Развитие логического мышления школьников

“Никто не может стать человеком, если его не обучать”.
Ян Амос Коменский

Образование – двусторонний процесс. Каким бы талантливым не был учитель, ничего не получится, если у ученика не вызвать жажду знаний. Ребенок должен “с аппетитом поглощать знания”, а вот вызвать этот “аппетит” - задача учителя. Без интереса очень трудно учиться хорошо. Надо постараться вызвать у учеников активный познавательный интерес, утолить их интеллектуальный голод. Вызвать интерес, сухо объясняя материал, невозможно, используйте на уроках различные приемы и методы. Например, ставьте простую, привлекательную цель, с которой ребенок легко справится; используйте прием “Удивляй”, находите такой угол зрения, при котором даже обыденное становится удивительным (“Мы ходим по воде!!!”); “Лови ошибку” - при объяснении допустите ошибку, ученики должны ее заметить; “Эвристический прием” - задайте вопрос и дополнительными вопросами направьте к правильному ответу; прием значимости, новизны, создания проблемных ситуаций и т.д.

В 2006-2007 учебном году наша школа № 762 г. Москвы вступила в эксперимент по теме: “Программа здоровья – системообразующий фактор образовательной и воспитательной деятельности школы по развитию личности учащегося”, поэтому моей темой самообразования за последний год стала: “Здоровьесберегающие образовательные технологии в учебном процессе”. В современном обществе здоровье является не только ценностью, но и условием выживания. Школа работает по различным направлениям здоровьесберегающих технологий, моя деятельность направлена на разработку заданий, развивающих логическое мышление школьников.

Согласно “Концепции российского образования на период до 2010 года” образовательный процесс должен быть направлен не только на усвоение знаний школьниками, но и на развитие способностей мышления.

“Мышление – процесс познавательной деятельности индивида. Продуктом мышления могут быть цели последующих действий. Мышление является составной частью и особым объектом самосознания личности, в структуру которого входит понимание себя” [1]

Элементарное мышление возникает уже у животных и обеспечивает их адаптацию к окружающей среде. У человека оно возникает на основе практической деятельности из чувственного познания, то есть оно непосредственно связано с внешним миром и является его отражением. Мышление начинается там, где оказывается уже недостаточным или бессильным чувственное познание. “Мышление – это, прежде всего, анализ, синтез и обобщение. Мышление – творческие способности человека, сформировавшиеся и развивающиеся в процессе трудовой деятельности. Благодаря мышлению человек ставит определенные цели, предполагает результаты, преобразует мир. Мышление – познавательный процесс, представляет собой деятельность мозга, направленную на решение интеллектуальных задач” [1]

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА МЫШЛЕНИЯ

1. КРИТЕРИИ МЫШЛЕНИЯ:

Проблемность, системность, опережение, профессионализм, гибкость, аналитичность, безинерционность, оперативность, методичность.

3. ФОРМЫ МЫШЛЕНИЯ:

- Понятие - Суждение - Умозаключение [2]

4. ПРИЕМЫ И МЕТОДЫ (ОППЕРАЦИИ) МЫШЛЕНИЯ:

Индукция, дедукция, обобщение, конкретизация, анализ, синтез, систематизация, классификация, сравнение, абстрагирование, аналогия, создание (формулирование) понятия, выведение следствия, построение причинно-следственной связи, логический перенос.

Слово “логика” происходит от древнегреческого logos – познание. Логика - это наука о законах и формах мышления, позволяющая обосновать мысль, выразить ее словами. Логика определяет требования, позволяющие последовательно и доказательно рассуждать.

“Логическое мышление нельзя формировать с любого приема, так как они связаны между собой внутренней логикой, поэтому могут быть сформированы только в определенной последовательности” [3]

5. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ:

1. Умение выделять свойства.

2. Умение выделять множество свойств.

3. Умение выделять основополагающее свойство для данного класса объектов.

4. Умение выделять основание для сравнения.

5. Умение выделять необходимые и достаточные признаки.

6. Умения выводить следствия из принадлежности к данному понятию.

7. Умение выполнять действие подведения под понятие.

8. Умение определять отношение между родовыми и видовыми понятиями.

9. Умение классифицировать [4]

КРИТЕРИИ ДИАГНОСТИКИ МЫСЛИТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ.

При усвоении и применении логических приемов учащиеся совершают различные мыслительные операции: знание, понимание, применение, анализ, синтез, оценка. См. табл. в Тезисах.DOC. [5]

Я пытаюсь построить изучение химии так, что уже на начальном этапе приоритетом становились развивающие цели обучения. Беру задания из учебника и предлагаю свои задания, образующие систему, способствующую формированию и развитию логического мышления, например:

• систематизация объектов изучения, анализ, синтез;
• создание (формулировка) понятия, подведение под понятие;
• установление причинно-следственной связи;
• выделение основополагающего признака;
• неоконченное предложение;
• открытие законов;
• составление разных видов химических формул, вычисления по ним;
• составление названий веществ по формулам и формул по названиям;
• подбор коэффициентов разными способами;
• составление разных видов схем и уравнений реакций;
• определение типа реакций по разным признакам;
• решение расчетных задач;
• составление задач по краткому условию;
• решение логических цепочек.

РАЗРАБОТКА ЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ “ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА”

“Какой там гений! Трудился всю жизнь, вот и стал гений!” Д.И. Менделеев

“СЛЕДОВАТЬ ЗА МЫСЛЯМИ ВЕЛИКОГО ЧЕЛОВЕКА ЕСТЬ НАУКА САМАЯ ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ” А.С. Пушкин

1. Ко времени открытия Д. И. Менделеевым в 1869 г. основополагающего закона химии, названного в его честь Периодическим законом химических элементов, было достоверно установлено существование 63 химических элементов (сколько элементов известно в настоящее время???) Были известны группы сходных по химическим свойствам элементов – щелочные, щелочноземельные металлы, галогены (найдите их в таблице!!!)

Логическая задача 1. Установи причинно-следственную связь.

Причина ——> Cледствие

существование                  ???
многообразия
элементов и групп
сходных элементов

2. Попытки классификации проводились и до Д. И. Менделеева, но они были несовершенны, т.к. не охватывали всех известных химических элементов.

Логическая задача 2. Выдели основополагающий признак.

Рассмотри 1, 2, и 3 горизонтальные строчки таблицы, обрати внимание на цифры в клетках таблицы, их изменения.

Пользуясь определениями “относительная атомная масса элемента” (A_r), “валентность”, сделай вывод о том, что Д.И.Менделеев мог положить в основу своей классификации.

3. Расположив элементы в ряд согласно возрастанию их A_r , Д.И.Менделеев заметил последовательное изменение свойств простых веществ от типичных металлов – щелочных – до типичных неметаллов – галогенов (инертные газы были открыты позднее). Горизонтальные ряды, в которых последовательно изменяются свойства, он расположил друг под другом и назвал периодами.

Логическая задача 3. Создай (сформулируй) определение понятия – период.

1. Рассмотри горизонтальный ряд элементов от натрия до аргона. Каким элементом начинается ряд? К какому классу относится простое вещество, образованное данным элементом? Какими свойствами обладает??? (Na – щелочной металл с ярко выраженными металлическими свойствами)
2. Какой элемент следует за натрием? Каковы свойства простого вещества, им образованного??? (магний – щелочноземельный металл)
3. Какими свойствами обладают сложные вещества, образованные элементом, следующим за магнием??? (Al – переходный металл, метал. св-ва ослаблены, его соединения амфотерны)
4. Как далее изменяются свойства от кремния до хлора? К какому классу относится простое вещество, образованное элементом хлором? Какими свойствами обладает??? (Cl2 – галоген, ярко выражены неметаллические свойства)
5. Чем заканчивается ряд??? (аргон – инертный, благородный газ)
6. Как от натрия до аргона изменяются свойства простых веществ, образованных данными элементами? Металлические свойства??? (ослабевают) Неметаллические??? (усиливаются)
7. Создай (сформулируй) определение понятия – “период”:

Период – это …………………………….……………….………..ряд химических элементов, расположенных по возрастанию ……………………………………………….……, который начинается……..…………………..………и заканчивается……….………..………………….

4. Логическая задача 4. Открой Периодический закон (формулировка Д. И. Менделеева)

В естественном ряду элементов их хим. св-ва изменяются не монотонно, а периодически. Периодичность – повторение одинаковых явлений.

Закономерное изменение свойств по мере непрерывного (линейного) возрастания A_r в ряду Li – Ne повторяется и у других – Na – Ar; K – Kr и т. д. Зная, что Д.И.Менделеев положил в основу классификации, продолжи фразу:

“Свойства простых тел, а так же форма и свойства соединений химических элементов находятся………………….…зависимости от …………………………………элементов”. [6]

5. Открытый закон Д. И. Менделеев использовал для создания периодической системы элементов. “Днем рождения” системы Д. И. Менделеева обычно считают 18 февраля 1869 г., когда был составлен первый вариант таблицы.

Логическая задача 5. Подведи ряды Li – Ne, Na – Ar, K – Kr, Rb – Xe, Cs – Rn под понятие – период.

1. Рассмотри ряды Li – Ne, Na – Ar, K – Kr, Rb – Xe, Cs – Rn и определи, являются ли они периодами. Почему? Как изменяются свойства простых веществ, образованных элементами???
2. Сделай логический вывод:

Ряды Li – Ne, Na – Ar, K – Kr, Rb – Xe, Cs – Rn являются……………………………, т. к…………………………………………………………………

6. Логическая задача 6. Ограничь понятие “период”.

1. Выдели понятие большего объема – “период”.
2. Добавь видообразующий признак – количество элементов в периоде.
3. Получи понятие меньшего объема – “малый период”, “большой период”.

4. Дай определение:

Малый период – период, в который входит………………………...….……….….элементов.

Большой период - ……………………………………………………………………..элементов.

7. Логическая задача 7. Создай (сформулируй) определение понятия – группа.

1. Рассмотри, например, 1 столбец химических элементов. Какими свойствами обладают вещества (простые и сложные), образованные этими элементами? (сходными)
2. Какую валентность проявляют эти элементы в высших оксидах??? (одинаковую)
3. Создай (сформулируй) определение понятия – “группа”:

Группа – это…………………………………………..………...ряд химических элементов, обладающих……..…….……….....свойствами и ………………….…..валентностью в высших солеобразующих оксидах.

8. Логическая задача 8. Ограничь понятие “группа”.

1. Выдели понятие большего объема – “группа”.
2. Добавь видообразующий признак – в какой период входят элементы группы – малый или большой.
3. Получи понятие меньшего объема – “главная подгруппа”, “побочная подгруппа”.

4. Дай определение:

Главная (А) подгруппа - подгруппа, в которую входят элементы и ………………………………………...., и ……………………….……………….. периодов.

Побочная (В) подгруппа - подгруппа, в которую входят элементы только……………………………………………………………………………….. периодов. 

9.  При построении периодической системы Д. И. Менделеев, располагая элементы по возрастанию A_r , в некоторых местах нарушил это правило: поменял местами элементы.

Логическая задача 9. Ответь на вопрос и сделай логический вывод.

1. Рассмотри относительные атомные массы элементов Co и Ni, Te и I; стоят ли эти элементы в порядке возрастания их A_r?
2. Сделай логический вывод о том, почему Д. И. Менделеев посчитал необходимым сделать такие перестановки.
3. Найди в таблице еще 2 пары подобных элементов (Ar и K; Th и Pa)

Д.И.Менделеев не мог объяснить эти исключения, но предсказал, что причина будет выявлена позднее – 20 век – создание модели строения атома.

10. Во времена Д. И. Менделеева даже не было гипотез о строении атома, именно Периодический закон явился стимулом к выяснению его строения.

Атом считался не только наименьшей, но и “неделимой” (атом в переводе с греч) частицей. На рубеже 19-20 столетий произошел ряд открытий, заставивший ученых изменить свою точку зрения о составе атома:

1) Ирландский физик Стони (1891 г.) – открыл частицы, переносящие электричество, предложил термин “электрон”;

2) Позднее англ. физик Д. Томпсон и франц. физик Ж. Перрен доказали, что электрон несет отрицательный заряд;

3) Франц. физик А. Беккерель (1896 г.) открыл явление радиоактивности;

4) П. Кюри и М. Склодовская-Кюри открыли 2 новых радиоактивных элемента: полоний и радий;

5) Англ. физик Э. Резерфорд (1911 г.) доказал существование положительного ядра в атомах (знаменитый опыт рассеивания ?-частиц), предложил планетарную модель атома;

6) Р. Милликен (1909-1914 г.) – определение заряда электрона;

7) Г. Мозли (1913 г.) – установление заряда ядра, равного номеру элемента;

8) Э. Резерфорд (1920 г.) – открытие протона;

9) Дж. Чедвик (1932 г.) – открытие нейтрона.

Логическая задача 10 (а) Создай (сформулируй) определение понятия – атом, используя схему 1 Приложение 1

Атом – сложная……………………………..…частица, состоящая из…………………, ………………………… и………………………………….. Атом электронейтрален, т.к. содержит одинаковое число…………….……………..и…………………………………..

Логическая задача 10 (б) Построй схему строения атомов серы, натрия, фосфора и др.

11. В природе существуют разновидности атомов одного и того же элемента, отличающиеся относительной атомной массой. Но в периодической системе они занимают одну клетку (место) – ИЗОТОПЫ (греч. “изос” - один, “топос” - место).

Логическая задача 11 (а). Создай (сформулируй) определение понятия – изотоп, используя схему 2 Приложение 1

Чем отличаются изотопы водорода друг от друга и чем они схожи???

Создай (сформулируй) определение понятия – “изотоп”:

Изотоп – это разновидности атомов………………….…..…………элемента, имеющий……………….…заряд ядра, но…….…....…….относительную атомную массу, т. е. разное число…………………………………………….……………..

Логическая задача 11 (б). Ответь на вопрос и сделай логический вывод.

1. Рассмотри схему изотопов хлора (схема 2).
2. Ответь на вопрос: почему в таблице относительная атомная масса хлора представлена дробным числом – 35, 453???
3. Сделай логический вывод: все ли элементы таблицы существуют в виде смеси изотопов???

12. Атомные массы элементов, как и предполагал Д. И. Менделеев, являются одной из характеристик атома, а, следовательно, и элемента. Но главной характеристикой является ЗАРЯД ЯДРА.

Логическая задача 12 (а). Сформулируй определение понятия – химический элемент.

Химический элемент – это вид атомов с одинаковым…………………….…………........

Логическая задача 12 (б). Дай современную формулировку Периодического закона.

Свойства простых веществ, а так же состав и свойства соединений хим. элементов находятся в……………..……….зависимости от……………………………..……………

 13. Логическая задача 13 (а) Предскажи значение Периодического закона.

Логическая задача 13 (б) “Химия геометрических фигур” - напиши уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения.

Приложение 2

РЕЗУЛЬТАТ

Строя таким образом деятельность учеников на уроке, я даю им возможность самим определять цели и задачи своей деятельности, выделять ее предмет, подбирать методы, средства и формы ее выполнения, определять состав действий и по окончании получать продукт деятельности, в соответствии с целью. На уроке создаются психолого-педагогические условия правильного решения каждым учеником любых задач. Ребенок пребывает в состоянии комфортности, нет тревожности на уроке, отсутствует боязнь отвечать, для каждого создается “ситуация успеха”, что очень важно для человека. Усвоение материала становится доступным, независимо от способностей ребенка. Формируются “умения учиться”: логические приемы мышления, общедеятельностные знания и умения, формируются психические новообразования - рефлексия, мотивация учения и др. Результатом работы является и то, что ученики осознанно выбирают предмет химию на итоговой аттестации, связывают с будущей профессией.

Изложение материала в логической последовательности, использование заданий, организующих самостоятельную творческую деятельность учащихся, приводят к тому, что ребята легко овладевают, усваивают и применяют логические приемы, совершают мыслительные операции, такие как: знание, понимание, применение, анализ, синтез, оценка.

В предложенной мной разработке логических заданий по теме “Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома” в 8 классе ученики применяют все выше перечисленные приемы и совершают все мыслительные операции, что приводит к достижению развивающей цели обучения.

ЛИТЕРАТУРА:

1) Психология. Словарь. Под ред. А. В.Петровского и М. Г. Ярошевского, М, “Политиздат”, 1990

2) Ю.И.Рысь, В.Е.Степанов, В.П.Ступницкий. Психология и педагогика, М, Академический проект, 2002

3) Л. Д. Столяренко. Педагогическая психология. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003

4) В. С. Грошева “О развитии логического мышления восьмиклассников”, журнал “Химия в школе”, 2006, № 6

5) М. В. Кларин. Инновационные модели обучения в зарубежных педагогических поисках, М.: Арена, 1994

6) Менделеев. Д. И. “Периодический закон”, М, 1958, с. 4

7) Е. Е. Минченков учебник “Химия-8”, М, 2005, О. С. Габриелян “Химия-8”, М, “Дрофа”, 1997

8) Ю. В. Ходаков “Неорганическая химия”, М, Просвещение, 1972

9) Книга для чтения по неорганической химии. Сост. В. А. Крицман, М, Просвещение, 1993

10) Энциклопедический словарь юного химика. В.А.Крицман, В.В.Станцо, М, Педагогика, 1982

11) Неорганическая химия: энциклопедия школьника. – М, Советская энциклопедия, 1975

12) Химия. Справочные материалы. – Под ред. Академика Ю. Д. Третьякова, М, Просвещение, 1989