Химия. Особенности построение программы опережающего обучения

автор: Колыванова Лариса Михайловна

учитель химии МАОУ «Экспериментальный лицей «Научно-образовательный комплекс»

Химия. Особенности построение программы опережающего обучения

Химия. Особенности построение программы опережающего обучения

Колыванова Лариса Михайловна,

учитель химии

МАОУ«Экспериментальный лицей «Научно-образовательный комплекс»

В современном мире многие сферы деятельности человека основываются на достижениях науки. Решение проблем, возникающих перед обществом, связаны также с дальнейшим развитием науки. Кроме того, перед человечеством стоят нерешенные глобальные экологические проблемы, преодолеть которые возможно при формировании  новой информационно-экологической цивилизации, основанной на целостном, системном познании мира. Вал информации, обрушивающийся на нас в виде обрывочных сведений из разных областей знания, привёл, согласно утверждениям социальной психологии, к формированию «клипового мышления». Термин говорит сам за себя – фрагментарное мышление, не требующее установления причинно-следственных связей. В связи с этим задача школы – создание целостного мировоззрения, становится ещё более актуальной.[3]

 К тому же пандемия коронавируса привела к тому, что все участники образовательного процесса вынуждены были перейти на дистанционные формы обучения (ДФО), где «клиповое мышление» стало большой проблемой.

Формирование базальных структур мышления у человека заканчивается к 14 годам[4]. В течение ряда лет опросы, проводимые среди учащихся с целью выяснения их интересов и склонностей, показывает, что физика и химия – одни из самых непопулярных предметов в массовой общеобразовательной школе. Уровень знаний  учащихся низок даже на репродуктивном уровне. Лишь незначительная часть их способна решать соответствующие необходимому минимуму знаний и умений по физике и химии соответственно. 

Одну из причин КуковаГ.Г.  и Румянцева Н.Е. видят в том, что «… возраст ознакомления  учащихся с основами физики и химии как наук выбран не вполне удачно: слишком поздно; ведь интересы подростков к этому возрасту (7 – 8 классы) уже начинают формироваться вокруг одной из школьных дисциплин, с основами которой они знакомятся раньше»[7].

Проектируя образовательные системы и технологии в современных условиях предпрофильной подготовки и профильного обучения, необходимо создать предпосылки для квалифицированного выбора профиля учеником. Вероятно, что учащиеся до 14 лет должны познакомиться со всеми предметами учебного плана своего  учебного заведения. 

Опыт преподавания химии в 5 – 6 классах уже описан в литературе[4, 7], существуют и программы: Естествознание, 5- 7 классы [5] и др.  Но, по нашему мнению, необходим новый подход к преподаванию химии, как отдельного учебного предмета, а не составляющей курса естествознание. Такой подход реализуется с 1993г. в Усть-Илимском экспериментальном лицее, а ныне в МАОУ«Экспериментальный лицей «Научно-образовательный комплекс»

Экспериментальный лицей с его разновозрастным и концентрированным обучением занимает особое место среди школ нового типа. Нами уже более 25 лет осуществляется опережающее на один год обучение химии, и приобретен восьмилетний опыт обучения пяти- и шести- классников.

Одной из важнейших задач, решаемых в лицее, является создание оптимальных условий для формирования нового типа личности с преобладанием научно-теоретического типа мышления. Разработаны и осуществляются на практике содержание и соответствующие ему формы, средства и методы обучения. 

В связи с этим, возникла необходимость в разработке программы и технологии опережающего обучения химии.

Опережающее обучение подразумевает развитие мышления учащихся, опережающее их возрастные возможности.[3] Программа построена по принципу двухуровневой работы: в зоне реальных возможностей и в зоне ближайшего развития. Под зоной реальных возможностей учащегося понимается круг задач, которые учащийся может выполнить самостоятельно, не прибегая к помощи учителя; под зоной ближайшего развития понимается круг задач, которые учащийся понимает, может самостоятельно выполнить отдельные фрагменты, но в целом справиться с ними без помощи учителя не может. 

Изменения и дополнения уже существующей программы по химии связано с переходом лицея на новую возрастную структуру контингента учащихся, и как следствие,  с разработкой новой программы развития лицея. Обучение по-прежнему осуществляется в режиме недельного погружения, но состав разновозрастных групп изменен: их составляют учащиеся 5- 6 класса, (ранее  возраст учащихся– 7 класс), разновозрастныегруппы   предпрофильной подготовки –состав 7,8,9 класс (ранее – 8,9,10 класс).

Кроме того, изменения в программе связаны и с необходимостью предпрофильной подготовки учащихся в основной школе и профильной подготовкой в средней (полной) школе в соответствие с положениями Концепции профильного обучения в школе.

Данный эксперимент направлен и на поиск  эффективных путей формирования структуры химического мышления. В основу положены теория развивающего обучения В.В. Давыдова – Д.Б. Эльконина, теория поэтапного формирование умственных действий Л.С. Выготского, П.Я. Гальперина, Н.Ф. Талызиной.

Для современного этапа развития человечества характерно лавинообразное нарастание информации во всех областях знаний, а тем более химии. Даже в рамках традиционного преподавания химии катастрофически не хватает времени, для передачи учениками  всей информации. 

К сожалению, следует отметить, что на сегодняшний день, из перечня профессиональных приоритетов, куда относилось и развитие мышления учащихся, подавляющее большинство учителей выбрало формирование прочных знаний по предметам. На сегодня эта цель остается ведущей в подавляющем большинстве учебных заведений[10].

В условиях сокращения учебного времени на преподавание химии (не более 2 часов в неделю согласно БУП) именно преподавание непрерывными блоками продолжительностью не менее 1 недели – позволяет решить проблему, связанную с законом забывания Г.Эббингауза. В соответствии с этим законом за первые двое суток забывается до 80% полученной информации [8]. Непрерывное закрепление материала в пределах недельного погружения существенно повышает эффективность его усвоения. 

Одной из наиболее эффективных  педагогических технологий в свете поставленных перед системой образования проблем является технология концентрированного обучения.

Цель концентрированного обучения состоит в повышении качества обучения и воспитания учащихся через создание оптимальной организационной структуры учебного процесса, сближение обучения с естественными психологическими особенностями человеческого воспитания.

Важнейшим дидактическим принципом концентрированного обучения, является принцип самостоятельного созидания знаний, который заключается в том, что знание учеником не получается в готовом виде, а созидается им самим в результате организованной учителем определенной познавательной деятельности.

Самостоятельное открытие малейшей крупицы знания учеником доставляет ему огромное удовольствие, позволяет ощутить свои возможности, возвышает его в собственных глазах. Ученик самоутверждается как личность. Эту положительную гамму эмоций школьник хранит в памяти, стремится пережить еще и еще раз. Так возникает интерес не просто к предмету, а что более ценно – к самому процессу познания – познавательный интерес.

Ученик может усвоить информацию только в собственной деятельности при заинтересованности предметом. «Интерес — это «сплав» многих психических процессов, образующих особый тонус деятельности, особые состояния личности (радость от процесса учения, стремление углубляться в познание интересующего предмета, в познавательную деятельность, переживание неудач и волевые устремления к их преодолению».

Большинство педагогов, работающих в режиме концентрированного обучения, прибегают к блочно-модульной системе распределения  содержания курса, а для реализации поставленных в программах задач используют проектный и игровой методы. 

  Актуальность заключается в том, что приоритетной задачей  преподавания школьного курса химии является совершенствование методики формирования познавательной, информационно-коммуникативной и  рефлексивной деятельности ученика. Овладение этими видами деятельности как существенными элементами культуры является необходимым условием развития и социализации школьников. 

В ходе инновационного поиска мы пришли к пониманию того, что для построения образовательного процесса, опирающегося на потребности, способности и возможности всех его субъектов, нужны деятельностные, групповые, игровые, ролевые и другие активные формы и методы обучения. 

Обозначенные проблемы можно решить благодаря концентрированному обучению. 

В условиях концентрированного обучения традиционные учебные методы и способы организации образовательного  процесса мало эффективны. 

Образовательный стандарт по химии ориентирует учителя на организацию учебного процесса, в котором ведущая роль отводится самостоятельной познавательной деятельности  учащихся.

Деятельностный подход прежде всего отражается в формулировках требований к уровню подготовки выпускников, предусматривающих овладение определенными способами познавательной деятельности, свойственными химии. Они направлены на то, чтобы определять и распознавать (в том числе опытным путем) состав веществ и их принадлежность к соответствующему классу соединений, виды химической связи, типы химических реакций; характеризовать химические элементы на основе их положения в периодической системе Д.И.Менделеева, сущность химических реакций и т.п.

 Для выполнения этих требований  нужно  организовывать такие виды деятельности, как наблюдение, описание и объяснение химических явлений, проведение опытов и экспериментальных исследований по выявлению закономерностей, а не просто  сообщать школьникам систему готовых знаний. Учащиеся должны не только знать результаты научных достижений, но и овладеть методами научных исследований химических явлений. Учитель должен контролировать не запоминание текста учебника, а правильные и успешные познавательные действия ученика. 

Метод поэтапного формирования умственных действий (Гальперин) находит здесь свое применение. Создание с учащимися ориентировочной основы этих действий не представляет труда, а отработка  занимает длительное время, зато учащиеся видят, для чего они это делают. Повторение можно проводить на новом материале.

Работа на уроке и дома строится таким образом, что учащиеся вынуждены обдумывать задачи из зоны ближайшего развития, доводя их до конца с помощью учителя, и решения задач из зоны реальных возможностей, доводя их до уровня сформированного навыка. [3]

Ориентация на организацию самостоятельной познавательной деятельности  учащихся является необходимым условием успешности обучения химии  всех учащихся. В результате освоения содержания образования по химии учащиеся получают возможность расширить круг  учебных умений, навыков и способов деятельности.

Образовательный стандарт по химии включает систему прикладных знаний и умений, значимых для самого ученика, востребованных в повседневной жизни, важных для сохранения окружающей среды и собственного здоровья. Это вопросы обеспечения собственной безопасности в процессе использования веществ и определения собственной позиции по отношению к экологическим проблемам и поведению в природной среде.

В связи с вышеизложенным, нами  были составлены такие задания для учащихся младшего возраста, которые вызывали бы интерес и были понятны и знакомы им из повседневной жизни. Например, такие задания как: 

1. Составьте химическую формулу сахарозы, молекула которой состоит из 12 атомов углерода, 22 атомов водорода и 11атомов кислорода.
2. Опишите качественный и количественный состав молекулы уксусной кислоты, которую вы знаете как уксус, химическая формула которого СН3СООН.
3. Все люди выдыхают углекислый газ, который называется оксид углерода (IV). Составьте формулу этого газа.

Кроме того, нами были использованы задания на развитие памяти, внимания, мышления, воображения учащихся, решение которых основаны на:

— познавательной деятельности, предполагающей использование для познания окружающего мира наблюдений, измерений, эксперимента, моделирования; приобретение умений различать факты, гипотезы, причины, следствия, доказательства, законы, теории; приобретение опыта  экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез;  выделение значимых функциональных связей и отношений между объектами изучения; выявление характерных причинно-следственных связей; творческое решение учебных и практических задач: умение искать оригинальные решения, самостоятельно выполнять различные творческие работы; умение самостоятельно и мотивированно организовывать свою познавательную деятельность от постановки цели до получения результата и его оценки; 

— информационно-коммуникативной деятельности, предполагающей развитие способности понимать точку зрения собеседника и признавать право на иное мнение; приобретение умения получать информацию из разных источников и использовать ее; отделение основной информации от второстепенной, критическое оценивание достоверности полученной информации, передача содержания информации адекватно поставленной цели; перевод информации из одной знаковой системы в другую; умение развернуто обосновывать суждения, давать определения, приводить доказательства; использование мультимедийных ресурсов и компьютерных технологий для обработки, передачи, систематизации информации, создания баз данных, презентации результатов познавательной и практической деятельности; владение основными видами публичных выступлений (высказывания, монолог, дискуссия, полемика), следование этическим нормам и правилам ведения диалога и диспута.

— рефлексивной деятельности, предполагающей приобретение умений контроля и оценки своей деятельности, умения предвидеть возможные результаты своих действий; объективное оценивание своих учебных достижений, поведения, черт своей личности; учет мнения других людей при определении собственной позиции и самооценке; определение собственного отношения к явлениям современной жизни; осуществление осознанного выбора путей продолжения образования или будущей профессиональной деятельности. 

Овладение этими видами деятельности как существенными элементами культуры является необходимым условием развития и социализации школьников. 

Новизна подхода заключается в том, что традиционно раздробленное по всему курсу химии содержание, сконцентрировано в схематические блоки-модули, которые изучаются в процессе общения в группах. 

Концентрированное обучение позволяет решить проблемы мобилизации умственных и физических сил учащихся, снятия нервного стресса, целостности подачи материала и  изучения его в логическом единстве. 

Наше исследование показало, что помимо педагогических задач, стоящих перед учителем, реализующим опережающее обучение, необходимо учитывать и организационные моменты. Необходимо в учебном плане выстраивать погружения по химии после погружений по математике и физике, т.к. учащиеся 6 класса еще не владеют таким базовым математическим понятием, как наименьшее общее кратное. На этом понятии строится вывод формул сложных веществ, расстановка коэффициентов в уравнениях химических реакций. Учащиеся после изучения материала по физике более свободно ориентируются в названиях структурных частиц: атом, ион, молекула. Кроме того, они знакомы со строением  атома на физическом уровне, и более успешно выстаивают связи между строением атома и свойством химического элемента – валентностью.

Наши наблюдения позволили отметить, что 5- классники более охотно решают задания творческого характера, чем учащиеся 6 класса. Одно из наиболее сложных погружений для учащихся – первое, по каждому предмету. Химия не является исключением. Учащиеся знакомятся не только с новым для себя предметом, требующим определенных умений и навыков, а так же хорошего уровня математической подготовки, но и привыкают к новой деятельности – составление конспектов, работа с учебником и справочным материалом, например, периодической системой химических элементов и др. В связи с этим наибольший интерес представляют результаты первого погружения по химии. С заданиями репродуктивного уровня справились большинство учащихся – 90%:

Анализ заданий, выполненных учащимися, показал, что задания творческого характера выполнили около 65% 5- классников и 60% 6- классников.

Анкетирование было проведено с целью определения уровня психологического комфорта на уроках химии. Более 80% учеников отметили, что новый предмет интересен, 35% отметили, что испытывали дискомфорт при выполнении заданий у доски. 40% 5-классников испытывали беспокойство, которое связано с тем, что в их группе учатся 6-классники, «более способные и подготовленные», как считали опрошенные.

Таким  образом, мы считаем возможным сделать некоторые выводы:

1. 1. наблюдения и анализ полученных годовых оценок показал, что эффективность опережающего обучения  по химии не всегда зависит от возраста учащихся, а зависит от уровня развития ученика, его умений и способностей к самостоятельной учебной деятельности,
   2. опережающее обучение ставит перед учителем ряд выполнимых задач, которые требуют: 
      • определенного построения содержания химического образования с учетом уровня подготовки учеников,
      • применения приемов направленных на развитие внимания, мышления, воображения, памяти и речевых навыков учащихся,
      • применение технологии концентрированного обучения, как наиболее эффективной и направленной на развитие личности ученика, «способствующей его духовному, психическому и физическому росту и  развитию» [10].
   3. опережающее обучение требует ряд административных мер, связанных с выстраиванием очередности погружений по химии, физике и математике,
   4. требуется больший подбор дидактических заданий, направленных на развитие памяти учащихся. 

Развитие памяти в процессе химического образования требует реализации приемов запоминания, сохранения, воспроизводства и переработки учащимися химической и другой информации. [10]

В связи с последним выводом, нами были предприняты изменения на дидактическом уровне в технологии опережающего обучения в 2012-2013 учебном году. Так, например, для запоминания специфического химического языка учащиеся изготовили карточки со знаками химических элементов. Перед традиционным химическим диктантом проводится короткая разминка с элементами игры для лучшего запоминания знаков. Так же, нами отмечено, что во время погружения по химии, которое проведено после погружений по математике и физике, учащиеся быстрее овладевают навыками составления химических формул и уравнений. 

Некоторые авторы[6,9] в своих аргументах приводят данные специальных исследований Центрального научно-исследовательского института политехнического образования (1933 г.), которые показали, что для учащихся в возрасте до 14 лет, привыкших мыслить конкретно, очень труден, а иногда и непосилен переход от конкретных явлений к абстрактным понятиям, от непосредственно видимого и ощущаемого к тем взаимодействиям, которые происходят между атомами и молекулами.

 Особенность химии состоит в том, что в ней самые основные понятия (смесь и индивидуальное вещество, атом и молекула, относительная атомная масса, валентность, химический элемент) являются одними из самых трудных для понимания, но без этих понятий невозможно построить систематический курс. В результате программа была построена так, что в 7 классе (14 лет) изучались отдельные факты (реакции), закон постоянства состава и основы атомно-молекулярного учения; в 8 классе (15 лет) школьники проходили химию элементов (неметаллы) и растворы; и лишь в 9 классе (16 лет) наряду с химией металлов изучался периодический закон и строение вещества. Для органической химии отводился 10 класс [9]. Подобное построение курса сохранялось примерно до середины 90-х годов.

В настоящее время – век информационных технологий, когда ребенок едва ли не с пеленок знакомиться с компьютером, ссылаться на исследования мышления подростков тридцатых годов и действующие ранее  программы, на наш взгляд, не разумно. Необходимы фундаментальные психологические исследования особенностей развития мышления современных подростков и на основании этих исследований в дальнейшем определять стратегию и тактику образования. 

В связи с распространением в последние десятилетие опыта развивающего обучения за пределы начальной школы возникают его вульгарные трактовки, приводящие к «опережающему теоретическому обучению» в химии, выраженному в изложении сложных абстрактных теорий в самом начале курса. Такое обучение можно назвать не «личностным», а «личностно-деформирующим». Если преподавание химии начинается в 8 классе с абстрактных теорий, то оно сразу и чаще всего навсегда лишается для учеников какого бы то ни было личностного смысла. Дети, которым не исполнилось еще 14 лет, учатся «заполнять электронами орбитали», т.е. осуществляют эмоционально-бесцветную, а значит, бессмысленную для этого возраста деятельность.[6] 

Распространяя теорию развивающего обучения Д.Б.Эльконина и В.В.Давыдова за пределы начальной школы, для изучения химии и физики, нужно учитывать разницу между «теоретическим мышлением» и научными теориями. Согласно В.В.Давыдову, теоретическое мышление – это не сформулированные теории, а способность мыслить понятиями, отражающими материальные объекты в их изменении, развитии, происходящими внутри более широкого взаимодействия вещей [1]. Возможно, более удачным термином, не приводящим к вульгарным толкованиям, было бы «системное мышление». Как уже говорилось выше, научные теории относятся к общественному знанию, лишенному личностных ценностей и смыслов. В одной из своих последних статей вице-президент РАО В.В.Давыдов писал [2]: «В основе теоретического мышления лежит теоретическое (или содержательное) обобщение. Человек, анализируя некоторую развивающуюся систему предметов, может обнаружить ее генетически исходное, существенное или всеобщее отношение. Выделение и фиксация этого отношения – это содержательное обобщение данной системы. Опираясь на это обобщение, человек может затем мысленно проследить происхождение частных и единичных особенностей системы из генетически исходного, всеобщего ее отношения. Теоретическое мышление как раз и состоит в том, чтобы создавать содержательное обобщение той или иной системы, а затем мысленно строить эту систему, раскрывая возможности ее существенного, всеобщего отношения… 

Если же мы наблюдаем в школе усвоение ребенком таких знаний, которые уже заранее четко сформулированы и даются ему учителем в “готовом виде” и в содержании которых отсутствуют моменты происхождения и развития изучаемого предмета, то можно твердо сказать, что в данном случае ребенок учебной деятельности не выполняет. 

При этом он усваивает с помощью иллюстраций и объяснений, предлагаемых учителем, те или иные эмпирические знания. К сожалению, в обычной школе дети чаще всего усваивают именно такие знания».

Список литературы.

1. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. – М.: ИНТОР, 1996. – 544 с., с.62–65.
2. Давыдов В.В. Концепция гуманизации российского начального образования (необходимость и возможность создания целостной системы развивающего начального образования). Электронная страница МАРО  http://www.maro.newmail.ru/vestnik/7/gumanizacija_davidov.htm.
3. Бирюкова С. С. Программа опережающего обучения математике. -.Доклад на конференции  «Математика и общество. Математическое образование на рубеже веков» 2000 г.
4. Гузеев В. Содержание образования и профильное обучение в школе. // Народное образование. 2202.№9. с. 116

5.Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак Л.С. Физика. Химия 5-6 классы.- М. : Дрофа. 2001.с. 129 -143

6. Загорский В. Личностное переживание химических открытий- : Первое сентября, №63, 2002 О программе по химии вальдорфской школы (НОУ) «Семейный лад» 01.07.2002
7. Кукова Г.Г., Румянцева Н.Е. Об изменении структуры школьных курсов физики и химии в связи с переходом на концентрические программы. // Концентризм и уровневая дифференцилизация в процессе обучения: Материалы и сообщения научно – практической конференции. Ярославль: ЯрИПКРО, 1997. с. 40
8. Немов Р.С. Психология. Учеб. для студентов высш. пед. учеб. заведений. В 3 кн. Кн. 1. Общие основы психологии. – 2 изд. – М.: Просвещение ВЛАДОС, 1995. – 576 с., с.198.
9. Парменов К.Я. Химия как учебный предмет в дореволюционной и советской школе. – М. Изд-во АПН РСФСР, 1963. – 359 с., с.256–258.
10. Современные технологии в процессе преподавания химии: Развивающее обучение, проблемное обучение, проектное обучение, кооперация в обучении, компьютерные технологии/ Авт.-сост. С.В. Дендебер, О.В. Ключникова. М. 5 за знания, 2007. -112с.