Слайд 1Проблемно-исследовательские технологии обучения химии
Береснева Е. В.
к.п.н., профессор кафедры фундаментальной химии
и методики обучения химии ВятГУ
Слайд 2План лекции
1. Технология проблемного обучения химии
2. Технология исследовательского обучения химии
Слайд 3Литература
Береснева Е. В. Современные технологии обучения в системе подготовки учителя
химии. Киров: ВятГУ, 2017
Береснева Е. В. Современные технологии обучения химии.
М.: Центрхимпресс, 2004
Васильева П. Д., Кузнецова Н. Е. Обучение химии. Модернизация общего образования. СПб.: КАРО, 2003
Педагогические технологии: учеб. пособие для студ. пед. спец. / под общ. ред. В. С. Кукушина. – М.: ИКЦ «МарТ»: Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2006
Селевко Г. К. Педагогические технологии на основе дидактического и методического усовершенствования УВП. – М.: НИИ школьных технологий, 2005
Шишкин Е. А., Береснева Е. В. Методика преподавания химии. Киров: ВятГГУ, 2010
Слайд 41. Технология проблемного обучения химии
«Человечество за многие тысячелетия своего существования
еще не научилось учиться. Открытие секретов учения, преодоление мощных защитных
систем психики, немедленно вступающих в действие при отсутствии интересов, при утомлении однообразием, должно стать одной из главных возможностей общего подъема интеллектуального уровня человека будущего»
И. Ефремов
Слайд 5Проблемное обучение
Это целостный тип обучения, в основе которого лежит особый
вид взаимодействия преподавателя и обучающихся, характеризующийся систематической учебно-познавательной деятельностью по
усвоению новых знаний и новых способов действий путем решения учебных проблем. В рамках проблемного обучения осуществляется переориентация учебного процесса с памяти на мышление
Слайд 6Проблемное обучение
Это тип развивающего обучения, в котором сочетаются систематическая самостоятельная
поисковая деятельность обучаемых с усвоением ими готовых выводов науки
М. И.
Махмутов
(разработал современную теорию проблемного обучения)
Слайд 7Отличительные особенности проблемного обучения
проблемное обучение является ядром развивающего обучения и
ориентировано на формирование диалектического стиля мышления обучающихся на основе творческого
подхода к познанию окружающего мира
ведущим видом деятельности в проблемном обучении является самостоятельная проблемно-поисковая деятельность обучающихся, которая занимает основную часть времени занятия
проблемное обучение наиболее адекватно научному познанию
Слайд 8Отличительные особенности проблемного обучения
проблемное обучение делает изложение более доказательным и
способствует превращению знаний в убеждения
проблемное обучение более эмоционально и ведет
к повышению интереса к предмету при обязательном условии целенаправленного формирования эмоционально-мотивационной сферы деятельности обучающихся
проблемное обучение характеризуется динамичностью учебного процесса, то есть подвижной взаимосвязью всех его структурных элементов
Слайд 9Этапы организации проблемного обучения
подготовка к восприятию проблемы (актуализация знаний, необходимых
для того, чтобы обучающиеся могли решить проблему)
создание проблемной ситуации (самый
ответственный и сложный этап, характеризующийся тем, что обучающиеся не могут выполнить поставленную перед ними задачу с помощью имеющихся у них знаний)
формулирование проблемы (итог возникшей проблемной ситуации; это познавательная задача, которую ставит педагог или сами обучающиеся и которая указывает, куда они должны направить свои усилия)
Слайд 10Этапы организации проблемного обучения
поиск способов решения проблемы (состоит из двух
ступеней: выдвижение гипотез и построение плана решения для проверки каждой
гипотезы)
решение проблемы (подтверждение или опровержение гипотезы, доказательство, если возможно, на практике, правильности избранного решения)
творческое применение усвоенных знаний и способов действий (использование их в новых ситуациях)
рефлексия собственной деятельности и самооценка достигнутых результатов
Слайд 11Проблемная ситуация
Это пусковой механизм проблемного обучения, особый вид взаимодействия обучающего
и обучаемого. Проблемная ситуация проявляется у обучающихся в возникновении определенного
психического состояния интеллектуального затруднения, сопровождающегося возбуждением познавательной активности и необходимостью выполнения поставленной проблемы. Одним из важных условий принятия проблемной ситуации является наличие некоторой степени рассогласования между усвоенными и усваиваемыми знаниями, которая определяется творческими возможностями и уровнем развития субъекта
Слайд 12Виды проблемных ситуаций
ситуации конфликта (имеется противоречие между усвоенным обучающимися материалом
и изучаемым, между данными науки и жизненными представлениями обучающихся)
ситуации затруднения
(демонстрация или сообщение обучающимся фактов, для объяснения которых они нуждаются в новой, пока неизвестной им информации)
Слайд 13Компоненты психологической структуры проблемной ситуации
неизвестное, которое должно содержать видимое или
подразумеваемое противоречие (предметно-содержательная сторона проблемной ситуации)
познавательная потребность, мотив деятельности для
разрешения возникшего противоречия (мотивационная сторона проблемной ситуации)
интеллектуально-познавательные возможности обучающегося, включающие в себя его творческие способности и имеющийся жизненный опыт (объективно-личностный аспект проблемной ситуации)
Слайд 14Условия возникновения проблемной ситуации
владение обучающимися определенным минимумом исходных знаний, необходимых
для начала поиска
владение обучающимися некоторым опытом активной познавательной деятельности
наличие на
занятии благоприятной и комфортной эмоциональной атмосферы
Слайд 15Способы создания проблемной ситуации
побуждение к теоретическому объяснению фактов, которые внешне
не соответствуют известным теоретическим положениям:
демонстрация образца кремния или иода и
вопрос «К металлам или неметаллам относится это вещество и почему?»
Слайд 16Способы создания проблемной ситуации
выдвижение на основе известной теории предположений, которые
в реальности не осуществимы:
проблемная ситуация может возникнуть при проектировании процессов
на основе ряда напряжений металлов, когда учащиеся могут сделать ошибочные предположения о характере взаимодействия щелочных металлов с растворами солей
Слайд 17Способы создания проблемной ситуации
выявление противоположных или сходных свойств веществ, а
также двойственных свойств соединений:
азот и фосфор являются элементами одной подгруппы,
однако в виде простых веществ обладают разными физическими свойствами, в то же время азот имеет ряд сходных свойств с угарным газом
обнаружение кислотных свойств у гидроксида алюминия
Слайд 18Способы создания проблемной ситуации
нахождение рационального пути решения, когда заданы условия
и конечная цель:
получить гидроксид цинка, имея следующий набор реактивов: цинк,
вода, хлорид натрия, гидроксид натрия, соляная кислота (избыточное количество реактивов можно увеличить)
Слайд 19Способы создания проблемной ситуации
включение в учебный процесс расчетных и качественных
задач с нестандартным решением:
к таким задачам относятся задачи на смеси,
с недостающими, избыточными или неопределенными данными, логические задачи на переходы с использованием буквенных обозначений и другие
Слайд 20Способы создания проблемной ситуации
обыгрывание ситуаций, когда обучающиеся сталкиваются с практическим
применением веществ и явлений:
источником для возникновения проблемной ситуации может стать
незнание учениками сути наблюдаемого ими не раз вспенивания при обработке ран 3% раствором перекиси водорода
Слайд 21Способы создания проблемной ситуации
побуждение к нахождению самостоятельного решения при постановке
сложных комплексных проблем, особенно межпредметного и мировоззренческого характера:
подобрать условия для
осуществления определенной реакции, зная свойства веществ, вступающих в нее, и высказать предположения по оптимизации данного производственного процесса (эти процессы могут быть связаны с проблемами связывания азота воздуха, очистки сточных вод и другими)
Слайд 22Учебная проблема
Под учебной проблемой следует понимать форму практической реализации возникшей
в процессе усвоения учебного материала проблемной ситуации, определяющую направление умственного
поиска, побуждающую к познанию неизвестного и ведущую к усвоению нового понятия или способа действия
Учебные проблемы легко обнаруживаются при установлении связей между теориями и фактами, между теориями и понятиями, между отдельными понятиями и т. д.
Слайд 23Проблема
Почему одни вещества являются электролитами, а другие нет? Проблема
возникает при установлении связи между теорией строения вещества и обнаруженным
фактом различного поведения веществ в растворе
Слайд 24Формы предъявления учебных проблем
Каждая учебная проблема может быть выражена
в виде вопроса или задачи, но не каждый вопрос или
задача могут быть отнесены к проблемным. Не будут проблемными:
- вопрос, требующий репродуктивного ответа
расчетные задачи, имеющие все данные для решения и требующие только вычислений по формуле или уравнению химической реакции
экспериментальные задачи, предполагающие проведение исследования на основе известных условий и методов работы и подтверждение установленных теоретических положений
Слайд 25Формы предъявления учебных проблем
В качестве конкретной формы предъявления учебных
проблем могут выступать упражнения, комбинированные задания, задания творческого характера и
многие другие. Система усложняющихся проблемных заданий разного вида – это основное средство управления педагогом учебно-познавательной деятельностью обучающихся в условиях проблемного обучения
Слайд 26Примеры
В каких пробирках находятся вода, раствор кислоты и раствор щелочи?
Задачу нельзя считать проблемной, так как учащиеся, решая ее, пользуются
известными им способами и заранее знают, какой результат получится; новых знаний и умений они здесь не приобретают
Как объяснить, что элементы одной подгруппы – углерод и кремний – образуют высшие оксиды, резко отличающиеся друг от друга по своим физическим свойствам?
Вопрос будет проблемным
Слайд 27При организации проблемного обучения преподаватель должен
учить мыслить логично, творчески
сделать
учебный материал более доказательным и убедительным
содействовать формированию прочных знаний
воздействовать на
эмоциональную сферу обучающихся
формировать навыки поисковой и исследовательской деятельности
Слайд 28Обучаемые должны владеть навыками
аналитических рассуждений
рассуждений по аналогии
комбинированных рассуждений
различения фактов
и мнений
соотнесения причины и следствия
логичного изложения своего решения
Слайд 30Роль педагога при проблемном обучении
При проблемном обучении существенно меняется роль
педагога в учебном процессе. Он осмысленно идет на творческое сотрудничество
с обучающимися при выполнении учебных задач, что предполагает совместное обсуждение различных подходов к решению, борьбу мнений, столкновение точек зрения. При этом меняется методика ведения занятия педагогом, который должен обладать умением вести дискуссию
Слайд 31Вывод
Важной положительной стороной проблемного обучения является его развивающий характер.
Однако при использовании проблемного подхода надо помнить, что только тогда
можно говорить о развитии мышления, когда проблемные ситуации используются регулярно, в системе. Осуществление проблемного обучения требует довольно много времени и подготовки
Слайд 32Литература
Шаталов М.А., Кузнецова Н.Е. Обучение химии. Решение интегративных учебных
проблем. – М.: Вентана-Граф, 2006
Кузнецова Н.Е., Шаталов М.А., Эстрин Э.Р.
Проблемное обучение химии. – Киров, 1998
Кириллова Г.Д. Особенности урока в условиях проблемного обучения. – Л., 1992
Лернер И.Я. Проблемное обучение. – М., 1974
Максимова В.Н. Проблемный подход в обучении в школе. – Л., 1993
Маткин В.В. Межпредметные проблемные познавательные задачи как средство формирования интереса к творческой деятельности у школьников. – М., 1976
Матюшкин А.М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. – М.: Педагогика, 1972
Махмутов М.И. Организация проблемного обучения в школе. – М.: Просвещение, 1977
Слайд 332. Технология исследовательского
обучения химии
«Искусство обучения есть искусство будить в
юных душах любознательность и затем удовлетворять ее; а здоровая, живая
любознательность бывает только при хорошем настроении. Когда же насильно забивают голову знаниями, они только гнетут и засоряют ум. Чтобы переварить знания, надо поглощать их с аппетитом»
А. Франс
Слайд 34Исследование в обучении
Позволяет осуществить в обучении максимальную самостоятельность и творческую
активность обучающихся
Чтобы пробудить интерес к исследованию, нужно не только
систематически предоставлять обучающимся возможность участвовать в такой работе на занятии, но и обучать всем необходимым приемам проведения самостоятельного исследования
Речь идет об исследовании, значение которого выражается не в объективной ценности полученных результатов, а в субъективной необходимости их для развития обучающегося
Слайд 35Исследовательская деятельность
Совокупность действий поискового характера, ведущих к открытию неизвестных
обучаемым фактов, теоретических знаний и способов деятельности
Учебные исследовательские работы по
характеру их выполнения делятся на теоретические и экспериментальные. К последним относится проведение самостоятельного лабораторного практикума и его последующее обсуждение
Слайд 36Теоретические исследовательские работы
Доклад, реферат, курсовая и выпускная работы, которые
выполняются в соответствии с определенными требованиями, предъявляемыми к ним в
современном научном обществе. Темы исследовательских работ предлагаются преподавателем или выбираются самими обучающимися из предлагаемого перечня. Хорошо, если темы имеют междисциплинарный характер
Слайд 37Методика развития исследовательских способностей обучающихся
Развитие умения видеть проблему
а)
«найти необычное в обычном» – важное свойство изменять собственную точку
зрения, смотреть на объект с разных сторон
б) «найти особенное и единичное в общем»
в) «охарактеризовать химические объекты многопланово»
г) «увидеть соединение в другом свете» - создание художественного образа вещества
Слайд 38Методика развития исследовательских способностей обучающихся
Развитие умения выдвигать гипотезы
Обучающиеся должны
уметь выдвигать догадки, предположения, которые дают возможность увидеть проблемы в
другом свете, посмотреть на ситуацию с другой стороны. При этом используются слова: «может быть», «предположим», «допустим», «возможно», «что, если …»
Слайд 39Методика развития исследовательских способностей обучающихся
Развитие умения классифицировать. При этом
важно знать правила классификации:
члены деления должны исключать друг друга (не
пересекаться)
деление производится только по одному существенному признаку (основанию)
деление должно быть соразмерным (объем делимого должен быть равен сумме объемов членов деления)
основание должно быть строго определенным и существенным для классификации
Слайд 40Методика развития исследовательских способностей обучающихся
Выработка умений строить логическую цепь
рассуждений. Управление мыслительной деятельностью осуществляется путем комментирования выполняемых заданий (задания
по написанию уравнений реакций, иллюстрирующих схему превращения одних веществ в другие), которое может сопровождаться демонстрацией образцов промежуточных и исходных веществ. Используя этот прием, обучающиеся тем самым планируют свои умственные действия, а мышление опирается на чувственное восприятие
Слайд 41Методика развития исследовательских способностей обучающихся
Выработка умений совершать действия по
плану
Выработка умений систематизировать изучаемый материал и выражать его в виде
схем, таблиц, графиков
Выработка умений контролировать свои рассуждения и доказывать правильность предположений. Химический эксперимент в виде экспериментального решения задач
Слайд 42Группы
исследовательских умений
Для проведения исследования необходимо научить обучающихся пользоваться исследовательскими
умениями, т.е. системой интеллектуальных и практических умений, необходимых для самостоятельного
выполнения исследования
1-я группа включает выполнение единичных операций исследования:
наблюдения
сравнения фактов, свойств веществ и явлений
нахождения причинно-следственных связей
формулирования выводов на основе единичных операций исследования
Слайд 43Группы
исследовательских умений
2-я группа представляет сочетание различных умений 1-й группы
и включает умения:
сформулировать цель работы
выразить зависимость между фактами, явлениями в
виде графика, схемы, таблицы
высказывать суждения, построить умозаключение на основе ранее приобретенных знаний
проектировать опыт для подтверждения высказанного суждения
провести опыт и сформулировать вывод
Слайд 44Группы
исследовательских умений
3-я группа характеризуется комплексным использованием различных умений 1-й
и 2-й групп и включает умения:
видеть проблему
строить гипотезу
составить план исследования
найти
способ экспериментального подтверждения гипотезы
не только провести эксперимент, но и обработать его результаты, сформулировать вывод
Слайд 45Вывод
Исследовательская работа занимает на занятии больше времени, чем выполнение
заданий по образцу. Однако затрата времени на развитие исследовательских умений
впоследствии компенсируется тем, что обучающиеся будут быстро и правильно выполнять работы, так как повысится осознанность и прочность их знаний, появится устойчивый интерес к предмету
Исследовательское обучение не создает новых объективных научных данных, но моделирует научный поиск и приводит к субъективно новым научным знаниям у обучаемых
Слайд 46Литература
Боровских Т. А. Индивидуализированные технологии обучения химии // И. Д.
1-е сентября, Химия, 2006. – № 20. – С. 3-11
Жарова
Л.В. Учить самостоятельности. – М.: Просвещение, 1993
Зайцев О.С. Методика обучения химии. – М.: Владос, 1999
Зуева М.В., Иванова Р.Г. Совершенствование организации учебной деятельности школьников на уроках химии. – М.: Просвещение, 1989
Иванова Р.Г., Иодко А.Г. Система самостоятельных работ учащихся при изучении неорганической химии. – М.: Просвещение, 1988
Поспелов Н.Н., Поспелов И.Н. Формирование мыслительных операций у старшеклассников. – М.: Педагогика, 1989
Усова А.В., Бобров А.А. Формирование у учащихся учебных умений. – М.: Знание, 1987