Курсы неорганической и органической химии, построенные на идеях зависимости свойств веществ от их строения, представляют особенно широкие возможности для использования методов проблемного обучения. Поэтому изучение всего основного содержания предмета можно построить как систему познавательных проблем и способов их решения, но масштабы проблем будут различны. Одни из них широкого плана, и решению их подчиняется изучение отдельных тем или целых разделов химии, другие более узкие, охватывающие содержание нескольких уроков или одного, являющиеся ступенями к решению более общих проблем.
Использование методов проблемного обучения, по моему мнению, следует начинать уже на первом году обучения химии, то есть с восьмого класса. С первых уроков учащиеся знакомятся с основными химическими понятиями и законами, расширяют знания о строении веществ и их свойствах. Таким образом, оперируя основными положениями «Атомно-молекулярного учения», учащиеся достаточно активно участвуют в решении проблемных вопросов и задач при изучении основных законов химии: сохранения массы веществ, постоянства состава вещества и других.
Теоретические основы проблемного обучения. Проблемное обучение - это тип развивающего обучения, содержание которого представлено системой проблемных задач различного уровня сложности, в процессе решения которых учащиеся овладевают новыми знаниями и способами действия, а через это происходит формирование творческих способностей: продуктивного мышления, воображения, познавательной мотивации, интеллектуальных эмоций.
Проблемное обучение - это такая организация учебных занятий, которая предполагает создание под руководством преподавателя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными знаниями, навыками и умениями и развитие мыслительных способностей
Обучение учащихся готовым приемам умственной деятельности - это путь достижения обычной активности, а не творческой. Цель активизации путем проблемного обучения состоит в том, чтобы понять уровень усвоения понятий и обучить не отдельным мыслительным операциям в случайном, стихийно складывающемся порядке, а системе умственных действий для решения нестереотипных задач. Эта активность заключается в том, чтобы ученик, анализируя, сравнивая, синтезируя, обобщая, конкретизируя фактический материал, сам получил из него новую информацию. Другими словами, это расширение углубления знаний при помощи ранее усвоенных знаний или новое применение прежних знаний.
Необходимыми составляющими проблемного обучения являются следующие понятия: «проблема», «проблемная ситуация», «гипотеза», «эксперимент». Что же такое «проблема» и «проблемная ситуация»?
Особенности использования проблемного обучения на уроках химии.
Наиболее эффективны следующие три способа организации проблемного обучения: проблемное изложение, поисковая (эвристическая) беседа, самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся.
Проблемное изложение. Этот способ организации проблемного обучения наиболее уместен в тех случаях, когда учащиеся не обладают достаточным объёмом знаний, когда они впервые сталкиваются с тем или иным явлением и не могут установить необходимые ассоциативные связи. В этом случае поиск осуществляет сам учитель. Так, например, формирование понятия об ароматической связи в молекуле бензола возможно, если проследить историю синтеза и изучение бензола через анализ формулы Кекуле. Таким образом, учитель не просто сообщает выводы науки, но и раскрывает путь, который привёл к этим выводам.
При изучении темы «Углеводы» можно задать такой проблемный вопрос: «Почему хлеб, если его долго жевать, приобретает сладкий вкус?» Или при демонстрации эксперимента по сравнению свойств глюкозы и фруктозы учащиеся сталкиваются с проблемой: глюкоза реагирует с гидроксидом меди (II), а фруктоза - нет. Почему?
В жизни проблемы есть всегда, а в учебной деятельности их иногда приходится моделировать. В 8 классе впервые учащиеся знакомятся с решением задач с использованием понятий «Количество вещества» и «Молярный объем газов». Это теоретические темы, зачастую плохо понимаемые учениками. Можно начать этот урок с демонстрации некоторых образцов на столе: навески определенной массы (64 г) серы, определенный объем воды в мерном цилиндре (45 мл), колбу с воздухом (50 мл). Эти образцы пригодятся нам для решения задач. Начинаем беседу с образца серы: «Можем ли мы измерить массу этой навески?» - «Да, с помощью весов». - «А посчитать число молекул с учетом состава S8? А число атомов серы?» - Нет, учащиеся еще не обладают необходимыми знаниями. Идет объяснение понятий «количество вещества», 1 моль вещества, знакомство с формулами расчета количества вещества, понятиями «число Авогадро», «молярная масса», «молярный объем газов». Познакомившись с этим, учащиеся самостоятельно могут сформулировать цель урока и стратегию развития урока: «Научиться рассчитывать число формульных единиц (молекул, атомов, ионов), если известна масса вещества или объем (для газов). Это возможно с применением понятия «количество вещества», которое позволяет решать также обратные задачи - нахождение массы, объема, если известно число молекул или атомов».
Учитель при проблемном изложении материала руководит познавательным процессом учеников, ставит вопросы, которые заостряют внимание учеников на противоречивости изучаемого явления, и заставляет их задуматься. Прежде чем учитель даст ответ на поставленный вопрос, ученики уже могут дать про себя ответ и сверить его с ходом суждения и выводов учителя.
Как было отмечено выше, проблемное изложение применяется обычно в тех случаях, когда учащиеся не имеют достаточного запаса знаний, чтобы активно участвовать в решении проблемы. Если же школьники обладают минимумом знаний, необходимым для активного участия в решении учебной проблемы, то применяется следующий способ организации проблемного обучения: поисковая беседа.
Поисковая (эвристическая) беседа. Эвристической беседой называют систему логически взаимосвязанных вопросов учителя и ответов учащихся, конечной целью которой является решение целостной, новой для учащихся проблемы или её части. Основные ценности эвристической беседы:
- Искусно поставленные вопросы задают стратегию творческого мышления. Проблема разбивается на подпроблемы: снижается уровень сложности до уровня соответствующих творческих возможностей ученика.
- Каждый новый вопрос формирует новую стратегию - цель деятельности.
- Стиль, манера, взгляды, убеждения учителя становятся достоянием его учеников.
Поисковая беседа обычно проводится на основе создаваемой учителем проблемной ситуации. При этом учащиеся самостоятельно намечают этапы поиска, высказывая различные предположения, выдвигая варианты решения проблемы.
Например, по темам «Основные сведения о строении атомов», «Изменения в составе ядер атомов химических элементов. Изотопы» очень удобно применить моделирование, на примере атома водорода; моделирование сопровождается рисунками и записями, а также беседой с учащимися, в которой они сами отвечают на вопросы и формулируют определения.
1. Мысленное изменение в атоме числа нейтронов приводит к образованию из протия дейтерия и трития, следовательно, можно сформулировать понятие «изотопы».
2. Мысленное изменение в атоме числа электронов приводит к определению понятия «ионы».
3. Мысленное изменение в атоме числа протонов приводит к объяснению понятия «химический элемент».
Беседа поискового характера является необходимой подготовительной ступенью к работе учащихся на уровне исследования.