетенции, поскольку методы, на которых основывается химическая наука (анализ, эксперимент, моделирование и т.д.), во многом совпадают с основными компонентами исследовательской компетенции. Только системное использование возможностей нескольких современных педагогических технологий (исследовательской, проектной, информационно-коммуникационной и др.) способно обеспечить решение поставленной задачи.
Исследовательская компетенция/компетентность,
ее место в системе образовательных компетенций
В настоящее время существует многообразие подходов к определению сущности исследовательской компетентности, но отсутствует ее единое понимание.
Большинство исследователей склонны рассматривать исследовательскую компетентность обучающихся, как результат грамотно спланированной исследовательской деятельности (написание исследовательской работы, постановка и анализ результатов эксперимента и т. д.).
С. И. Осипова обращает внимание на преобразовательный характер исследовательской компетентности и представляет ее в качестве интегрального личностного качества, выражающегося в готовности и способности самостоятельно осваивать и получать системы новых знаний в результате переноса смыслового контекста деятельности от функционального к преобразовательному, базируясь на имеющихся знаниях, умениях, навыках и способах деятельности [13].
Этот же автор предлагает выделить три основные элемента исследовательской компетентности обучающегося, выражающихся в следующих способностях:
выделение цели деятельности;
определение предмета, средств деятельности, реализация намеченных действий;
рефлексия, анализ результатов деятельности (соотнесение достигнутых результатов с поставленной целью).
Указанные элементы, на мой взгляд, в большей мере отражают компетентность в проведении исследования, нежели в учебной практике.
Нужно отметить, что исследовательская компетентность должна формироваться у любого человека, как одна из неотъемлемых, в ходе учебно-познавательной деятельности.
Ключевые компетенции многомерны и включают различные умственные процессы и интеллектуальные умения. Для того чтобы сформулировать понятие «исследовательской компетенции/компетентности» и определить его содержание, на наш взгляд, необходимо рассмотреть сущность исследовательской деятельности.
Исследовательская деятельность присуща человеку филогенетически, она перешла к нам из животного мира. Исследователи – физиологи нашли интересные обозначения ориентировочного исследовательского поведения приматов: «бескорыстная любознательность» (И. П. Павлов); «исследовательский импульс» (Н. Ю. Войтонис);
Рассматривая работы психологов, можно выделить два основных проявления исследовательской деятельности, это ориентировочный рефлекс, унаследованный человеком от животных, и исследовательская реакция.
Одним из важных внутренних факторов, влияющих на развитие исследовательских способностей человека, ряд ученых - психологов (А. Г. Аллахвердян, А. Н. Лук, А. А. Мелик-Пашаев и др.) считает формирование самостоятельности и инициативности, способности преодоления стереотипов. Для исследовательской деятельности нужна психологическая свобода, помогающая понять себя и окружающие объекты и явления.
Здесь же нужно отметить необходимость высокого уровня самооценки, чтобы идеи мог генерировать сам человек, а не ждать их извне. Нужно хорошо осознавать свой творческий потенциал, а не только обладать им.
Ряд ученых-психологов утверждают, что именно в подростковом периоде (12-18 лет) закладывается способность к творчеству, связанная с определенной сферой человеческой деятельности, протекает процесс развития основных способностей интеллекта, формируются структуры абстрактного контроля .
Исследование трудно представить без творчества, поэтому психологи зачастую отождествляют исследовательские и творческие способности, включая сюда когнитивные черты (наблюдательность, независимость в суждениях, высокий интеллект, хорошая память, стремление выразить свою собственную истину и т. д.) и личностные (богатство внутреннего мира, повышенная чувствительность к своим фантазиям, мотивам, импульсам и т. д.)
На основе анализа выше рассмотренных работ мы можем разделить все качества исследовательской личности с позиции психологии на шесть условных групп (схема 1): психологической независимости и самостоятельности; самооценки; когнитивные; психолого-личностные; коллективистские; собственно исследовательские, где каждая группа характеризует строго свою область личности и не может быть заменена составляющими другой группы.
Качества исследовательской (творческой) личности
психологической независимости и самостоятельности
собственно исследовательские
коллективистские
когнитивные
психолого-личностные
самооценка
самостоятельность
инициативность
способность к преодолению стереотипов
наблюдательность
независимость в суждениях
высокий интеллект
хорошая память
стремление выразить свою собственную истину
наличие высокой самооценки
богатство внутреннего мира
повышенная чувствительность к своим фантазиям, мотивам, импульсам
готовность к помощи
координация движений
способность находить проблемы
генерирование большого количества новых идей
оригинальность мышления
способность реагировать на ситуацию не тривиально
умение усовершенствовать объект
Схема 1 Система психологических качеств исследовательской личности
По мнению А.С. Обухова, исследование можно рассматривать как творческий процесс познания мира, себя и бытия себя в мире, что в соответствии с научной теорией Л. С. Выготского, где процесс обучения проявляется как сотрудничество более опытного человека с менее опытным, дает следующее определение исследовательской деятельности: творческий процесс совместной деятельности двух субъектов по поиску решения неизвестного, в ходе которого осуществляется трансляция культурных ценностей, результатом которой является формирование мировоззрения.
Исходя из этого определения мы можем отметить значительную роль педагога в формировании у обучающихся внутренней мотивации подходить к любой возникающей проблеме (научного, бытового содержания) с исследовательской, креативной позиции. Этот подход автора перекликается с компетентностным подходом, пропагандирующим поиск решения задачи обучающимися при контролирующей, направляющей функции учителя, как субъекта образовательного процесса.
По мнению автора, в ходе исследовательской деятельности у обучающихся должны развиваться специальные способности, определяющие сущность данного вида деятельности :
видение проблемы;
постановка вопросов;
выдвижение гипотезы;
формулирование определений понятий;
способность классифицировать;
наблюдение;
овладение навыками проведения экспериментов;
умение структурировать материал;
формулирование выводов и умозаключений;
объяснение, доказательство и защита собственных идей.
Данный перечень специальных способностей можно дополнить таким элементом, как «умение анализировать литературные источники», без чего не может обойтись любое исследование и чем должен обладать любой компетентный человек.
На основе классификации, предложенной А. В. Хуторским, попробуем рассмотреть исследовательскую компетенцию, как сложную систему (совокупность) разных составляющих ключевых компетенций.
Ценностно-смысловые компетенции, формируемые в ходе исследовательской деятельности, включают в себя способность ученика видеть и понимать окружающий мир, ориентироваться в нем, умение выбирать целевые и смысловые установки для своих действий и поступков, принимать решения.
Общекультурные компетенции определяются кругом вопросов, в которых обучающийся должен быть хорошо осведомлен, и опытом деятельности, которым школьник должен обладать. Здесь же можно отметить опыт освоения учеником научной картины мира.
Учебно-познавательные компетенции - совокупность компетенций обучающегося в сфере самостоятельной познавательной деятельности, включающей элементы логической, методологической, общеучебной деятельности, соотнесенной с реальными познаваемыми объектами. Здесь определяется уровень знаний и умений организации целеполагания, планирования, анализа, рефлексии, самооценки исследовательской деятельности.
Информационные компетенции включают в себя умение самостоятельно искать, анализировать и отбирать необходимую информацию, организовывать, преобразовывать, сохранять и передавать ее.
Куммуникативные компетенции - способы взаимодействия с окружающими, навыки коллективной работы с учетом различных социальных ролей.
Социально-трудовые компетенции означают владение знаниями и опытом деятельности в социально-трудовой и гражданско-общественной сферах.
Компетенции личностного самосовершенствования направлены на освоение способов деятельности в собственных интересах и возможностях, что выражается в непрерывном самопознании, развитии необходимых современному человеку личностных качеств.
На основании определения образовательной компетенции А. В. Хуторского мы можем предложить определение исследовательской компетенции. Исследовательская компетенция – это совокупность знаний в определенной области, наличие исследовательских умений (видеть и решать проблемы на основе выдвижения и обоснования гипотез, ставить цель и планировать деятельность, осуществлять сбор и анализ необходимой информации, выбирать наиболее оптимальные методы, выполнять эксперимент, представлять результаты исследования), наличие способности применять эти знания и умения в конкретной деятельности.
Используя схему научно-исследовательской компетентности учителя, предложенную Е. В. Набиевой, можно предложить модель формирования исследовательской компетенции обучающихся (схема 2).
Как указывает в своей работе Е. В. Феськова, исследовательская компетентность обучающихся представляет собой осознанную готовность своими силами продвигаться в усвоении и построении систем новых знаний, переживая акты понимания, смыслотворчества и саморазвития [15]. Поэтому мы выделили три основных компонента исследовательской компетенции: мотивационно-личностный, интеллектуально-творческий, когнитивный и действенно-операционный.
Характеристики, развиваемые у обучающихся в ходе исследовательской деятельности, соответствуют составленной структуре исследовательской компетенции.
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ
Действенно-операционный компонент
Когнитивный компонент
Интеллектуально-творческий компонент
Мотивационно-личностный компонент
-
видение проблемы;
постановка вопросов;
выдвижение гипотезы;
способность классифицировать;
наблюдение;
овладение навыками проведения экспериментов;
умение структурировать материал;
формулирование выводов и умозаключений;
объяснение, доказательство и защита собственных идей.
знание сущности и технологии основных методов исследования.
развитие познавательных процессов и учебных навыков (общий уровень и динамика развития);
уровень интеллекта;
экспериментальное мышление;
рефлексивные способности;
общий уровень креативности;
проявление креативности в проблемной ситуации.
мотивация и познавательная активность;
способность к преодолению когнитивных трудностей;
самостоятельность в процессе познания, принятия решений и их оценки;
ценностные ориентации;
идентичность;
эмоциональное отношение к учебе, исследовательской деятельности.
коммуникативные компетенции
информационные компетенции
учебно-познавательные компетенции
социально-трудовые компетенции
общекультурные компетенции
компетенции личностного самосовершенствования
ценностно-смысловые компетенции
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КОМПЕТЕНЦИЯ
Схема 2. Модель формирования исследовательской компетентности обучающихся
Формирование исследовательской компетенции
средствами исследовательской технологии, применяемой
в системе уроков химии
С чего же начинать проектно-исследовательскую деятельность с учащимися на уроках химии?
Для эффективного определения интересов и склонностей учащимся следует неоднократно в процессе изучения темы предлагать достаточное количество творческих заданий различного содержания и разной степени сложности, расширяя таким образом выбор видов деятельности, которые интересны учащемуся, и таких заданий, которые каждый может выполнить. При этом уровень подготовленности каждого учащегося к самостоятельному выполнению исследуемых заданий следует определять как с качественной, так и с количественной стороны.
Из модели формирования исследовательской компетентности обучающихся (схема. 2) видно, что сформировать составляющие всех компонентов указанной компетентности и компетенции невозможно средствами одной педагогической технологии.
Отдельно хочется остановиться на внедрении исследовательской технологии в систему уроков химии.
Рассмотрение образовательной технологии необходимо начинать с модели обучения, которая представлена в виде схемы (рис. 1).
МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ
ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
проблемный
модельный
«Учимся вместе»
ПОПС-формула
«Дерево решений»
Метод решения задач
ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
приемы
мимика
средства
интуиция
поведение
жесты
Рис. 1. Модель обучения в рамках исследовательской технологии
В ней можно выделить два яруса. Верхний ярус – методы и формы, нижний составляет педагогическую технику (средства и приемы). Последний, будучи дополнен личностными особенностями учителя (интуиция, манера поведения, мимика, жесты, отношения и т.д.), является педагогическим искусством и индивидуально-специфичен для каждого педагога.
Верхний ярус исследовательской технологии занимают такие методы, как модельный метод обучения, метод решения задач, «Учимся вместе», как один из методов сотрудничества, метод всех возможных вариантов «Дерево решений», ПОПС – формула, проблемный метод.
Рассмотрим реализацию указанных методов в системе урочной формы организации образовательного процесса в рамках школьного предмета «Химия».
Главный акцент в обучении модельным методом делается не на компонент получения знаний, а на компонент приобретения способов деятельности и ценностных ориентаций. Здесь меняется позиция ученика от объекта научения до активного субъекта учения, самостоятельно добывающего информацию и конструирующего необходимые для этого способы действия. Позиция учителя переходит из транслятора содержания обучения в менеджера, организатора и эксперта, функции которого состоят в грамотной постановке задач, организации процесса их решения и экспертизе полученных обучающимися решений на предмет соответствия планировавшимся результатам.
В ходе знакомства с явлением изомерии в курсе органической химии обучающиеся приобретают навык составления структурных формул изомеров. В качестве подготовительного этапа я знакомлю учащихся с понятием «структурные формулы», основными правилами их составления. Для выведения понятия «изомеры углеродного скелета» обучающимся предлагается выполнить следующее задание.
Задача.
Как вы думаете, сколько формул изомеров вещества с молекулярной формулой C5H10 можно составить, учитывая возможные перестановки атомов углерода, водорода и их валентности в молекулах органических веществ? Запишите свое мнение здесь: ____________________
Проверьте свое предложение опытным путем, записывая все варианты в тетради. Проверьте, действительно ли составленное вами вещество содержит в основной цепи наименьшее из возможных атомов углерода.
Функция учителя: координировать данный процесс, анализировать результаты, находя ошибки, чаще всего выражающиеся в повторе вариантов составленных формул.
В некоторых случаях модельный метод может включать в себя лабораторную работу, как средство, служащее доказательством или опровержением теоретического предположения.
При изучении темы «Скорость химической реакции» для проверки правильности сделанных предположений обучающихся о факторах, влияющих на скорость реакции, проводятся химические реакции.
Инструктивная карта опыта
«Зависимость скорости химической реакции от температуры»
Налейте в 2 пробирки одинаковое количество воды, измерьте температуру воды.
Воду в одной пробирке нагрейте до кипения
Одновременно опустите в пробирку по ½ быстрорастворимой таблетки «Аспирин», засеките время.
Отметьте время полного растворения таблетки в первой и во второй пробирке.
Рассчитайте, во сколько раз возрастает скорость реакции при повышении температуру на каждые 10 градусов
Объясните факт: батареи центрального отопления быстрее ржавеют, чем трубы холодного водоснабжения
Инструктивная карта опыта
«Зависимость скорости химической реакции от природы вещества»
Налейте в 2 пробирки одинаковое количество соляной кислоты.
Одновременно опустите в пробирку одинаковые количество порошков магния и цинка.
Отметьте скорость выделения пузырьков газа водорода
Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от природы вещества
Инструктивная карта опыта
«Зависимость скорости химической реакции поверхности соприкосновения реагирующих веществ»
Налейте в 2 пробирки одинаковое количество воды, измерьте температуру воды.
Одновременно опустите в пробирку по ½ быстрорастворимой таблетки «Аспирин», одну измельчите на мелкие кусочки, засеките время.
Отметьте время полного растворения таблетки в первой и во второй пробирке.
Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от поверхности соприкосновения реагирующих веществ
Объясните факт: на мукомольных заводах иногда происходят самопроизвольные взрывы муки.
Инструктивная карта опыта
«Зависимость скорости химической реакции от концентрации веществ»
Налейте в 2 пробирки одинаковое количество соляной кислоты, в одну из пробирок добавьте столько же воды.
Одновременно опустите в пробирку одинаковые гранулы цинка.
Отметьте скорость выделения пузырьков газа водорода
Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от природы вещества
Объясните факт: При производстве серной кислоты в печь для обжига продувают воздух, обогащенный кислородом
Инструктивная карта опыта
«Зависимость скорости химической реакции от участия катализатора»
Налейте в 2 пробирки одинаковое количество аптечного раствора перекиси водорода
В одну пробирку добавьте немного оксида марганца (IV).
Отметьте скорость выделения пузырьков газа кислорода
Какую роль играет оксид марганца в данной реакции?
В третью пробирку налейте столько же раствора перекиси водирода. Опустите кусочек сырого картофеля. Что наблюдаете? Какой вывод можно сделать из этих наблюдений?
Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от участия катализатора
Объясните факт: при заболеваниях желудочно-кишечного тракта больным прописывают препараты, содержащие ферменты («Мезим», «Энзистал», «Фестал» и др.)
Функция учителя: координировать процесс, следить за соблюдением правил техники безопасности при работе и совместно обобщить результаты с записью уравнений возможных химических реакций.
Модельный метод обучения позволяет сформировать такие исследовательские навыки как выдвижение гипотезы, анализ полученных материалов, обобщение и формулировка собственных выводов.
Метод решения исследовательских задач
Чаще всего исследовательских задачи решаются в ходе урока – лаборатории, урока – практикума и являются его составной частью (лабораторный опыт) или его основой (лабораторная, практическая работа).
Практическая работа: Анализ пищевых продуктов.
Цель: Выделить из предложенных пищевых продуктов углеводы, жиры и с помощью характерных реакций обнаружить выделенные вещества.
Оборудование: Штатив с пробирками, пробиркодержатель, спиртовка, спички, марля
Вещества: Картофель, карамель, растительное масло, молоко,CH3COH , NaOH , CuSO4, HCl, KMnO4 , йод, молоко
Ход работы.
Опыт1: Определение крахмала в картофеле.
На разрезанный ломтик картофеля прилейте каплю йода.
Что вы наблюдаете?
Опыт2: Определение молочного сахара (лактозы) в молоке.
- В пробирку налейте 2 мл молока и смешайте с 2мл воды.
- Прилейте несколько капель 10% р-ра уксусной кислоты и перемешайте. Образовавшиеся хлопья отфильтруйте на марлю.
- К фильтрату прилейте по каплям2мл р-ра щёлочи и р-р сульфата меди до образования синего окрашивания, смесь нагрейте.
- Как изменяется окраска при нагревании? О чём это говорит?
Опыт3: Определение сахарозы в карамели.
- Карамель нагревают с водой до кипячения и после охлаждения отфильтровывают.
- В пробирку наливают 2мл фильтрата, добавляют 1мл концентрированной соляной кислоты и нагревают.
- В пустую пробирку отливают 2мл полученного раствора, добавляют гидроксид меди и нагревают до образования красно- кирпичного цвета.
Опыт4: Доказательство наличия непредельных жирных кислот в растительном масле.
Прилейте в растительное масло раствор марганцовки.
Что вы наблюдаете? Как вы объясните это явление?
Учитель, имея «в руках» интересный фактический пример, может сконструировать из него творческую задачу необходимой сложности в соответствии с целями и задачами урока. Источник для конструирования задач по химии - книга Людмилы Аликберовой «Занимательные задания по химии». Вот несколько интересных вопросов, которые можно задать учащимся и на основе которых затем сконструировать творческие задачи исследовательского типа:
1. На дверях мастерской есть надпись: «Водой не гасить!» Чем можно гасить пожар в таких лабораториях?
2. Почему уже со второй- третьей дозы героина возникает зависимость человека от этого вещества?
Из этих познавательных вопросов можно с помощью технологии ТРИЗ сконструировать целый ряд творческих задач[12]. Для конструирования исследовательских задач воспользуемся следующим алгоритмом:
• исходный факт;
• формулировка задачи;
• выявление противоречия;
• поиск ресурсов.
• формулировка идеального конечного результата;
Например, исходный факт: в Индии на площади стоит колонна, которая изготовлена около 1500 лет назад из железа. Уже много лет она не подвержена коррозии, несмотря на влажный и тёплый климат.
Составим текст исследовательской задачи: Как известно, климат в Индии тёплый и влажный. На площади во дворе мечети в Дели находится знаменитая железная колонна - одно из чудес света. Почему же железная колонна в Индии стоит уже почти 16 веков не разрушаясь? Как сумели древние мастера создать химически чистое железо, которое трудно получить даже в современных электролитических печах?
Выявим противоречие между знанием того, что железо способно разрушаться (ржаветь) и незнанием способов защиты от коррозии.
Выдвижение гипотез:
Если в состав железа колонны ввести антикоррозионное вещество, то колонна не будет ржаветь;
Если колонна абсолютно гладкая, то влага не оседает на ней и не образуется
гальванической пары, способствующей разрушению;
Если в составе сплава колонны есть вещества, которые, реагируя с железом, водой и кислородом, создали защитный слой.
Осуществим поиск Ресурсов с помощью дополнительной литературы и ресурсов Интернет.
Результат: колонна содержит неожиданно много фосфора, который, реагируя с железом, водой и кислородом, создал своего рода защитный антикор-розийный поверхностный слой.
В ходе реализации метода решения исследовательских задач формируются навыки обучающихся по подбору методик исследования и практическому овладению ими.
Метод «Учимся вместе» разработан в университет штата Минессота и направлен на формирование у обучающихся коммуникативных навыков и навыков коллективной работы, что немаловажно для исследовательской деятельности.
Данный метод продуктивно реализуется в ходе уроков – творческих лабораторий, уроков – практикумов, уроков-семинаров. Он основан на работе разноуровневых групп, каждая из которых получает одно задание, являющееся подзаданием какой-либо большой темы, над которой работает весь класс. Внутри группы школьники самостоятельно определяют роли каждого, обеспечивая таким образом мотивацию обучения и рефлексию деятельности.
|
