Формирование и развитие метапредметных умений на уроках химии в условиях введения ФГОС

Разделы: Химия

Классы: 8, 9

Установленные ФГОС новые требования к результатам обучающихся вызывают необходимость в изменении содержания обучения на основе принципов метапредметности как условия достижения высокого качества образования. Учитель сегодня должен стать конструктором новых педагогических ситуаций, новых заданий, направленных на использование обобщенных способов деятельности и создание учащимися собственных продуктов в освоении знаний.

Деятельность образовательного учреждения общего образования в обучении химии должна быть направлена на достижение учащимися личностных, предметных и метапредметных результатов.

В настоящее время формирование метапредметных умений становится центральной задачей любого обучения, возможности их формирования заложены в ряде методик, подходов и технологий (развивающее обучение Эльконина-Давыдова; коммуникативная дидактика; эвристическое обучение; логико-смысловое моделирование, развивающее обучение; технология критического мышления; проектная технология; личностно-ориентированные технологии обучения; интерактивное обучение; интегративная технология).

Метапредметные умения - присвоенные метаспособы, общеучебные, междисциплинарные (надпредметные) познавательные умения и навыки. К ним относятся:

  • теоретическое мышление (обобщение, систематизация, определение понятий, классификация, доказательство и т.п.);
  • навыки переработки информации (анализ, синтез, интерпретация, оценка, аргументация, умение сворачивать информацию);
  • критическое мышление (умения отличать факты от мнений, определять соответствие заявления фактам, достоверность источника, видеть двусмысленность утверждения, невысказанные позиции, предвзятость, логические несоответствия и т.п.);
  • творческое мышление (перенос, видение новой функции, видение проблемы в стандартной ситуации, видение структуры объекта, альтернативное решение, комбинирование известных способов деятельности с новыми);
  • регулятивные умения (задавание вопросов, формулирование гипотез, определение целей, планирование, выбор тактики, контроль, анализ, коррекция своей деятельности);
  • качества мышления (гибкость, антиконформизм, диалектичность, способность к широкому переносу и т.п.).

Метапредметный урок - это урок, целью которого является обучение переносу теоретических знаний по предметам в практическуюжизнедеятельность учащегося,подготовка учащихся к реальной жизни и формирование способности решать личностно-значимые проблемы, формирование ключевых компетенций.

Метапредметный урок - это урок, с помощью которогопроисходит не только познавательное, но и личностное развитие учащегося, а также формирование у него собственной системы мировоззрения,обеспечивается целостность представлений ученика об окружающем мире как необходимый и закономерный результат его познания.

Признаки метапредметного урока:

  • самостоятельная (экспериментальная, поисковая и т.д.) учебная деятельность учащихся;
  • рефлексия, перевод теоретических представлений в плоскость личностных рассуждений и выводов;
  • активизация интереса и мотивации обучения учащихся путём привлечения к предмету урока других областей знаний и опоры на личный практический опыт учащегося.

Специфика метапредметных умений заключается в том, что они являются определенным инструментом учения, важным условием овладения знаниями и могут формироваться и развиваться в процессе обучения в совокупности всеми школьными учебными предметами. Метапредметныеумения обладают свойствами универсальности, надпредметности, широтой применения и возможностью перенесения с одного учебного материала на другой. Достигнув определенной стадии своего развития, метапредметныеумения во взаимосвязи с другими компонентами становятся основой такого важного новообразования, как умение учиться.

Среди естественнонаучных дисциплин химия по содержанию и способам представления учебного материала (учебный текст, формулы, таблицы, графики, диаграммы, рисунки и т.д.), видам деятельности учащихся (работа с учебными и научно-популярными текстами, ответы на вопросы, решение задач, выполнение лабораторных опытов и практических работ, работа с таблицами, схемами и т.д.) обладает большим потенциалом для решения поставленной задачи. А это значит, что целенаправленное формирование и развитие метапредметных умений учащихся может и должно быть неотъемлемым компонентом работы каждого учителя химии, органично «встроенным» в систему его работы и реализоваться на каждом уроке и во внеклассных мероприятиях.

Например, установлено, что для учащихся фактический материал, касающийся свойств веществ, их получения и применения, относительно прост. При его усвоении требуются конкретные действия: назвать, описать вещества, объяснить явления. Трудности в некоторых случаях могут быть обусловлены нагрузкой на память.

Усвоение понятий - более сложная деятельность. Для этого требуется выявить существенные признаки понятия, т.е. правильно применить сравнение, провести анализ, абстрагирование, установить аналогию и т.д. Еще сложнее для учащихся работа по классификации химических элементов, веществ, реакций, т.к. при этом необходимы прочные знания фактов, умения выделять существенные признаки, проводить анализ и синтез. Элементы творческого мышления проявляются при нахождении всевозможных связей в изучаемом материале, например, между изученными свойствами веществ, понятиями, причиной и следствием, условиями и результатом реакций.

Обучение названным интеллектуальным действиям также должно быть предусмотрено в учебных заданиях и происходить одновременно с усвоением новых знаний.

Например, по специальным заданиям учащиеся самостоятельно изучают такие теоретические вопросы, как реакции ионного обмена, идущие с образованием осадка.

Урок «Реакции ионного обмена»

Задание.

(Работа лабораторная, групповая).

Цель: выяснить, при каких условиях реакции ионного обмена практически осуществимы.

1. Проведите реакции между растворами данных электролитов и установите общий признак, по которому можно судить о том, что реакции прошли до конца.

Индивидуальные задания.

1-й учащийся пользуется растворами сульфата меди (II) и гидроксида натрия;

2-й учащийся - растворами хлорида бария и серной кислоты;

3-й учащийся - растворами сульфида натрия и нитрата свинца (II);

4-й учащийся - растворами карбоната натрия и хлорида кальция.

Проверьте результаты опытов друг у друга. Сделайте общий вывод.

2. Пользуясь таблицей «Растворимость солей, кислот, оснований в воде», установите, в чем сущность проведенных реакций.

Составьте полные и сокращенные ионные уравнения реакций.

Проверьте результаты работы друг у друга и обсудите их.

Сделайте вывод в соответствии с поставленной целью.

Данное задание сформулировано как руководство по выполнению исследования, направленного на выяснение проблемы: почему реакции между растворами веществ из разных классов приводят к одинаковому результату - образованию осадка.

Учащиеся соотносят наблюдения с представлениями об ионном составе взятых и образующихся веществ, привлекают изученную теорию (теорию электролитической диссоциации) к объяснению фактов.

С учетом подготовленности учащихся можно дифференцировать задания посложности. В условиях «облегченных» заданий учащимся показывается больше опорных связей для объяснения или предсказания конкретных фактов и нередко подсказывается путь их выполнения. В условиях заданий повышенной сложности приводится минимум информации и, как правило, не указывается путь решения задачи: учащимся предоставляется широкая возможность вести самостоятельный поиск ответа.

Например, такая работа проводится на уроке, когда изучается генетическая связь между классами неорганических соединений. Учащиеся, получив представление о том, что такая связь имеется и проявляется во взаимных превращениях веществ одного генетического ряда, могут применить эти общие положения к рассмотрению конкретных случаев.

Вариант I (облегченный)

Закончите уравнения реакций:

Ca + O2 →

CaO + H2O →

Ca(OH)2 + HCl →

Вариант II (cредней сложности)

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения:

Ba → BaO→ Ba(OH)2 → BaCl2

Вариант III (усложненный)

Как, исходя из магния, получить хлорид магния? Предложите три способа.

Учебник является для учащихся первой научной книгой, поэтому именно с него нужно начинать обучение основным приемам самостоятельной работы:

  • выделять главное в тексте;
  • составлять простой и развернутый план;
  • составлять конспект;
  • переводить текст в таблицы и схемы.

Например, у учащихся не вызывает затруднения вопрос о составе воздуха. Часть урока по изучению и осмысливанию этого материала может быть отведена для работы по учебнику.

Вывод о том, что воздух - смесь газов, которая может включать другие примеси, учащиеся делают самостоятельно после прочтения текста параграфа «Неметаллы: атомы и простые вещества. Кислород, озон, воздух».

Задание может быть дифференцированным:

Задание

(Работа индивидуальная)

Цель: изучить состав воздуха.

Прочтите текст § 15 со слов: «Озон относят…» на с.91 учебника и выполните задания по вариантам.

Вариант I

1. Перечислите основные составные части воздуха, напишите формулы веществ, входящих в состав воздуха, и их названия.

2. Вычислите, каков примерно объем кислорода в воздухе помещения, площадь которого 25 м2, а высота - 4 м.

Вариант II

1. Заполните таблицу:

Постоянные составные части воздуха

Возможные случайные примеси (названия веществ и формулы)

Формулы веществ

Объемная доля

2. Вычислите, какова примерно масса кислорода в воздухе, заключенном в банке емкостью 5 л, если известно, что 1 л кислорода имеет массу 1,43 г.

Вариант III

1. Закончите схему состава воздуха, указав названия веществ и их формулы.

Какова примерно масса азота в воздухе помещения площадью 10 м2 и высотой 3 м? плотность азота равна 1, 25 кг/ м3.

Учащиеся могут самостоятельно выяснить вопрос о сходстве и различии химических элементов одной подгруппы (щелочные и щелочноземельные металлы, подгруппы неметаллов). Пользуясь учебником, они выполняют задание, в котором предлагается охарактеризовать химические элементы по определенному плану. В процессе работы учащиеся совместно отвечают на вопросы.

Задание.

(Работа групповая).

Цель: выяснить общие черты и индивидуальные особенности химических элементов подгруппы азота и предположить, как отражается на свойствах простых веществ их строение.

Охарактеризуйте элементы подгруппы азота, заполнив таблицу:

Положение химического элемента в ПСХЭ

Строение атома

Свойства

Хим. элемент

Ar

Период

№

Заряд ядра

Число энергетических уровней

Формула внешнего энергетического уровня

Возможные степени окисления

Изменение окислительных свойств

Ответьте на вопросы:

  1. Сколько электронов могут отдать атомы химических элементов подгруппы азота при образовании оксидов?
  2. Напишите общие формулы возможных оксидов, используя букву «Э» вместо символа конкретного химического элемента. Укажите степени окисления элементов.
  3. Сколько электронов может присоединиться к атомам химических элементов при образовании летучих водородных соединений?
  4. Напишите общую формулу летучих водородных соединений этих химических элементов. Укажите их степени окисления.
  5. Атомы какого химического элемента: а) азота или фосфора; б) мышьяка или сурьмы будут легче отдавать электроны при образовании химических связей с кислородом? Почему?
  6. Атомы какого химического элемента: а) азота или мышьяка; б) фосфора или сурьмы будут легче присоединять электроны при образовании химических связей с водородом? Почему?
  7. Способствуют достижению метапредметных результатов обучения уроки с проблемными ситуациями. Проблемная ситуация - это затруднение или противоречие, возникшее в процессе выполнения определенной учебной задачи, для разрешения которой требуются не только имеющиеся знания, но и новые. Проблемные ситуации могут возникать в следующих случаях:
  8. При расхождении между имеющимися знаниями и наблюдаемыми новыми фактами и явлениями. Например, ученикам известно, что все основания взаимодействуют с кислотами. Опыт взаимодействия гидроксида алюминия с гидроксидом натрия вызывает недоумение, т. к. в реакцию вступает нерастворимое и растворимое основания.
  9. При расхождении между имеющимися знаниями и новыми условиями их применения. Например, при взаимодействии растворов солей аммония и щелочей происходит выделение газа. Учащиеся затрудняются объяснить сущность данного опыта, т. к. до сих пор они сталкивались только с тем, что при взаимодействии растворов солей и щелочей должен образоваться осадок.
  10. При расхождении между теоретическими и практическими знаниями. Например, в представлении учащихся вода является растворителем многих веществ, в том числе и солей. Растворение солей они относят к физическим явлениям. Наблюдение гидролиза солей вступает в противоречие с имеющимися практическими знаниями.

Формированию таких метапредметных умений, как умение анализировать информацию, критически оценивать и определять достоверность информации, способствуют и задания с метапредметным содержанием. Например, при изучении способов разделения смесей, методов очистки воды можно предложить учащимся следующую литературно-химическую загадку.

Прочитав отрывок из сказки «Мороз Иванович», объясните действия Рукодельницы:

«Между тем Рукодельница воротится, воду процедит, в кувшин нальет; да еще затейница какая: коли вода нечиста, так свернет лист бумаги, наложит в неё угольков да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин да нальет в неё воды, а вода-то знай проходит сквозь песок да уголья и каплет в кувшин чистая, словно хрустальная…».

Значение метапредметных умений:

1) расширяют познавательные ресурсы учащегося, обеспечивающие ему возможность решать познавательные задачи и проблемы из разных областей знания;

2) содействуют целостному представлению содержания образования и деятельностному его освоению;

3) обеспечивают реализацию идей непрерывного образования, самообразования и социальной адаптации личности.

Таким образом, формирование и развитие метапредметных умений учащихся, обеспечивающих развитие интеллектуальных способностей школьников, способности к самообразованию и саморазвитию, социальную адаптацию личности, является важнейшим из направлений модернизации школьного образования.

Литература

  1. Примерные программы по учебным предмета. Химия. 8-9 классы: - М.: Просвещение, 2011.
  2. Фещенко Т.С. Новые стандарты - новое качество работы учителя. Практико-ориентированное учебно-методическое пособие. - М.: УЦ «Перспектива», 2013.
  3. Иванов Д.А. Новые ФГОС: авторский взгляд на привычные педагогические понятия. - М.: Издательство УЦ «Перспектива», 2013
  4. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе активизации, интенсификации и эффективного управления УВП. М.: НИИ школьных технологий, 2005.
  5. Современные технологии в процессе преподавания химии: Развивающее обучение, проблемное обучение, проектное обучение, кооперация в обучении, компьютерные технологии/Авт.-сост. С.В.Дендебер, О.В.Ключникова. - М.: 5 за знания, 2007.
  6. Суровцева Р.П., Софронов С.В. Задания для самостоятельной работы по химии в 8 классе: Кн. для учителя. М.: Просвещение, 1993.
  7. Суровцева Р.П. Задания для самостоятельной работы по химии в 9 классе: Кн. для учителя. М.: Просвещение, 1995.