В современных условиях, где предмету химия в общеобразовательном процессе отводится незначительное время, очень трудно заинтересовать учащихся познанием научной картины мира. Но практика показывает, сегодня ученику нужны осознание общей картины мира, ощущение сопричастности к культурному наследию, прямого участия в жизненных процессах. Одной из форм организации деятельности учащихся, позволяющей максимально приближать обучение к жизни, является исследовательская работа. Хорошо организованная и систематизированная исследовательская деятельность учащихся способствует не только развитию творческих способностей ребенка, но и мотивирует его на выполнение учебной задачи в целом и, самое главное, способствует его социальной адаптации в среде сверстников, помогает менять его статус в коллективе, позволяет почувствовать собственную значимость.
Системообразующим принципом в организации исследовательской деятельности учащихся является принцип самодеятельности. Ребенок может овладеть ходом исследования только через проживание его, то есть через собственный опыт. Поэтому одной из задач учителя является обучение учащегося методам, принципам, формам и способам научного исследования, основам профессионального знания и научного познания, дать возможность самореализоваться через решение задач научного характера.
Исследовательская деятельность – это один из способов активизации творческого потенциала личности. Творческая исследовательская деятельность учащихся рассматривается в педагогике как деятельность, направленная на создание качественно новых ценностей, важных для формирования их личности как общественного субъекта на основе самостоятельного приобретения субъективно новых знаний и умений, значимых для них на данном этапе развития.
Основой урочной деятельности является самостоятельная деятельность ученика по решению проблемных задач урока, поставленных учителем. Видами нетрадиционных уроков, позволяющих использовать исследовательский метод обучения являются: урок-исследование, урок-лаборатория, урок – творческий отчет, урок-проект, урок-презентация, урок-экспертиза, урок-путешествие, урок-рассказ, урок – экскурс в эпоху деятельности ученого и другие. В своей практике я использую следующую технологию осуществления исследовательской деятельности на уроке химии
1. Актуализация опорных знаний (фронтальная беседа, демонстрационный эксперимент);
2. Создание проблемной ситуации с помощью проблемно-поисковой беседы, демонстрационного эксперимента и др.;
3. Постановка учебной проблемы;
4. Решение учебной проблемы (выдвижение гипотезы, построение плана проверки гипотезы, осуществление собственного исследования, формулирование окончательного решения проблемы);
5. Доказательство и применение найденного решения (путем выполнения лабораторного опыта).
По объему осваиваемой методики исследования выделяются уроки с элементами исследования и уроки-исследования.
На уроке с элементами исследования учащиеся отрабатывают отдельные учебные приемы, составляющие исследовательскую деятельность: уроки по выбору темы или метода исследования, по выработке умения формулировать цели исследования, уроки с проведением эксперимента, работа с источниками информации, заслушивание сообщений, защита рефератов и т.д.
Технология проведения такого урока следующая: на доске пишу название основных ступеней исследовательской деятельности. Формулирую проблему, сообщаю тему и цель исследования. Даю готовый алгоритм исследовательской работы. Веду учебный процесс, используя термины: проблема, гипотеза, подтверждение гипотезы, вывод. Использую вопросы: В чем проблема? Каковы этапы деятельности исследователя? Что такое гипотеза? Как можно выдвинуть предположение? Данное высказывание предполагаемое или доказанное?
Уроки с элементами исследования организуются на первоначальном этапе изучения химии, при этом для формирования навыков исследовательской деятельности сначала используются проблемные вопросы и ситуации. Способы создания проблемной ситуации могут быть самыми разнообразными. К ним можно отнести:
1. Демонстрация или сообщение некоторых фактов, которые учащимся неизвестны и требуют для объяснения дополнительной информации. Например, демонстрирую аллотропные видоизменения элементов и предлагаю объяснить, почему они возможны.
2. Использование противоречия между имеющимися знаниями и изучаемыми фактами, когда на основании известных знаний учащиеся высказывают неправильные суждения. Например, вопрос: «Может ли при пропускании оксида углерода (IV) через известковую воду получиться прозрачный раствор?» Учащиеся на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, а демонстрационный опыт показывает образование растворимого гидрокарбоната кальция.
3. Объяснение фактов на основании известной теории. Например, почему при электролизе сульфата натрия на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород? Учащиеся должны ответить на вопрос, пользуясь справочными таблицами.
4. Построение гипотезы на основе известной теории, а затем ее проверку. Например, будет ли уксусная кислота как кислота органическая проявлять общие свойства кислот? Учащиеся высказывают предположение, проводится лабораторный эксперимент, затем дается теоретическое объяснение.
5. Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и дается конечная цель. Например, учитель предлагает экспериментальную задачу: даны три пробирки с веществами; определить эти вещества с наименьшим числом проб.
6. Нахождение самостоятельного решения при заданных условиях. Например, подобрать условия для определенной реакции, зная свойства веществ, вступающих в нее, высказать предположения по оптимизации изучаемого производственного процесса.
7. Принцип историзма. К примеру, решение многочисленных проблем в истории развития органической химии, связанных с объяснением взаимного влияния атомов в молекулах органических веществ на основе электронного строения.
На уроке-исследовании учащиеся овладевают методикой научного исследования, усваивают этапы научного познания, учатся формулировать и решать исследовательские задачи. На таких уроках использую технологию сотрудничества (работу в малых группах). Урок – практическая работа «Анализ воды и почвы».
Технология проведения такого урока следующая: на доске пишу названия ступеней исследования, формулирую проблему. Подвожу учащихся к пониманию цели исследования. Направляю деятельность учащихся в русло исследовательской работы без использования терминов: гипотеза, проверка гипотезы, интерпретация данных. Обращаю внимание учеников на схему исследовательской деятельности. Использую вопросы: С чего необходимо начинать исследование? Как это сделать? Как поступил бы исследователь? Верный ли вы сделали выбор?
Для освоения навыков исследовательской работы на уроках химии основная нагрузка ложится на лабораторный практикум, который является сочетанием экспериментальной задачи, расчетной части и теоретической работы в виде формирования научной гипотезы и выводов и отражает основные этапы научно-исследовательской деятельности. Приобретенные навыки экспериментальной работы и освоение принципов исследовательской деятельности находят свое дальнейшее развитие в разработке проектов в области химии, экологии. Обучая учащихся синтезу, анализу, аналогии, знакомя их с основными методологическими принципами такого рода деятельности (постановка проблемы, выдвижение гипотезы, анализ литературных и экспериментальных данных, теоретическое обоснование, выводы по достигнутым результатам), преподаватель подготавливает ученика к осознанию необходимости самостоятельной исследовательской работы как наиболее полной формы реализации их творческого потенциала, самораскрытия и самореализации личности.
Введение в педагогические технологии элементов исследовательской деятельности учащихся позволяет педагогу не столько учить, сколько помогать ребенку учиться, направлять его познавательную деятельность. Одним из наиболее распространенных видов исследовательского труда школьников в процессе учения сегодня является метод проектов. Метод проектирования коренным образом меняет функцию учащегося в образовательном процессе. Этот метод делает ученика не объектом, на который направлена обучающая активность учителя, а субъектом процесса обучения, поскольку для решения поставленной задачи действия по образцу недостаточно, необходимо проявить инициативу в поиске, освоении и применении новых знаний. Работа по данному методу является для учащихся новым видом учебно-познавательной деятельности, которая во многом отличается от привычной «меловой технологии». Проект – это возможность делать что-то интересное самостоятельно или в группе, проявить себя, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести пользу и показать публично достигнутый результат.
При организации данного вида деятельности можно разрабатывать различные виды проектов, например, учебные, информационные, исследовательские и другие. Первоначально учащиеся занимаются разработкой информационных проектов, которые направлены на изучение информации о каком-либо объекте, явлении. Деятельность их заключается в анализе информации, полученной из различных источников, ее обобщении. На уроках, работая в группах, можно создавать учебные проекты, в которых наиболее полно и обобщенно рассматривается материал определенной темы. Организация научно-исследовательской деятельности учащихся создает положительные результаты: у них формируется научное мышление, а не простое накопление знаний. Анализ научно-исследовательских работ учащихся свидетельствуют о развитии познавательных функций школьников, об их умении критически оценивать различные подходы к решению исследовательских задач. Сформированность у школьников исследовательских умений позволяет обеспечить конкурентоспособность выпускников при поступлении в вузы, способствует успешному вузовскому обучению, помогает реализовать их жизненные цели.