Образовательные технологии в профильном обучении химии

Черемичкина И.А., СУНЦ УрФУ, г. Екатеринбург

            В Специализированный учебно-научный центр (СУНЦ) УрФУ поступают самые способные, старательные дети, нацеленные на учебу. Многие из них отмечают, что в школе до поступления в СУНЦ учиться было не очень интересно. Сказывались малое количество часов по предмету, невысокий уровень сложности заданий, зачастую неумение учителя заинтересовать аудиторию изучаемой темой. Идея выявления и целенаправленного отбора обучающихся, проявивших склонности к изучению химии, привела  к созданию химического профиля в СУНЦ УрФУ. В 10 химический класс обучающиеся поступают, выдержав вступительные испытания. Конкурс составляет 3-4 человека на место. В 10-11-ом классах по 6 часов химии в неделю. Технологии, используемые на уроках химии в СУНЦ (проблемное, исследовательское, диалоговое, проектное обучение) ориентированы на пробуждение внутренней активности обучающихся. Их основу составляет активное взаимодействие с субъектом обучения и хорошо организованная обратная связь.

            Мы отказались от традиционных вузовских лекций, от школьных уроков в стиле: опрос, объяснение нового материала, закрепление знаний. Особенности предмета химии создают основу для активного включения обучающихся в разнохарактерную деятельность, в которой преобладает проблемно-поисковый подход.

            За 30 лет работы с химическими классами СУНЦ мы пришли к наиболее оптимальным педагогическим технологиям обучения: дискуссионное обучение, проблемное обучение, технология обучения научно-исследовательской работе, технология развития критического мышления, технологии сотрудничества, технологии, основанные на индивидуально-дифференцированном подходе к обучению. Остановимся на некоторых из них.

Дискуссионное обучение

            Урок-объяснение нового материала проводится в форме дискуссии-диалога. Развитию диалогового общения способствует создание мотивации и усвоение правил общения, обмен информацией, поощрение разных подходов к одному и тому же предмету или явлению, допущение несовпадающих мнений, возможность критиковать любое из высказываемых мнений, побуждение участников к поиску группового соглашения в виде общего мнения или решения. Приведем пример урока. Тема: «Каучуки. Резина». Учитель предлагает вопрос: «Почему резина, полученная из синтетического натрий-бутадиенового каучука, уступает по свойствам резине, полученной из натурального каучука?». Обучающиеся предлагают для обсуждения версии: 1) причина в наличии метильной группы в мономере и полимере натурального каучука; 2) причина в примесях в натуральном каучуке; 3) причина в цис, транс-изомерии натурального и синтетического каучуков. Учитель просит предложить способы проверки этих версий. После нескольких минут обсуждения обучающиеся делают вывод: «Натуральный каучук – поли-цис-изопрен, а в синтетическом каучуке звенья полидивинила имеют цис- и транс- конфигурацию.

Проблемное обучение

            Основным элементом данной технологии является проблемная ситуация, под которой понимают особый вид мыслительного взаимодействия субъекта и объекта. У субъекта (обучающегося) при выполнении им задания требуется найти новые знания или способы действия. Если ранее усвоенных обучающимися знаний не хватает для решения возникшей познавательной задачи, возникает ситуация умственного затруднения, т.е. проблемная ситуация. В качестве конкретной формы предъявления обучающимся учебных проблем могут выступать упражнения, комбинированные задания творческого характера.

            Особое место в обучении химии в СУНЦ занимает проблемный химический эксперимент. Мы включили в лабораторный практикум такие химические опыты, результаты которых не вписываются в традиционные представления о свойствах веществ или закономерностях протекания реакций. Проблемный эксперимент сопровождается дискуссией, в ходе которой учащиеся самостоятельно приходят к важнейшим понятиям, законам, теориям химии. В ходе изучения темы «Гидролиз солей» обучающимся предлагаем провести следующие опыты, их результаты удивляют ребят, работая в группах, они ищут объяснение этим результатам:

1) поместить гранулу алюминия в раствор карбоната натрия и нагреть реакционную смесь;

2) поместить гранулу алюминия в раствор хлорида железа(III) и нагреть реакционную смесь;

3) поместить в концентрированный раствор хлорида железа(III) кусочек карбоната кальция;

4) поместить в раствор сульфата алюминия немного (на кончике шпателя) оксида меди(II), нагреть смесь.

            Приведем пример из органической химии. Экспериментальный факт — глюкоза не взаимодействует с реактивом на альдегидную группу —  фуксинсернистой кислотой. Почему? Обучающиеся  выдвигают версии, догадки, предположения. Приходим к выводу, что глюкоза замыкается в цикл, ведь спирты взаимодействуют с альдегидами, и цикл этот скорее всего 5 или 6-ти членный (они самые устойчивые). Но почему тогда глюкоза реагирует с гидроксидом диаминсеребра по альдегидной группе, если эта группа превратилась в полуацетальную? Да потому, что реакция «серебряного зеркала» проводится при нагревании, а с фуксинсернистой кислотой — при комнатной температуре! При нагревании цикл раскрывается, появляется альдегидная группа. Этот вывод учащиеся делают сами. Тут же предлагают опыт с фуксинсернистой кислотой провести при нагревании. Учитель советует проверить устойчивость к нагреванию самой кислоты. Оказывается, что фуксинсернистая кислота неустойчива, при нагревании ее раствор краснеет. Следовательно, покраснение раствора фуксинсернистой кислоты с глюкозой при нагревании нельзя считать положительной реакцией на альдегидную группу. Тем более, что другие альдегиды дают положительную реакцию с фуксинсернистой кислотой без нагревания.

Технологии сотрудничества

            Их можно разделить на игровые технологии и технологии коллективных способов обучения. В старших классах возрастает значение деловых и сюжетно-ролевых игр. Мы проводим уроки химии по типу телевизионных игр «Своя игра». «Слабое звено», «Что, где, когда?», «Суд», а также «химические бои» и турниры. Функции игры: социализация, самореализация, коммуникативные функции, коррекция, развлекательные функции. Технологии группового обучения объединены идеей сотрудничества, развивающего взаимодействия, ведь успех всей группы зависит от вклада каждого, вся группа заинтересована в усвоении информации каждым ее участником. Так проведение проблемного эксперимента и объяснение его результатов проходит в командах из 4 человек  с последующей защитой и оппонированием.

            Таким образом, процесс обучения химии не может строиться на какой-либо одной образовательной технологии, необходимо использовать их комплексно, комбинировать для создания новых моделей обучения, которые активизируют деятельность обучающихся.

            Благодаря продуманной системе обучения химии по авторским программам, использованию современных образовательных технологий обеспечивается личностный рост, креативность, критичность, способность к самоопределению и саморазвитию выпускников СУНЦ. О хороших результатах обучения в химических классах свидетельствуют результаты ЕГЭ по химии: от 80 до 95-средний балл выпускников СУНЦ за все годы ЕГЭ, более 20-ти стобалльников, сотни поступивших и окончивших химические факультеты МГУ, УрФУ, СПбГУ и других вузов.

Запись опубликована в рубрике Седьмая конференция. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.