Инновационные технологии как средство повышения познавательной активности учащихся на уроках естествознания

Современный образовательный процесс немыслим без поиска новых, более эффективных технологий, призванных содействовать развитию творческих способностей обучающихся. Инновационные технологии в образовании основаны на использовании современных достижений науки и информационных технологий. Они направлены на повышение качества подготовки специалистов, развитие у учащихся творческих способностей, умения самостоятельно принимать решения. Предлагаю вашему вниманию некоторые инновационные технологии, которые можно использовать на уроках химии и биологии.

Актуальность и перспективность опыта  

Наше время — время перемен. России нужны люди, способные принимать нестандартные решения, умеющие мыслить творчески. В обществе возник новый социальный заказ: вместо послушных исполнителей, востребованы люди, быстро ориентирующиеся в различных ситуациях, творчески решающие возникшие проблемы, понимающие и принимающие всю меру ответственности за свои решения. Человек, способный творчески мыслить, обладает гибкостью ума, изобретательностью, чувством нового, возможностью осуществлять выбор. Способность к творчеству появляется, когда человек начинает осознавать свою особенность и, таким образом, становится личностью. Образование должно побуждать к творчеству. Практическая необходимость и значимость заключается в ответах на следующие вопросы:

• Какой заказ должна выполнять современная школа с учетом требований информационного общества?
• Как воспитывать думающего человека, умеющего разумно относиться к природе, беречь, сохранять ее.

В результате работы в школе, приходишь к выводу, что добиться хороших успехов в обучении можно только путем повышения интереса к своему предмету.

 

Работая в школе много лет в разных классах, пропуская через себя годы, дни, уроки приходишь к мысли, что интерес к урокам химии и биологии уменьшается.

Как настроить на работу?

Для этого я использую информационно коммуникативные технологии в преподавании химии и биологии.

Своеобразие и новизна данного опыта заключается:

в применении современных технологий, ориентированных на формирование

основных механизмов мыслительной деятельности, способных дать нам ученика способного мыслить, развитым продуктивным мышлением, проявляющего умственную самостоятельность.

Наиболее значимыми технологиями при обучении предметам естественного цикла, по моему мнению, являются:

• проблемное обучение;
• технология исследовательской деятельности;
• технология модульного обучения;
• информационные технологии.

Уроки с использованием информационных технологий особенно нравятся детям, так как усвоение учебного материала происходит быстрее и легче.

Проблемное обучение пронизывает весь курс химии и биологии. Практически изучение всех тем можно построить на выдвижении гипотез, созданий проблемных ситуаций, постановке проблемных вопросов и поисков ответов на эти вопросы, путей разрешения проблемных ситуаций.

 Например, на уроке по теме «Электролиты и неэлектролиты» после демонстрации опыта по электропроводности растворов формулируется проблема:

• Исходя из строения соединений солей и оснований, определить, что у них общего и сделать вывод об электропроводности их растворов.

 На этом же уроке проблемный вопрос:

• Будем ли электропроводной система, образования путем смешивания с водой сульфата бария, гидроксида железа (3) При изучении понятия «электролитическая диссоциация» проблемная ситуация создается следующим образом: 
• одни ученые утверждали, что ионы в растворе образуются при растворении веществ в воде, другие считали, что они образуются под действием электрического тока.

кто же из ученых был прав и как это можно доказать?

• как объяснить, исходя из особенностей процесса растворения, сущность химической реакции, происходящей между растворами веществ, имеются ли ионы в растворе до опускания в него электронов, или они появляются под действием электрического тока?  

В Италии существует пещера, которую назвали «собачья пещера». В ней человек стоя может находиться длительное время, а забежавшие низкорослые животные задыхаются и гибнут. В этом случае эмоциональная реакция учащихся является дополнительной мотивацией постановки учебной проблемы.

В понимании детей учитель – это компьютер, который не может ошибиться никогда, и они обычно слепо копируют его решение. Иногда использую приём: «Найди ошибку»

Пример. При проверке умения подбора коэффициентов ОВР, предлагаю уравнения реакции, в которых преднамеренно допущены ошибки. Работая в группах со своим уравнением, учащиеся находят и исправляют ошибку.

Первая группа: Cu + H₂SO_{4 (конц)} = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Вторая группа: Mg + H₂SO_{4 (конц)} = 3MgSO₄ + S + 3H₂O

Третья группа: C + 2H₂SO_{4 (конц)} = CO₂ + SO₂ + 2H₂O

Как результат такого приема – внимательность и заинтересованность учащихся на уроке.

Факт первый. В прошлом веке на одном из островов Атлантического океана вспыхнула эпидемия кори, которую завез человек, заразившейся в Европе. Из 7 тысяч населения остались здоровыми только 98 самых старых людей, которые переболели корью 65 лет назад.

Факт второй. В 1967 году молодой хирург из Кейптауна Кристиан Барнард впервые сделал пересадку сердца от одного человека другому. Операция была выполнена стерильно, с высоким мастерством. Однако надёжного приживления не произошло, спасти жизнь больного не удалось. Как ни парадоксально, но эти два факта связаны между собой. Как?

Основная задача как учителя – привить своим ученикам привычку к упорному, самостоятельному, творческому труду, выработать у учащихся умение преодолевать трудности при решении проблемных ситуаций.

 

Среди инновационных педагогических            средств и методов, обеспечивающих индивидуализацию профильного обучения, особое место занимает проектирование как основной вид учебной деятельности. Проект (лат. Projectus – брошенный вперед) предполагает разработку замысла, предположительного поиска ответа на вопрос, решения проблемы разным способом. Метод проектов реализуется главный смысл и назначение обучения – создает условия для сотрудничества в сообществе исследователей, тем самым помогает обучаемому стать талантливым учеником.

В практике обучения химии проектная деятельность реализуется через: внеурочную деятельность, предметную деятельность; используются следующие проекты:

• Информационные. Учащиеся изучают и используют различные методы получения информации (литература, библиотечные фонды, базы данных) и презентации.
• Творческие проекты состоятся следующим образом: определение потребности, исследование, обозначение требований к объекту проектирования, выработка первоначальных идей, их анализ, планирование, изготовление, оценка (рефлексия). 

Метод проектов ориентирован на достижение целей учащихся. Он формирует большое количество умений и навыков, опыт деятельности.

 

Если в традиционном обществе еще можно было строить обучение путем трансляции преподавателем информации, то в век динамических изменений главным становится формирование умения учиться самостоятельно. Поэтому, на мой взгляд, кейс – метод очень современен на уроках. Естественно, более простой кейс – обучающий.  

• Кто и когда впервые осуществил синтез воды?
• Какой воздух тяжелее - сухой или влажный?
• В каком органе человека содержится наибольшее количество воды., и в каком – наименьшее?
• Назовите восемь наименований состояния воды, принятых в метеорологии.— сколько молекул воды в океане?
• Что такое снежинки?

• Название
• Строение атома
• Положение в таблице Д.И.Менделеева
• Физические свойства 
• Химические свойства
• Применение
• Аллотропные модификации

 

• Написать электронные формулы всех элементов
• Дать характеристику по положению в таблице Менделеева
• Составить ОВР
• Указать основные химические свойства

 

Использование информационных и коммуникационных технологий открывает новые перспективы и возможности для обучения химии. ИКТ можно использовать на различных этапах урока: для проведения химической разминки, на этапе объяснения нового материала, для коррекции знаний, умений, навыков. Информационные технологии делают урок ярким и содержательным, развивают познавательные способности учащихся и их творческие силы.  Благодаря анимации, звуковых и динамическим эффектам, учебный материал становиться запоминающимся, легко позволяет увидеть то, что на обычном уроке невозможно: смоделировать химический процесс, провести опасную реакцию.

Во время дистанционного обучения, дистанционных мероприятий, олимпиадах, конкурсах и проектах выстраивается индивидуальная персональная траектория обучения.

В своей работе я тоже использую информационные технологии. Считаю, что информационные технологии – удобный инструмент, который при разумном его использовании вносит в школьный урок элемент новизны, повышает интерес учащихся к приобретению знаний, облегчает учителю задачу подготовки к уроку. В моей работе компьютер сегодня стал такой же неотъемлемой частью учебного кабинета, как доска и мел. 

 Использование учебного электронного пособия “Химия 8 – 11 класс. Виртуальная лаборатория”, с помощью компьютерного сопровождения также помогает демонстрировать химические эксперименты, которые в силу опасности для здоровья детей или при дистанционном обучении, не может быть проделан на уроке.

Таким образом, использование компьютерных технологий дает увеличение плотности урока без ущерба качеству усвоения, позволяет учителю повысить темп урока, помогает лучше усвоить логику рассуждений. Все это повышает уровень обучения и вызывает интерес учащихся к предмету, а это в конечном итоге приобщение учащихся к творческому поиску, активизация их самостоятельной деятельности и служит мотивом к учебной деятельности, развивая и тренируя мышление вообще и творческое, в частности. 

Сейчас перед учителем открываются широкие возможности применения компьютерных презентаций в программе Power Point, применение иных электронных ресурсов, возможностей Интернета, всё это является гарантом эффективности учебного процесса.

Эффективная организация образовательного процесса невозможна без использования индивидуально-дифференцированного подхода к учащимся, в соответствии с их наклонностями, интересами и возможностями. В обучении химии дифференциация имеет особое значение. Это обусловлено спецификой предмета: У одних учащихся усвоение химии сопряжено со значительными трудностями, а у других проявляются явно выраженные способности к изучению предмета. Проблему прочности знаний по химии можно решить через технологию уровневой дифференциации. Реализуя ее, определяем следующую последовательность действий:

− Определение содержания учебного материала;

− Разработка технологической карты для учащихся;

− Создания методического инструментария /задания разноуровневого характера

− Устный зачет и письменные контрольные работы по теме. 

− Диагностика результатов обучения.

Для оценки успехов учащихся необходимо определить, как усвоено содержание: на уровне воспроизведения фактов, их реконструирования или на вариативном уровне (уровне мыслительных операций).

Вариант 1. Включает нестандартные задания творческого характера.

Используя Периодическую систему химических элементов

Д.И. Менделеева, определите формулы пяти бинарных соединений. Укажите степень окисления элементов. Приведите по две формулы веществ каждого класса. Назовите эти вещества.

Вариант 2. Включает стандартные задания, но содержит элементы усложнения.

Составьте формулы оксидов азота, в которых азот проявляет степень окисления 1,+2,+3,+4,+5.

 Распределите вещества по классам, напишите их формулы: гидроксид железа(II), серная кислота, оксид магния, хлорид алюминия, нитрат цинка, гидроксид натрия, оксид кальция, азотная кислота.

Вариант 3. Включает репродуктивные задания.

Определите степень окисления элементов в соединениях по формулам: Na2S, CuO,SiH4, CO2,Ba3N2.

По формулам распределите вещества по классам: К2О, KCl, NO2,HNO3, KOH, MgSO4, HCl,

 

 

А. Франс

 Данная технология способствует повышению интереса учащихся к различным видам учебной деятельности и познавательной активности. Игры рассматриваются как вид деятельности, как форма организации работы учащихся и метод обучения. “Игра – едва ли не единственный вид деятельности, специально тренирующий творчество не как отдельную способность к чему- либо, а как качество личности. Игра на уроке активизирует мысль и разряжает обстановку”. Учителя химии и биологии используют в своей работе данную технологию. Например, Путешествие по континенту “Химии”. Учащиеся перемещаются из “Королевства химических формул” в “Царство химических реакций”, затем в “Империю Периодической системы” и т.д.

По теме “Важнейшие классы неорганических соединений” можно провести игру – расследование. Обобщающие  уроки  в форме игры: турнира, и т.д. В игровой форме уроки проводятся чаще в 8 – 9 классах. Это уроки- сказки, общественные смотры знаний, уроки-соревнования, брейн-ринги и т.д. Технология игрового обучения помогает достичь прочного усвоения учащимися знаний по предмету.

Игровая деятельность может быть организована в коллективных и групповых формах, но всё же более индивидуализирована. Её используют при закреплении материала, проверке знаний учащихся, во внеклассной работе.

Пример: «Пятый лишний». Учащимся предлагается найти в данном наборе названий (растения одного семейства, животные отряда и др.) одно случайно попавшее в этот список.

Игра-поиск.  

Учащимся предлагается найти в рассказе, к примеру, растения семейства Розоцветных, названия которых вперемежку с растениями других семейств, встречаются по ходу рассказа учителя. Для проведения таких игр не требуется специального оборудования, они занимают мало времени, но дают хорошие результаты.

 

Системная работа по использованию мною современных педагогических технологий в образовательном процессе приводит к тому, что повышает мотивацию учения и качество знаний учащихся по предмету, активизирует мыслительную деятельность учащихся.  

Закончить мне хочется фразой: «Для успешной профессиональной деятельности, помимо «Знаю» необходимы такие компоненты, как «Умею», «Могу», «Хочу», «Верю в свои возможности».