Нами апробовано різноманітні форми ознайомлення учнів з умовами розв’язування задач:
1. Умова читається вчителем.
Учні записують її в зошит. Ця форма використовується, головним чином, при початковому ознайомленні учнів з новим типом задач.
2. Запис умови на дошці.
Учитель до уроку записує на дошці умови тих задач, які учні повинні розв’язати до кінця уроку. Запис використовується при груповому розв’язуванні задач, коли для кожної групи учитель пише лише умову задачі. Учні записують умову в зошит. Ця форма не завжди доцільна, бо займає багато часу.
3. Картки з завданнями.
Це найкращий спосіб ознайомлення учнів з умовами задачі, які можуть бути використаними учителем при різних формах розв’язування розрахункових задач. При підготовці до уроку учитель відбирає картки (їх доцільно розкласти в конверти по темах) в тому ж порядку як запропонує їх розв’язувати на уроці, бо картки-задачі суворо індивідуальні, вони стимулюють творчість учнів, підвищують їх відповідальність за якість підготовки до уроку, дають можливість учителю об’єктивно оцінювати рівень сформованих знань і вмінь при розв’язуванні розрахункових задач.
Під час нашої роботи в школі, в результаті спостереження за учбовою діяльністю учнів, ми побачили, що вони інколи, розв’язують задачу по тому зразку, який дав вчитель і не пропонують зробити це нестандартним способом, по своєму. Адже більшість збірників задач, які використовують учителі хімії, в своїй роботі, відповідають класичному репродуктивному підходу і здебільшого розраховані на тренування пам’яті, а не на розвиток логічного мислення і використання творчих методів. Підбір індивідуальних карток-завдань являється метою, для учнів не стільки одержанням відповіді якимись діями, а вмінням зрозуміти задачу – значить так або інакше передбачити її розв’язання, розібратися в тому, що дано, і що потрібно знайти. Аналіз задачі важливий для всього процесу розв’язку, так як це дає можливість помітити гіпотезу як ідею розв’язування задачі.
У зв’язку з цим ми запропонували, що при розв’язуванні розрахункових задач слід використовувати аналітико-синтетичний шлях, тобто той шлях, який використовують самі учні.
Спираючись на дані аналізу методичної літератури, свої спостереження за учнями процес розв’язування розрахункових задач ми представили як ряд взаємних етапів.
Перший етап: уважно прочитати текст задачі. Якщо текст задачі сформульований автором задачника не зовсім зрозумілий, можна перефразувати умову. В результаті цього учень зрозуміє, про що говориться в умові задачі, про хімічні процеси, чи певну речовину.
Другий етап: перетворення умови задачі на хімічну мову, тобто вираження даних речовин хімічними формулами. Правильне оформлення даних задачі впливає на успішний аналіз її змісту і вибору по черговості розв’язку.
Третій етап: якщо в умові йдеться про хімічні процеси, то записують рівняння реакцій, про речовини – формули. З’ясовується фізична чи хімічна суть явищ, про які йдеться мова в умові, аналізується умова задачі.
Четвертий етап: на основі аналізу задачі – пошуком, що відомо і що потрібно знайти складається план розв’язування задачі.
П’ятий етап: вибирається раціональний шлях розв’язку задачі, який вимагає найменше математичних обчислень. Записується розв’язок задачі, проводяться математичні обчислення і знаходиться величини, які необхідно було знайти за умовою задачі.
Ми вважаємо, що крім загального алгоритму розв’язування задач, потрібно використовувати конкретний алгоритм на певний вид задачі, тоді слабші учні також зможуть продуктивно працювати.
Іноді при розв’язуванні задач можна дозволити користуватися зошитом, підручником. У тому випадку, коли проводять контрольну роботу це заборонено.
Розрахункові задачі можна використовувати на початку і в кінці комбінованого уроку, коли на основі отриманих знань виводиться ціла драбина нових понять і явищ. Так як ми вже вказували, однією з функцій розрахункових задач є функція контролю, отже доцільно використовувати їх на заключних уроках з певної теми. У цьому випадку ефективний індивідуальний розв’язок розрахункових задач. І нарешті, на контрольних роботах. Розрахункові задачі на різних типах уроків можна використовувати з метою систематизації отриманих знань, розвитку логічного мислення, досягнення вправності при їх розв’язуванні. Для досягнення високої якості вміння розв’язувати задачі потрібно на кожному етапі навчання використовувати спеціально підібрані і складені завдання зі зростаючою важкістю, розраховані на роботу з різними групами учнів, включати навчаючі, тренувальні і контрольні розрахункові задачі у різноманітні види самостійних робіт, а також в програми факультативних занять.
3.2 Аналіз результатів експериментальних даних
Для перевірки ефективності використання розрахункових задач у процесі навчання хімії ми провели пробний експеримент в 10-х класах загальноосвітньої школи № 10 м. Полтави. Навчання десятикласників у цій школі проводиться диференційовано. З цією метою за рівнем учбових можливостей усі учні чотирьох 10-х класів були розділені на групи.
У групі “А” зібрані учні з низьким рівнем учбових можливостей. У групах “Б” і “В” – основним, і в групах “Г” і “Д” зібрані учні з високим і творчим рівнем. Як і передбачено програмою, кожна група займається вивченням хімії 2 години на тиждень, але для цього в школі складено додатковий розклад, згідно з яким іноді проводяться нульові і сьомі уроки.
Перед тим, як почати роботу з цими групами, були проведені спостереження за діяльністю учнів на уроках хімії, бесіди з учителем хімії про особливості учнів кожної групи, індивідуальні бесіди з школярами 10-х класів, були вивчені їхні письмові роботи з розв’язками розрахункових задач. Також ознайомилися з методичними прийомами, які використовувалися при навчанні учнів розв’язувати розрахункові задачі різних типів, виявили різноманітність підходів до розв’язування задач, встановили помилки і проблеми, які виникали в процесі розв’язування задач, виявили їх причини.
Спостерігаючи за учнями, ми цікавилися також їхнім відношенням до розв’язування задач.
Індивідуальні бесіди, які проводили з учнями до початку уроків і після них передбачали: виявити рівень знань учнів з хімії (особливо із задач). Передбачалося також зниження недовіри учнів до творчого підходу при розв’язуванні задач і налагодження робочої атмосфери.
Цінним фактичним матеріалом були продукти діяльності учнів – розв’язування розрахункових задач. Ці матеріали, головним чином, використовувалися для фіксації і аналізу проблем і помилок, які виникали при діяльності учнів.
На уроках були проведені 10-ти хвилинні самостійні роботи з розв’язування розрахункових задач. Також ми запропонували за 10 хвилин до кінця уроку розв’язувати задачі інших типів.
Констатуючий експеримент показав, що розв’язувати правильно розрахункові задачі можуть Ѕ учнів. Приблизно ј частина учнів приступають до розв’язування завдань не зрозумівши змісту умови задачі, і не завжди у зв’язку з цим, передбачають собі той результат, який повинен бути отриманий. Практично 2/3 учнів не уміли правильно виконувати елементарні дії (провести подумки експеримент, який потребує всебічного аналізу хімічного процесу, на базі якого сформований сюжет задачі, виявлено багато суттєвих помилок при записі формул, умов задачі).
У подальшій своїй роботі, перед тим, як приступати до розв’язування розрахункових задач ми ознайомили учнів з тими знаннями і уміннями які необхідні для розв’язування задач з тем: “Ацетиленові вуглеводні” та “Ароматичні вуглеводні”. Учні повинні знати та уміти:
Знати:
1. Склад, хімічну будову ацетиленових і ароматичних вуглеводнів.
2. Хімічні властивості і застосування, умови проведення хімічних реакцій;
3. Назви вивчених сполук.
Уміти:
1. Складати електронні та структурні формули речовин, пояснювати їх зміст;
2. Складати рівняння хімічних реакцій, які характеризують властивості вивчених сполук їх взаємозв’язок;
3. Обчислювати: масу, об’єм або кількість речовини за відомими даними про вихідні речовини, один з яких взято в надлишку; вихід продуктів реакції відносно теоретичного і молекулярну формулу речовини за результатами аналізу, знаючи її відносну густину або масову частку елементів, які входять до складу цієї речовини.
Велику увагу приділяли самопідготовці учнів, якість якої перевірялася на початку формуючого експерименту.
Починали ми формувати уміння розв’язувати розрахункові задачі з демонстраційного розв’язування задач, акцентуючи увагу учнів на найбільш суттєвих моментах.
Деякі задачі розв’язували сильні учні, вони ж і пояснювали хід розв’язку класу.
Наступним етапом було розділення класів на групи. У групах “Б” і “В” першу задачу нового типу розв’язував учитель, приймаючи до уваги запропоновані учнями шляхи розв’язку. У групах “Г” і “Д” на розв’язування цих же задач викликалися 2 сильні учні. Увесь клас активно приймав участь, пропонуючи ті чи інші шляхи розв’язку.
На наступному рівні була запропонована групова форма роботи по розв’язуванню розрахункових задач. У кожній групі був визначений консультант, який відповідав за підготовку всієї групи. Він пояснював учням незрозумілі моменти у проведенні розрахункової частини задачі. Коли було необхідно вони консультувалися в учителя.
Потім з кожної групи виступав представник (ми намагалися, щоб це був слабкий учень), який розповідав про обраний шлях розв’язування задачі. По відповіді цього учня ми оцінювали роботу всієї групи.