Исследование как средство повышения интереса к химии

Актуальность. Инновационное развитие страны требует обновления всех учебных программ и методов обучения на основе компетентностного подхода. Важнейшим компонентом новой модели школьного образования является ее ориентация на практические навыки, на способность применять знания, реализовывать собственные проекты. «Требование необходимости формирования инновационного поведения учащихся, означающего развитие востребованных сегодня и в будущем творческих способностей, умения применять получаемые в процессе базового образования знания на практике, инициативности и ответственности» (А. Фурсенко) стало основой становления моего педагогического опыта «Исследование как средство повышения качества знаний учащихся по химии».
Актуальность педагогического опыта определяется необходимостью разрешения противоречия между тенденциями инновационного образовательного процесса и традиционными технологиями обучения и воспитания учащихся.
Химия - наука, которую трудно представить без всех составляющих исследовательской деятельности (начиная от выявления проблемы, выбора методов ее решения до анализа полученных данных и формулирования выводов), поэтому не воспользоваться данной возможностью педагогически преступно.
Кроме того,  введение Стандартов нового поколения полностью переводит образование на компетентностный подход, точнее, на формирование у школьников метапредметных компетенций, а именно:

• Использование умений и навыков различных видов познавательной деятельности;
• Использование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ, синтез, сравнение, систематизация;
• Умение генерировать идеи определять средства, необходимые для их реализации;
• Умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации цели и применять их на практике.

В начале  педагогической деятельности я наблюдала недостаточный уровень мотивации школьников при изучении химии. Была проведена методика изучения уровня мотивации учения для учащихся 8-11 классов по методике М.Р. Гинзбурга, которая показала следующие итоговые уровни мотивации школьников. (приложение 1).  В методике приняли  участие 57 учащихся.
Методика была проведена отдельно в каждом классе.

Результаты:

По этим данным видно, что в начале изучения курса химии интерес к предмету проявляют многие учащиеся, но уже в старших класс интерес понижается. Отсюда напрашивается вывод, если нет интереса к предмету, то следует низкое качество знания по химии
Для выяснения у учащихся какое отношение у них к химии я провела рейтинг предметов, где учащиеся 8-11 классов должны были расположить предметы в порядке проявления интереса. После обработки полученных данных я получила следующий результат отдельно по классам:

По этим данным можно сделать вывод, что учащиеся  8 класса больше проявляют интерес к предмету, так как для них это новый предмет. В последующих классах интерес к предмету пропадает. Большая разница в расположении предметов химия и географии, несмотря на то, что преподает один учитель. Почему так? География это второй предмет, который я веду в школе. Я сравнила качество знаний учащихся по химии и географии и получила следующий результат

Из этой таблицы видно, что качество знаний по географии намного выше качества знаний учащихся по химии.
Также с целью выяснения  интереса к химии я провела анкетирование по следующим вопросам:

1. Нужна ли будет вам химия при выборе профессии?
2.  Можно ли обойтись сейчас без химии?

Результаты анкетирования показали, все учащиеся назвали хотя бы по одной профессии, связанную с химией и 10% учащихся решили связать свою профессию с химией. На второй  вопрос анкетирования 40% учащихся считают, что жизнь без химии невозможна, 60% решили, что вполне можно обойтись без химии. В результате проведенных методик изучения уровня мотивации к химии возникли несколько вопросов:

1. Почему снижается у детей интерес к химии?

Основные причины:

• Сокращение часов при изучении химии в 8-х, 9-х классах с трех до двух часов и в старших классах до 1 часа в неделю;
• Сложность предмета ведет к непониманию предмета;

1. Как повысить интерес к предмету, а следовательно и качество знаний учащихся?

Цель: Повышение качества знаний учащихся через использование исследовательской  деятельности на уроках химии.
Задачи:
1. Повысить интерес к химии путем включения детей в исследовательскую деятельность.
2. Сформировать у детей творческие способности через использование исследовательской деятельности на уроке.
3. Разработать систему работы формирования у учащихся интереса и повышения качества знаний по химии.
Для изучения  исследовательской деятельности на уроках химии возникли 3 вопроса:

• Как организовать исследовательскую деятельность учеников?
• Как учесть в обучении жизненные планы учащихся после школы?
• Как разработать дидактическую систему уроков исследования?

Теоретическое обоснование опыта.
В построении системы работы я опиралась на  научные идеи  Богоявленской Д.Б., которая  на основании экспериментальных данных сделала вывод о том, что становление творческих способностей не идет линейно, а имеет в своем развитии два пика: наиболее яркий всплеск их проявления отмечается к 3 классу (возраст 10 лет), а второй приходится на юношеский возраст. Именно в 13-14 лет (8 класс) учащиеся впервые начинают изучение химии, поэтому правильно организованная исследовательская деятельность на уроке химии будет способствовать развитию интереса к предмету в этом возрасте. Использовав эту научную идею я в начале года в 8 классах  провожу эффективные опыты: «вулкан», «дым без огня», «фараоновые змеи».
Продолжение работы по данному направлению я нашла у Лернера И.Я., который  утверждал, что исследовательская деятельность способствует творческому развитию при решении возникающих перед ним проблем.
Альтшуллер Г.С., автор технологии ТРИЗ (теория решения изобретательских задач - новая отечественная технология творчества, известна в настоящее время во многих странах: США, Швеции, Франции, Японии, Корее, Израиле, Вьетнаме, Испании, Финляндии, Канаде и др.), считал, что правильная организация исследовательской деятельности дает возможность учащемуся выявить свой творческий потенциал. В моем опыте используется технология Альтшуллера Г.С.составления исследовательских задач, скорректированная на материале предмета химии.(приложение 2)
В своей практике я успешно использую  технологию осуществления исследовательской деятельности на уроке химии, представленную М.А.Шаталовым:

• Актуализация опорных знаний (фронтальная беседа, демонстрационный эксперимент);
• Создание проблемной ситуации с помощью проблемно – поисковой беседы, демонстрационного эксперимента и др.;
• Постановка учебной проблемы;
• Решение учебной проблемы (выдвижение гипотезы, построение плана проверки гипотезы, осуществление собственного исследования, формулирование окончательного решения проблемы);
• Доказательство и применение найденного решения (путем выполнения лабораторного опыта)

В разработке своей системы работы я опиралась также на систему работ  своих коллег. На заседаниях РМО по химии были продемонстрированы мастер классы, касающиеся именно исследовательской деятельности учащихся. В школе совместно с учителем физики были проведены интегрированные уроки связанные с исследованиями.
Технология педагогического опыта.
Для достижения результатов своей работы я разработала систему приемов и форм уроков, чтобы повысить интерес к предмету, а соответственно и качество знаний по химии.

Этапы работы по  формированию исследовательской деятельности на уроках химии.
При создании своей системы работы я разработала алгоритм, способствующие повышению интереса к химии.  Перед собой поставила вопроса:

• Что это?
• Зачем это?
• Как это работает?
• При каких условиях работает?
• Что это дает?

8 класс.

1. Уроки с элементами исследования (приложение 3). Для более четкого усвоения трудного материала по химии применяю эти уроки, так как нравятся учащимся. На этих уроках все учащиеся привлекаются к исследовательской деятельности, так как работают в группах.

Алгоритм проведения этих уроков

• анализ имеющейся информации
• постановка проблемы
• формулирование темы  
• цель исследования
• выдвижение и проверка гипотезы
• интерпретация результатов
• вывод

Результат: формирование у учащихся умений определять цель исследования, работать с источниками информации, проводить эксперимент для проверки гипотезы, представлять результаты работы.
2. Дидактическая игра: создаются условия для формирования положительных познавательных мотивов в обучении химии через увлекательные задания и конкурсы.
Активное участие в игре способствует развитию творческого потенциала обучаемых, их внимания, памяти, воображения и мышления, а это в свою очередь, оказывает влияние на степень развития учебной деятельности и результаты обучения в целом.
Алгоритм проведения игры:

• чтение задач в виде сказки
• постановка проблемного вопроса
• выдвижение и проверка гипотезы
• вывод                

Результат: формирование мотивационной сферы, улучшение эмоциональной атмосферы на уроке, формирование познавательного интереса (приложение 4)
3. Ролевые игры. Ролевые игры  по химии придадут изучению темы характер творчества, позволят выявить артистические данные учащихся, будут способствовать более полному усвоению учебного материала. (приложение 5)
Формы проведения ролевой игры: воображение путешествия; дискуссии на основе распределения ролей, пресс- конференции, уроки – суды и т.д.
Алгоритм проведения ролевых игр:

• Подготовительный;
• Игровой
• Заключительный
• Анализ результатов.

Результат: способствует созданию благоприятного психологического климата на уроке; усиливает мотивацию и активизирует деятельность учащихся; даёт возможность использовать имеющиеся знания, опыт, навыки общения в разных ситуациях.
4. Решение экспериментальных задач. Вся химия построена на задачах и химических реакциях. С уверенностью могу сказать, что преподавание химии выглядит однобоким и бывает неполноценным, а изучение предмета становится скучным и неинтересным, если все это не связать с экспериментом. (приложение 6)
Этапы исследования:

• постановка проблемы (задача)
• построение гипотезы
• проектирование опыта для проверки гипотезы
• составление плана эксперимента
• осуществление эксперимента
• оформление результатов эксперимента
• формулирование ответа.

Результат: Решение экспериментальных задач способствует осуществлению связи теории с практикой, глубокому пониманию и закреплению изучаемого материала, а также привитию учащимся практических умений и навыков.
9 класс.
1. Творческие задачи исследовательского типа.(приложение 7)
Из познавательных вопросов  с помощью технологии ТРИЗ конструирую целый ряд творческих задач. Для конструирования творческих задач пользуюсь  следующим алгоритмом:
• исходный факт;
• формулировка задачи;
• выявление противоречия;
• поиск ресурсов.
• формулировка идеального конечного результата;
Результат: развитие у учащихся способности к осмыслению и переосмыслению изучаемого материала (к рефлексии) при решении экспериментальных творческих задач по химии, которое приведет к повышению осознанности их знаний.
2. Сюжетные игры В 9-м классе обучающие, контролирующие и обобщающие игры становятся сюжетными, где сюжет – форма интеллектуальной деятельности. Такие игры можно назвать практической деятельностью воображения. (приложение 8)
Алгоритм проведения игры.

• Постановка вопроса, связанного с жизнью
• Распределение ролей
• Решение вопроса с позиции многих наук
• Интегрированный урок
• Вывод

Результат: В результате игры у детей рождается теоретическая деятельность творческого воображения, создающая проект чего-либо и реализующая этот проект путем внешних действий. Игры, связанные с химией, свидетельствуют о серьезной потребности в умственных упражнениях, в самопроверке своего интеллекта.
10-11 классы
Собственное исследование (приложение 9). Включает следующие этапы:

• формулировка проблемы,
• подведение учащихся к самостоятельному
• формулированию темы и цели исследования.
• Создание условий для исследовательской деятельности учащихся:
• обеспечение учебного процесса дидактическим материалом,
• организацию индивидуальной работы
• деловое общение учащихся в группе и парах.

Учащиеся должны подумать над практическим применением результатов исследования и наметить перспективы дальнейшей работы
Результаты: в процессе этого урока у учащихся формируются важные качества: умение участвовать в обсуждении и принятии коллективного решения, излагать и аргументировать свою точку зрения, внимательно выслушивать сторонников и оппонентов.
2. Элективные курсы. Особая роль в развитии интереса к химии в старшем звене принадлежит элективным курсам, которые позволяют удовлетворить запросы учащихся, развить их творческие способности и определять наклонности.  Элективные курсы химического профиля повышают интерес к химии, расширяют их кругозор в области естествознания, способствующих увеличению числа школьников, планирующих в дальнейшем поступать в вузы на химические специальности.
3. Уроки с использованием компьютерных технологий.
Выполнение мультимедийных презентаций по темам, которых нет в учебнике, дает неограниченную возможность развития интереса к химии. При создании учащимися таких мини-презентаций к различным урокам, они закрепляют изученный на уроке теоретический материал, систематизируют, обобщают и анализируют его, дополняют новыми фактами, о которых не шла речь на уроке; идёт углубление теоретических основ материала,
Результат: повышается уровень информационной культуры, интерес к изучению химии, и как следствие, повышается качество знаний учащихся.
Результат педагогического  опыта.
Целесообразное использование всего комплекса методических  форм и средств позволяет добиваться положительных результатов, а именно:
В конце 2014-2015  учебного года были проведены директорские контрольные работы по химии, где были получены следующие результаты:

Благодаря использованию на уроках исследовательской деятельности повысился интерес к химии, а следовательно и качество знаний. Директорские контрольные работы я проводила подряд 3 года и получила следующий общий итог

2012-2013 учебный год- 59,7%
2013-2014 учебный год- 74%
2014-2015 учебный год- 80%

1. Качество знаний у учащихся по химии  с каждым годом повышался, а это говорит о том,  что я смогла побудить у учащихся интерес к трудному предмету. Теперь больше половины учащихся в 8-11 классах не считают химию как предмет скучный и трудный.
2. Успешно сдают учащиеся по выбору экзамен химия в виде ЕГЭ

2012-2013 учебный год- 69 балла
2013-2014 учебный год- 95 балла
2014-2015 учебный год- 100 балла

1. Участвуют в школьных и районных олимпиадах по химии.

2012-2013 учебный год- 4 призера районной олимпиады  по химии
2013-2014 учебный год- 2 призера районной олимпиады  по химии
2014-2015учебный год- 3 призера районной олимпиады  по химии.

1. Выполняют творческие исследовательские проекты, участвуют на межрегиональном конкурсе  защите исследовательских проектов по химии и занимают призовые места.

2012-2013 учебный год- ученик 10 класса выступил с проектом «Молочные реки» и получил Диплом победителя
2013-2014 учебный год- ученица 10  класса выступил с проектом «Какой сок мы пьем?» и получила Диплом 3 степени.

1. Ежегодно некоторые выпускники нашей школы поступают в вузы города Кирова, Казани, Перми, Ижевска и Сыктывкара по химическим специальностям.

2012-2013 учебный год- 2 человека
2013-2014 учебный год- 4 человека
2014-2015 учебный год- 3 человека

Среди моих выпускников есть люди, профессиональная деятельность которых не связана с химической наукой, но я уверена, что школьные уроки по химии оставили ощутимый след в жизни каждого, потому что я слышу только одни восхищения и благодарности.
И самое главное, я стремлюсь идти в ногу со временем, строить свою педагогическую деятельность так, чтобы мой урок отвечал не только современным требования, но и запросам образовательной среды, в частности, запросам моих учеников. 

Литература.
1. Исаев Д.С. Об организации практикумов исследовательского характера//Химия в школе.- 2001. - №9. - С.53-58.
2. Леонтович А.В. Исследовательская деятельность учащихся.- М.: 2003.- 96с.
3. Лернер И.Я. Поисковые задачи в обучении как средство развития творческих способностей // Научное творчество / Под ред. С.Р. Микулинского. - М., 1969.
4. Меерович М.И., Шрагина Л.И. Технология творческого мышления: Практическое пособие. - Минск.: Харвест, М.: АСТ, 2000. - 432 с.
5. Полат Е.С. Как рождается проект.-М.,2003. -296с.
6. Шаталов М.А., Кузнецова Н.Е. Обучение химии. Решение интегративных учебных проблем. Методическое пособие. – М.:Вентана – Граф, 2006.- 256с.
7. www.hr-journal.ru