Ученики на Учителя.com


Проблемное обучение на уроках химии (из опыта работы)

ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ НА
УРОКАХ ХИМИИ.
ИЗ ОПЫТА РАБОТЫ.
Работа учителя МОУ СОШ №21
города Энгельса Саратовской области
Баловневой Елены Викторовны.
В настоящее время актуальна проблема формирования гармонически
развитой творческой личности, способной логически мыслить, находить
решения в различных проблемных ситуациях, способную систематизировать
и накапливать знания, способную к высокому самоанализу, саморазвитию и
самокоррекции. И для достижения данной цели необходимо использование
на уроках технологий, позволяющих развивать творческий потенциал и
личностные возможности обучающихся. Одной из таких технологий является
технология проблемного обучения. Чтобы постоянная постановка перед
ребенком проблемных ситуаций привела к тому, что он не будет «пасовать»
перед проблемами, а будет стремиться их разрешить. В результате будет
формироваться творческая личность, всегда способная к поиску, а также
более защищенная от стрессов.
В соответствии с Концепцией модернизации российского образования
целью модернизации является повышение качества образовательного
процесса, первостепенное значение отводится задаче развития у
обучающихся, будущих специалистов, творческого общего и
профессионального мышления, способности самостоятельно и быстро
ориентироваться в проблемах науки, техники и производства. Способ
преодолеть негативные стороны традиционного репродуктивного обучения
использование технологии проблемного обучения, т.к. проблемное обучение
– один из методов развития у учащихся самостоятельного творческого
мышления. Постановкой проблем, проблемных вопросов или проблемных
ситуаций учитель создает определенные организационные условия для
активизации мыслительной деятельности учащихся, стимулируя поиск
недостающих знаний для разрешения познавательного противоречия. Итак,
проблемные уроки актуальны, так как способствуют активизации
познавательного потенциала обучения, обеспечивают самостоятельную
поисковую деятельность и высокий познавательный уровень, личностную
включенность всех участников в процесс обучения, его практическую
направленность.
Методы проблемного обучения:
Проблемное изложение
Поисковая беседа
Самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность
учащихся.
Проблемное изложение считаю наиболее оправданным в тех случаях, когда
учащиеся не обладают достаточным объёмом знаний, впервые сталкиваются
с тем или иным явлением. При этом поиск осуществляет сам учитель. По
существу я демонстрирую им путь исследования, поиска и открытия новых
знаний, готовя их к аналогичной самостоятельной деятельности в
дальнейшем. В жизни проблемы есть всегда, а в учебной деятельности их
иногда приходится моделировать. Используя средства массовой информации,
я учу ребят видеть проблемы или противоречия. Например, в средствах
массовой информации, по всем каналам телевидения постоянно
транслируется огромное количество роликов, призывающих нас пить
вкусные газированные напитки. Нас зазывают шипящими, манящими
звуками, красивой этикеткой, так же показывают, что не одна встреча друзей
не обходится без этих освежающих напитков. И действительно, в жаркий
знойный день нам так хочется купить бутылочку «Колы», услышать её
сладкое шипение, почувствовать её приятный освежающий вкус во рту и
сказать «А-а-а-а-а».
На первый взгляд всё кажется прекрасным: сделал несколько глотков
живительной прохлады и ты счастлив! Но, изучив более детально состав
сладких прохладительных напитков, дети узнают, что в их состав входят
углекислый газ, сахар, красители и ароматизаторы, кофеин, консерванты.
Сахара в напитках содержится очень много. В одной пол-литровой бутылке
до 9 ложек сахара, в зависимости от рецепта напитка. Сахар негативно влияет
на функционирование поджелудочной железы. Наличие большого
количества сахара или его заменителей не способствует утолению жажды.
Поэтому после употребления газированной воды пить хочется еще сильней.
Такая вот уловка производителей.
Углекислый газ сам по себе безвреден для организма. Но, соединяясь с
водой, преобразуется в угольную кислоту. Угольная кислота в свою очередь
повышает кислотность и активизирует желудочную секрецию, вызывает
отрыжку, вздутие живота, газы. Это приводит к сильному выделению газов.
Поэтому людям с язвенной болезнью, гастритом с повышенной
кислотностью, перед употреблением любой газированной воды, газ из
бутылки нужно выпускать путем встряхивания. Сладкие газированные
напитки провоцирует рак поджелудочной железы
Красители и ароматизаторы дают нагрузку на печень, приводят к различным
аллергическим реакциям, разрушают эмаль зубов, что приводит к кариесу.
Сладкие газированные напитки разрушают зубы.
Для придания вкуса того или иного фрукта или ягоды используются
консерванты. Самый распространенный консервант Бензоат натрия (Е211)
может повредить ДНК человека. Лимонная кислота –воздействует на эмаль
зубов, разъедая её. Более опасна – фосфорная кислота – E338. Она вымывает
из организма кальций, что ведет к ослаблению костной ткани. Названия
кислот очень часто зашифрованы кодом.
Кофеин способствует истощению нервной системы, сопровождающийся
головными болями, усталостью, повышает нагрузку на сердце. Сладкие
газированные напитки убивают сердце!
Постепенно вырисовывается проблема: как же быть? И далее вместе со мной
учащиеся пробуют решить её, выработав следующие рекомендации:
1) Сладкие газированные напитки не утоляют жажду, хотя мы покупаем их
именно для этого.
2) Химический состав напитков оказывает губительное действие на здоровье:
разрушаются зубы, становится хрупкими кости, может возникнуть ожирение,
аллергия, заболевание желудка, кофеиновая зависимость по типу
наркотической.
3) Для утоления жажды лучше использовать морсы, минеральную воду и
очищенную питьевую.
При проблемном изложении материала я, как учитель руковожу
мыслительным процессом учащихся, ставлю вопросы, которые заостряют их
внимание на противоречивости изучаемого явления и заставляют задуматься.
Прежде чем я дам ответ на поставленный вопрос, ребята уже могут дать
ответ про себя и сверить его с ходом рассуждений и моим выводом.
В случае если учащиеся уже обладают минимумом знаний, необходимых для
активного участия в решении учебной проблемы, я применяю поисковую
беседу. В процессе такой беседы ребята под моим руководством ищут и
самостоятельно находят ответ на поставленный проблемный вопрос. Обычно
поисковую беседу я провожу на основе проблемной ситуации, специально
создаваемой. Учащиеся же самостоятельно намечают этапы поиска,
высказывая различные предположения, выдвигая варианты решения
проблемы. Например: «как объяснить нейтральную среду раствора
аминокислоты?» (демонстрационный опыт). Учащиеся вспоминают, что
аминокислота – соединение с двойственными функциями, карбоксильная
группа обусловливает кислотные свойства, аминогруппа – основные. В ходе
беседы я подвожу учащихся к мысли о том, что протон карбоксильной
группы переходит к аминогруппе, раскрывая тем самым сущность
амфотерности аминокислоты и строение биполярного иона.
Я считаю, что беседа поискового характера является необходимой
подготовительной ступенью к работе учащихся на уровне исследования. В
том случае, когда учащиеся обладают достаточными знаниями,
необходимыми для построения научных положений, а так же умением
выдвигать гипотезы, я использую метод самостоятельной поисковой
исследовательской деятельности учащихся – высшую форму
самостоятельной деятельности. Без отработки первых двух методов перейти
к этому нельзя.
Особенностями учебного исследования является то, что истина, которую
ребята открывают в ходе решения учебной проблемы, в науке уже известна.
Для учащихся эти факты новы, и мыслят они как первооткрыватели.
Учебное исследование всегда проводится под моим руководством, с личным
участием и моей помощью. Но при этом ребята должны быть убеждены в
том, что самостоятельно достигли цели. Учебное исследование не является
универсальным методом. В деятельность учащихся я стараюсь включать
лишь элементы исследований, применять исследования лишь при изучении
отдельных тем и вопросов.
Исследовательские задания предполагают, как правило, сначала выполнение
практической работы по сбору фактов (эксперимент, наблюдение, работа с
книгой) и лишь затем их теоретический анализ и обобщение. При этом
проблема часто выявляется не сразу, а в ходе обнаружения несоответствия,
противоречия между выявленными фактами.
Так, при изучении свойств щелочных металлов я даю ребятам следующее
задание: «Выявить роль воды в реакциях взаимодействия щелочных
металлов с растворами различных солей». Для создания проблемной
ситуации я предлагаю проблемный вопрос: «Каким образом будет
происходить реакция между литием и раствором сульфата меди(II)?». Это
приводит к тому, что при проведении эксперимента и дальнейшем анализе
его результатов учащиеся приходят к пониманию сущности протекающих
процессов.
При исследовательском методе обучения познавательная деятельность
школьников по своей структуре приближается к исследовательской
деятельности учёного, открывающего новые научные истины. Таким
образом, использование исследовательского метода обучения, как одного из
самых эффективных способов организации проблемного обучения позволяет
добиваться наиболее высокого уровня познавательной самостоятельности
учащихся.
Приведу несколько примеров создания проблемной ситуации.
Демонстрация или сообщение некоторых фактов, которые неизвестны
учащимся и требуют для объяснения дополнительной информации,
побуждают к поиску новых знаний. Например, я демонстрирую аллотропные
видоизменения элементов и предлагаю объяснить, почему они возможны.
Использование противоречия между изучаемыми фактами и имеющимися
знаниями, на основе которых учащиеся высказывают неправильные
суждения. Например, я задаю вопрос: «может ли при пропускании
углекислого газа через известковую воду получиться прозрачный раствор?».
Учащиеся на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, и
тогда я демонстрирую им образование гидрокарбоната кальция.
Объяснение фактов на основе известной теории. Почему при электролизе
сульфата натрия на катоде выделяется водород, а на аноде кислород?
Учащиеся должны ответить, пользуясь справочными таблицами.
Построение гипотезы на основе известной теории, а затем её
проверка. Например, я задаю вопрос, будет ли уксусная кислота как кислота
органическая проявлять общие свойства кислот? Учащиеся высказывают
предположения, я ставлю эксперимент и даю теоретическое объяснение.
Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и конечная
цель. Например, решение экспериментальной задачи по определению
веществ в трёх пробирках с наименьшим числом проб.
Нахождение самостоятельного решения при заданных условиях. Это
творческая задача, для решения которой необходимо использование
дополнительной литературы, справочников.
Использование принципа историзма. Например, поиск путей систематизации
химических элементов, приведший, в конечном счете, Д. И. Менделеева к
открытию периодического закона.
Использование методов проблемного обучения на уроках химии при
изучении темы «Спирты» (из опыта работы).
Познать многообразие веществ в природе, их единство и развитие, роль в
жизни человека позволяет изучение кислородсодержащих органических
соединений, тема «Спирты». Основные вопросы данной темы:
доказательство строения спиртов, объяснение подвижности атома водорода
гидроксогруппы, введение понятия функциональной группы, химические,
физические свойства, получение и применение. Решение этих задач
осуществляю с использованием проблемного подхода.
Проблема №1. Обучающиеся самостоятельно решают задачу на выведение
молекулярной формулы этанола.
Исходя из валентности элементов и найденной формулы, строят возможные
структурные формулы. Создается проблема, так как из теории возможны два
следствия. Возникает необходимость установления истинной формулы. В
одном из случаев атом водорода имеет особое положение, атом водорода,
соединённый с атомом углерода через кислород, должен иметь свойства,
отличные от других атомов, непосредственно связанных с углеродом. При
постановке количественного опыта вытеснения водорода из этилового спирта
натрием обучающиеся убеждаются, что из каждой молекулы спирта натрием
вытесняется один атом водорода, и на этом основании делают вывод о
единственно возможной структурной формуле.
Проблема №2. Почему в молекуле спирта атом водорода гидроксогруппы
более подвижен?
По значениям электроотрицательности атомов студенты самостоятельно
находят, что электронная плотность в молекулах спирта сдвинута в сторону
атома кислорода, поэтому в молекуле спирта водород гидроксогруппы
заряжен частично положительно, а кислород – частично отрицательно.
Возникает необходимость объяснения сущности взаимного влияния атомов.
Проблема №3. Эта проблема возникает при изучении физических свойств
спиртов. Противоречие заключается в том, что в гомологическом ряду
спиртов нет ни одного газа, а первый член ряда – жидкость.
Сравнивая молекулярную массу метанола с молекулярной массой пропана
или бутана, обучающиеся убеждаются в несоответствии: пропан с большей
молекулярной массой по агрегатному состоянию – газ, а метанол с меньшей
массой – жидкость.
Почему в гомологическом ряду спиртов нет газов, почему они имеют более
высокие температуры кипения, чем соответствующие предельные
углеводороды? Рассматривая сущность различий между газами и
жидкостями, с точки зрения атомно – молекулярного учения,
заключающейся в наличии больших сил притяжения между молекулами
жидкости, в данном случае спиртов. Объясняет эту особенность физических
свойств спиртов - межмолекулярная водородная связь. На основании этого
факта объясняется хорошая растворимость первых членов гомологического
ряда и её постепенное понижение в данном ряду.
Проблема №4. Какое влияние оказывает особое строение этилового спирта
на его свойства?
Рассмотрение свойств веществ через их строение в какой – то степени
устраняет формализм в изучении химических свойств спиртов. Химические
свойства этанола рассматриваются в постоянной зависимости от строения, в
сопоставлении с предельными углеводородами, разница в свойствах
заключается в разнице строения и связаны в основном с наличием
гидроксогруппы как функциональной группы. При демонстрации опыта
взаимодействия спирта с кислотой и гидроксида натрия с кислотой обращаем
внимание на продолжительность этих реакций. Реакции со спиртами
протекают медленно, а реакции со щелочами – мгновенно. Этим сравнением
устраняется часто допускаемая ошибка о тождественности группы – OH
щелочей и функциональной группы спиртов.
Проблема №5. При изучении многоатомных спиртов, учащимся задаю
вопрос: может ли один атом углерода в органическом соединении
соединяться с двумя или с тремя гидроксогруппами?
Обсуждение этой темы начинаем с изучения структурной формулы угольной
кислоты и повторения её свойств. Особенность строения угольной кислоты
как углеродсодержащего вещества заключается в том, что с атомом углерода
соединяется не одна, а две гидроксогруппы, вследствие чего такое
соединение является нестойким. Учащиеся делают вывод, что стойкое
органическое соединение должно иметь у одного атома углерода одну
гидроксогруппу. Такой вывод позволяет подвести к самостоятельному
написанию формул многоатомных спиртов на основе гомологичесого ряда
предельных углеводородов, меняя один атом водорода каждого углеродного
атома на гидроксогруппу.
Сопоставление формул показывает только количественное отличие, а
качественную сторону раскрыть поможет решение следующей проблемы –
приводит ли увеличение числа гидроксогрупп в многоатомных спиртах к
появлению новых свойств?
Проблема №6. Решаем эту проблему, используя исследовательский подход
так:
1) Сравнить растворимость этанола и глицерина и решить вопрос: как
увеличение числа гидроксогрупп влияет на растворимость в воде глицерина?
Вывод: растворимость в воде глицерина хорошая.
2) Сравнить горение пропанола и глицерина и решить вопрос: как влияет на
горючесть спиртов увеличение числа гидроксогрупп в молекуле глицерина?
Вывод: глицерин в отличие от пропанола горит несветящимся пламенем.
3) Исследовать влияние гидроксогрупп на способность спиртов к окислению.
Взять по 10мл глицерина и пропанола, добавить примерно по столько же
раствора перманганата калия.
Вывод: наблюдения показывают, что глицерин, имеющий в молекуле три
группы - OH более быстро окисляется, чем пропанол.
Проблема №7. Приведёт ли увеличение количества гидроксогрупп –ОН к
новым химическим свойствам?
Учащиеся высказывают предположение об усилении кислотных свойств у
многоатомных спиртов и самостоятельно выполняют лабораторный опыт
«Взаимодействие глицерина с гидроксидом меди (II)» с помощью
инструктивной карты.
Глицерин + гидроксид меди (II) = глицерат меди (II) + вода (кач. реакция) -
(ярко-синий раствор)
Вывод обучающихся: химические свойства многоатомных спиртов
аналогичны свойствам одноатомных спиртов, но увеличение числа
гидроксильных групп усиливает кислотные свойства многоатомных спиртов.
Заключение.
Разрешение проблемных ситуаций под руководством преподавателя
заставляет обучающихся сравнивать, обобщать, анализировать явления, а не
просто их механически запоминать. Процессы выдвижения и разрешения
проблемных ситуаций, представляют собой непрерывную цепь, так как при
выдвижении проблемы одновременно начинается её решение, которое в свою
очередь, ведёт к постановке новых проблем. То есть осуществляется
противоречивый и непрерывный процесс активного познания новых научных
понятий.
Используя на уроках методы проблемного обучения, убеждаюсь на опыте,
что они способствуют развитию познавательной активности,
исследовательских способностей, творческой самостоятельности
обучающихся, формированию их мировоззрения, чувства ответственности,
интеллектуальному развитию, и как следствие этого, повышению качества
знаний.
Исходя из результатов своей работы, предлагаю более широко применять
методы проблемного обучения при изучении курса химии.
Список литературы
1. Селевко Г.К. Энциклопедия образовательных технологий. В 2-х том.
М, НИИ школьных технологий, 2006 ;
2. Ахметов Н.С. Актуальные вопросы курса неорганической химии. Кн.
для учителя. М, 1991.
3. Грабецкий А.А, Зазнобина Л.С, Назарова Т.С. Использование средств
обучения на уроках. М. Просвещение, 1998.
4. Шелинский Г.И. Химическая связь и изучение ее в средней школе.
Пособие для учителя. М. Просвещение, 1998.
5. Леенсон И.А. Почему и как идут химические реакции? Кн. для учителя,
М. Просвещение, 2001.
6. Буцкус П.Ф. Книга для чтения по органической химии. М.
Просвещение, 1998.
7. Быканова Т.А, Быканов А.С. Задачи с экологическим содержанием.
Воронеж, 2006.
8. Хомченко Г.П, Хомченко И.Г. Сборник задач по химии. М.
Просвещение, 2006.
9. Мартыненко Б.В. Кислоты – основания. Кн. для учащихся. М.
Просвещение, 1999.
10. Шульпин Г.Б. Химия для всех, М. Знание, 1997.
11. Тикунова И.В, Дейнека В.И, Соловецкая А.А, Дейнека Л.А, Тикунов
В.И. Химия 8–11 кл. Учебное пособие для учащихся
общеобразовательных школ и классов с углубленным изучением. Техн.
ун-т. Белгород, 1993.
12. Потапов В.М, Татаринчик С.Н. Органическая химия. М. Химия, 1989.
13. Крицман В.А. Книга для чтения по неорганической химии. М.
Просвещение, 1999.
14. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе активизации и
интенсификации деятельности учащегося. М., 1998;
15. Зимняя И.А. Педагогическая психология. М., 2001;
16. Амирханян Ю.С. «Особенности использования проблемного обучения
на уроках химии». Ресурсы Интернет.
17. Мишина Т.И. «Формирование ключевых компетентностей школьников
посредством проблемно– ориентированного обучения на уроках
химии». Ресурсы Интернет.
Скачать материал

Химия - еще материалы к урокам: