2. Велика роль химической символики и графики в процессе обучения химии. Необходимость оперирования при изучении уже первых тем учебного курса абстрактными заместителями (химическими знаками, формулами) реальных, чувственно не воспринимаемых объектов микромира (атомов, молекул и т.п.) требует специального обучения учащихся пользованию элементарными плоскостными моделями объектов. Полученные навыки значительно облегчат процесс достижения уровня образовательного стандарта при обучении химии. Ведь значительная часть учащихся не понимает смысла простейших средств наглядности, не умеет объяснить их содержание и уж тем более не может активно использовать, соотнося конкретную модель с определенной химической теорией, в рамках которой она применяется в школьном курсе.
Для формирования навыка продуктивного использования химических плоскостных абстрактных моделей можно применить ряд методических приемов:
А) многократное использование самодельного динамического пособия, состоящего из плоскостных моделей атомов химических элементов. Из фрагментов этого пособия учащиеся на магнитной доске по заданию учителя самостоятельно собирают модели простых, сложных веществ, схемы химических и физических явлений и т.п.
Б) регулярная организация фронтальных тренировочных диалогов с применением раздаточного дидактического материала. Суть его сводится к тому, что каждый учащийся получает тренировочную карточку матричного характера, которая содержит 4-6 вариантов однотипных, варьирующих наборов химических формул, уравнений реакций, плоскостных моделей и т.п. При этом на каждой каточке указано, с каким из вариантов должен работать ее владелец. Учитель формулирует всему классу общее задание для устной (письменной) фронтальной работы и предлагает одному из учащихся начать ответ. Поскольку розданные карточки одинаковые, все учащиеся должны следить за правильностью ответа, поднимать руку в тех случаях, когда они могут внести добавления или исправления и быть готовыми в любой момент продолжить ответ с любого места. После двух-трех тренировок учащиеся легко осваивают этот прием работы, и он оказывается исключительно эффективным, поскольку обеспечивает быструю мобилизацию внимания всех присутствующих в классе учащихся, предоставляет им условия для постоянной самопроверки и, что особенно ценно, обеспечивает возможность получения инициативы при вступлении в общий диалог.
Пример 1:
Дидактический материал.
1) Объясните содержание всех записей, содержащихся в Вашем варианте.
2) Найдите описания состава атомов изотопов химических элементов, определите порядковые номера последних в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.
3) Найдите в содержании всех вариантов записи, с разных позиций описывающие одни и те же химические объекты.
4) Вам известно несколько способов графического описания строения электронных оболочек атомов (электронные, электронно-графические формулы, схемы электронных конфигураций). По имеющемуся в Вашем варианте одному из способов описания определите порядковый номер элемента опишите строение электронной оболочки его атомов всеми возможными способами. (Задание выполняется письменно.)
5) Сравните схемы образования химической связи разных типов. Какие особенности графического оформления этих схем вы выделите и как их объясните?
6) Проанализируйте: к каким группам элементов периодической системы принадлежат приведенные в карточке общие формулы химических соединений. Конкретизируйте их.
В) систематическое проведение химических диктантов, включающих задания на декодирование предъявляемых учащимся моделей химических объектов.
3. Организация исследовательской деятельности учащихся на основе химического эксперимента.
Многие традиционно выполняющиеся лабораторные и демонстрационные опыты в методической программе развития мотивации должны быть преобразованы в исследовательские, т.е. предполагающие специальную организацию деятельности учащихся по определению цели опытно-экспериментальной работы, планированию ее состава и прогнозированию ожидаемого результата. Только в этом случае все действия учащихся будут осмысленны и личностно значимы, а не просто репродуктивны.
Пример 2:
Тема урока: «Чистые вещества и смеси»
На данном уроке обычно выполняются лабораторные опыты приготовления смеси из порошков железа и серы и сравнительного изучения свойств смеси и смешиваемых веществ.
Предлагаем следующую их интерпретацию. Задание учащимся к выполнению опыта: «В вашем распоряжении имеются: вода, порошки железа и серы, химический стакан, магнит, лист бумаги и шпатели. Подумайте, посредством каких простейших опытов можно найти ответ на вопрос: изменяются ли свойства веществ после их смешивания? Предложите план действий, которые приведут к нахождению ответа».
Организуя таким образом исследовательскую деятельность учащихся, мы способствуем развитию их познавательного интереса, а также, что особенно важно, достижению поставленной нами цели – получению химических знаний и умений и применению их на практике.
4. Применение сформированных предметных знаний для объяснения явлений окружающей жизни важно по многим причинам. Оно может быть организовано разными способами: от простейшего включения в содержание уроков соответствующих вопросов для учащихся и творческих домашних заданий до организации обсуждения широких комплексных проблем.
Пример 3:
Приведем примеры вопросов:
· Почему нарезанное на дольки яблоко быстро темнеет на воздухе?
· Какие продукты следует включить в рацион больного, если вследствие болезни произошло резкое снижение содержания гемоглобина в крови?
· Пользуясь спиртовым раствором йода, вы посадили пятно на одежду. Как избавиться от него химическим способом? Можете ли вы предложить конкретные вещества для обесцвечивания пятна? Использование каких из них возможно в домашних условиях?
Пример 4:
Приведем пример творческого домашнего задания, предполагающего организацию самостоятельной работы учащихся 8-ых классов с последующим обсуждением полученных результатов на уроке химии.
1) По дороге домой пронаблюдайте результаты химических явлений в живой и неживой природе. Возможно вам удастся наблюдать явления в процессе их протекания. Вечером напишите маленькое сочинение на тему: «Химические явления за окном».
Систематическое обращение к подобным заданиям и вопросам позволяет развивать у учащихся понимание того, что с химическими проблемами мы сталкиваемся постоянно. Более того, современная жизнь требует от каждого определенной культуры потребления, а также знания простых, но весьма важных вещей (именно поэтому при обучении детей с плоховыраженными познавательными потребностями такие задания наиболее эффективны).
Необходимо знать, что:
А) длительное использование пластмассовой посуды вредно для здоровья;
Б) применение некачественной косметики опасно;
В) использование хлорофоса для опрыскивания ягодных кустарников или сухой мочевины для подкормки клубники, особенно в засушливую погоду (в последнем случае могут образоваться цианиды), может явиться причиной серьезного отравления;
Г) нахождение в закрытом гараже при работающем двигателе автомобиля чревато опасностью отравления угарным газом и т.д.
Еще раз подчеркнем: обращение к жизненному контексту применения предметных знаний должно быть систематическим, а также сочетаться с не столь частными, но более подробными обсуждениями отдельных комплексных проблем на основе реализации внутри и межпредметных связей. Последнее должно обеспечивать не только понимание значимости основ приобретаемых знаний для каждого человека, но и формировать личностную, гражданскую позицию.
5-6. Многолетняя практика показала, что огромный интерес у учащихся вызывает обсуждение проблем применения химических знаний для рассмотрения нестандартных ситуаций, например, принадлежащих к области связей химии и многочисленных видов искусства. Самым простым методическим приемом является использование познавательных задач, построенных на основе историко-искусствоведческой информации и требующих для решения применения предметных знаний по химии.
Пример 5:
Каменная кладка древнейшей в России крепости в Старой Ладоге скреплена известковым раствором, к которому была примешана крупнонарубленная солома. Как вы думаете, зачем древние мастера ее использовали?
Ответ: Во влажном, холодном климате вода будет не только скапливаться во всех щелях стены, но и постоянно замерзать. Лед имеет больший объем. Поэтому, чтобы уберечь стены от быстрого разрушения, древние умельцы позаботились об образовании естественных полостей, которые создавались соломинками.
7. Организация дискуссий по проблемам, перечисленным в пунктах 5-6 настоящего изложения, содействует раскрытию значения приобретаемых учащимися знаний по химии в их целостном образовании.
8. Реализации той же идеи содействует и целенаправленное развитие у учащихся в процессе изучения химии методологических знаний. Бесспорно, это сложная задача. Специфика учебного предмета химии обеспечивает весьма широкие возможности для ознакомления учащегося с реальной ролью теории в науке, значением закона, гипотезы, функциями теоретических знаний (объяснительной и прогнозирующей).
§ 5. Способы контроля достижения уровня образовательного стандарта по химии
Полноценность общего среднего химического образования с точки зрения соответствия его содержания целям образования, содержанию базовой науки и времени, отводимому на изучение химии Базисным учебным планом, призваны обеспечить «Обязательные минимумы содержания по химии для основной и средней (полной) общеобразовательной школы».
Напомним, что в этих документах определен минимально необходимый, обязательный для усвоения на определенной ступени школы объем содержания, включающий знания: о веществе, химической реакции, об использовании веществ и химических превращений, о возникающих при этом экологических проблемах и путях их решения, представления о развитии химических знаний, объективной необходимости такого развития. Степень владения этим содержанием задают «Требования к уровню подготовки выпускников».