Адаптированные методы научного творчества в обучении химии

Под творческой личностью понимается индивид, который: а) имеет установку на осуществление творческой деятельности, готовность к творческой деятельности и б) умеет ее осуществлять, то есть владеет средствами и способами ее осуществления и имеет опыт их использования в процессе собственной творческой деятельности.

Для того чтобы индивид стал творческой личностью, у него должно быть сформировано определенное мировоззрение, характерологические особенности, ценностные ориентации, в которых творчество стоит на высоком месте в иерархии ценностей, он должен быть обучен средствам и способам осуществления творческой деятельности и иметь опыт их успешного применения в своей жизненной практике.

Деятельность индивида является творческой в том случае, когда она не осуществляется по заданному образцу, не является чисто репродуктивным повторением этого образца, а есть результат рефлексии (под рефлексией понимается обращение индивида к своему внутреннему миру, к своему опыту – мышления, деятельности, переживаний и т.д. – ко всему тому, что он видел, слышал, читал, делал, думал, чувствовал и т.п., и к тому, как, почему и зачем он так видит, делает, думает, чувствует).

В Федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования, утверждённом приказом № 1897 Министерства образования и науки Российской Федерации 17 декабря 2010 г. [1], а также в федеральных и региональных документах, указах, постановлениях, распоряжениях и иных нормативно-правовых актах по школьному образованию отражена необходимость развития личности с широким интеллектуальным потенциалом, способствующим развитию креативности как основы инновационной деятельности.

Под творческими (креативными) способностями учащихся в современной педагогической литературе понимают «...комплексные возможности ученика в совершении деятельности и действий, направленных на созидание им новых образовательных продуктов». Современная педагогика уже не сомневается в том, что учить творчеству возможно. Вопрос, по словам И.Я. Лернера, состоит лишь в том, чтобы найти оптимальные условия для такого обучения.

Достичь поставленных целей можно только системно и комплексно, т. е. интегративно. Одним из путей реализации интегративного подхода в школьном образовании является использование методов научного творчества в процессе обучения школьников различным предметам, что позволяет не учить предмету, а учить предметом[2]. Анализ опыта интеграции теорий научного творчества в традиционные школьные предметы, мы можем найти в работах В. А. Бухвалов, С. Ю. Модестов – биология и экология [3–5], А. А. Гин, А. Л. Камин – физика [6], А. А. Нестеренко – информатика [7], Ю. С. Мурашковский, Р. С. Флореску – изобразительное искусство [8].

Идея развития критического мышления является достаточно новой для российской дидактики. Сторонников развития критического мышления обучающихся достаточно много. Так, М. О. Чошаков разрабатывал технологию проблемно-модульного обучения, пришел к выводу, что она продуктивна лишь тогда, когда школьники обладают критическим мышлением.

Технология критического мышления – одна из новых образовательных технологий. Она была предложена в середине 90-х годов XX века американскими психологами Д.Стилом, К. Мередитом и Ч. Темплом. Под термином “критическое мышление” понимается система мыслительных характеристик и коммуникативных качеств личности, позволяющих эффективно работать с информацией.

Технология критического мышления на уроках химии. Например,рассматривается тема «Сахароза – представитель дисахаридов». Цель: актуализация имеющихся знаний об углеводах и сахарозе.

Самостоятельная работа. Начертите в тетради таблицу и заполните 1 и 2 графы данной таблицы .

 

Я знаю о сахаре	Хочу узнать	Узнал новое

 

В теме «Соли» раздаётся учащимся общей схемы добычи соли

Постановка вопроса на занятии «О чём идет речь?», мотивацией может послужить предположение.

Один из способов развития творческого мышления учащихся на уроках химии – включение в содержание учебно-воспитательного процесса заданий творческого характера. Это могут быть проблемные задачи или задания дивергентного типа, которые допускают множество ответов. Именно с такими задачами чаще всего сталкивается человек в реальной жизни. Поступить можно по-разному, но не все они приводят к положительным результатам. Иногда правильным может быть одно единственное решение. Творческие задачи требуют от учащихся большей самостоятельности мышления. По содержанию они могут быть познавательными и нестандартными, экспериментально-исследовательскими и конструкторскими. Это, по сути, замаскированные под задачи реальные научные проблемы, требующие серьёзного размышления.

Начать активизацию мыслительной деятельности лучше всего с интеллектуальной разминки, включающей задания, для выполнения которых необходимо осуществлять различные мыслительные операции. Она позволяет учителю выявить уровень развития определённых интеллектуальных умений учащихся, что, в свою очередь, является основой для подбора более сложных заданий, требующих установления причинно-следственных связей между явлениями, анализа на основе сравнения, выделения главного, нахождения общего и частного, построения доказательств и аргументированной защиты свого мнения.

Приведу примеры заданий от простого к сложному.

Поиск инновационных путей всегда трудоёмок и требует от учителя много времени и творчества. Но достигнутый уровень развития детей является главной наградой в деятельности учителя: повышение интереса к предмету, реальная оценка учащимися своих возможностей, исчезновение страха перед проверкой знаний, снижение психологического напряжения на уроках, установление доверительных отношений между учителем и учащимися, повышение качества знаний и активности слабоуспевающих учащихся.

Самостоятельная работа с новой информацией. Классу предлагаем прочитать текст и выполнить задание: изучите текст, в ходе работы на полях текста карандашом делайте пометки

v уже знал

+ новая информация,

! очень ценная информация,

? не очень понятно,

- думал иначе

В то же время, потребности общества в подготовке личности, способной успешно встраиваться в него (социализироваться) состоят в формировании у них не только совокупности всех названных, но и ряда других качеств, среди которых важнейшее значение имеют творческие качества, состоящие в умении решать проблемные задачи в различных областях деятельности.

3.Теоретический блок.1.Задачи с нестандартными формулировками (ЗНФ) отличаются по содержанию от общепринятых типовых расчетных и экспериментальных задач. Для их решения используют нетрадиционные методы. Применяемые нами ЗНФ разделены на три группы: теоретические, экспериментально-теоретические и экспериментальные. В зависимости от темы и структуры урока те или иные ЗНФ можно включать в процесс обучения.

4. Блок примеров. Для развития ассоциативного мышления обучающихся используются нестандартные задачи.

В подвале дома обнаружен ящик гвоздей. От плохого хранения многие из них были покрыты ржавчиной. Что представляет собой ржавчина с химической точки зрения? Каким простым способом можно удалить ржавчину? В ответе приведите химические формулы и уравнения реакций.

Молодая хозяйка повесила сушить белье на железную проволоку, натянутую между стойками, вместо бельевого шнура. Когда белье высохло, хозяйка с ужасом обнаружила на чистом белье «ржавые» полосы.

Как объяснить появление ржавчины на белье? Как хозяйке избавиться от этих пятен?

В домашней мастерской всегда много инструментов, запчастей и материалов, которые изготовлены из металлов и их сплавов. Но вот беда: при хранении металлические изделия подвергаются коррозии. Укажите условия хранения металлических изделий, чтобы срок их службы был как можно дольше. Какие химические процессы могут происходить с инструментами при неправильном хранении? Объясните, почему новые металлические изделия покрыты смазкой, лаком или обернуты промасленной бумагой.

Особенности преподавания заключаются в следующем:

Возможны другие взгляды и подходы к тем или иным темам, другие ассоциации, иной ход рассуждений. Важно, чтобы учитель не навязывал своих ассоциаций, советовался с учащимися, ведь, как уже было сказано, восприятие мира индивидуально. Если обучающиеся на уроке предлагают свои варианты запоминания того или иного химического понятия, это свидетельствует о многом. Прежде всего, о том, что у них есть интерес к предмету, мотивация к изучению химии, а самое главное, что у обучающихся развивается способность рассуждать, сравнивать, анализировать. Все это в комплексе не только “работает” на учителя-предметника, но и на педагога в широком смысле слова. Ведь наша задача не только научить ребенка химии, а также воспитать интеллектуально развитую личность.

5.Теоретический блок. 2.Изучение органической химии учит отыскивать причинно-следственные связи в явлениях и рассматривать их не как случайные, а как вызываемые действием определённых факторов. На первый план выдвигаются проблемы, обуславливаемые логикой развития самого учебного процесса, поскольку интерес учащихся в старших классах к теоретическим вопросам становится явно выраженным. Уже из содержания первых уроков возникает ведущая познавательная проблема: почему органических веществ значительно больше, чем неорганических, и чем объясняется огромное значение их в нашей жизни. Более конкретные проблемы возникают при переходе к теории химического строения веществ и изучению основных классов органических соединений.

Эксперимент 1. Так, например, при изучении непредельных углеводородов ряда этилена возникает целая цепь проблемных ситуаций:
1. анализ молекулярного состава этилена приводит к противоречию с валентностью элементов – С₂Н₄, но углерод в органических соединениях всегда четырёхвалентен;

Какова же структурная формула этилена?

2. двойная связь между атомами углерода требует более глубокого рассмотрения электронного строения – SP₂ гибридизация, каждый атом углерода участвует в образовании трёх σ-связей и одной π-связи;
3. возникает понятие о π- связи – образуют Р-негибридные электронные облака, менее прочная, чем σ- связь;
4. установление особого характера химической связи требует выяснение влияния её на свойства веществ – характерны реакции присоединения по месту разрыва π- связи.

При изучении кислород – и азотсодержащих органических соединений учащиеся знакомятся с новыми для них понятиями органической химии «функциональная группа», «бифункциональные соединения» и другими. Углубляются понятия о гомологии, о взаимном влиянии атомов в молекулах, об изомерии, генетической связи между различными классами соединений, о полимерах. У учащихся к этому времени накоплен определённый опыт. Они владеют многими теоретическими понятиями курса, поэтому возникает больше возможностей на уроках ставить проблемы, которые побуждают, активно мыслить

Эксперимент 2. Урок «Строение и свойства глюкозы» можно провести в форме эвристической беседы с выдвижением гипотез и проверкой их демонстрационным и лабораторным экспериментами.

Перед учащимися ставится задача – установление и доказательство состава и химического строения глюкозы (С₆Н₁₂О₆). Для решения этого вопроса учащимся необходимо вспомнить кислородсодержащие функциональных групп и экспериментальным путём установить, какие функциональные группы и в каком количестве имеются в молекуле данного вещества.

Ярко синее окрашивание, которое даёт раствор глюкозы в реакции со свежеосаждённым гидроксидом меди (II), является доказательством того, что в молекуле имеется несколько гидроксильных групп. Реакция «серебряного зеркала», которую даёт раствор глюкозы, свидетельствует о наличии в молекуле альдегидной группы. После чего, делается вывод, что глюкоза является бифункциональным соединением – альдегидоспиртом. Учащиеся легко составляют структурную формулу, исходя ещё и из того, что известно существование пяти-уксусного эфира глюкозы и атомы углерода в ней образуют неразветвлённую цепь:

 

Таким образом, подобные проблемные ситуации могут быть созданы в каждой учебной теме при изучении всех наиболее важных вопросов органической и неорганической химии. Они связаны с основными проблемами самой науки – зависимостью свойств веществ от строения и обусловленностью этим их практического применения.

Эксперимент 3. Урок «Свойства альдегидов». Повторив строение альдегидов, учащимся предлагается высказать предположение об их химических свойствах:
1. возможность присоединения по месту двойной связи (С=О);
2. дальнейшее окисление атома углерода альдегидной группы, основой для чего служит известная способность к окислению атома углерода в спиртах (R-СН₂-ОН). Восстановление альдегидов до спиртов и окисление до кислот наглядно подтверждают это предположение:

Используя знания о функциональных группах, учащиеся активно участвуют в решении проблем зависимости свойств веществ от наличия тех или иных функциональных групп.

7. Блок резюме. Рефлексия содержания учебного материалаиспользуется для выявления уровня осознания содержания пройденного. Эффективен прием незаконченного предложения, тезиса, подбора афоризма, рефлексия достижения цели с использованием «дерева целей», оценки «приращения» знаний и достижения целей (высказывания Я не знал… – Теперь я знаю…); прием анализа субъективного опыта и достаточно известный прием синквейна, который помогает выяснить отношение к изучаемой проблеме, соединить старое знание и осмысление нового.

Обычно в конце урока подводятся его итоги, обсуждение того, что узнали, и того, как работали – т.е. каждый оценивает свой вклад в достижение поставленных в начале урока целей, свою активность, эффективность работы класса, увлекательность и полезность выбранных форм работы. Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

Для подведения итогов урока можно воспользоваться упражнением «Плюс-минус-интересно». Это упражнение можно выполнять как устно, так и письменно, в зависимости от наличия времени. Для письменного выполнения предлагается заполнить таблицу из трех граф. В графу «П» – «плюс» записывается все, что понравилось на уроке, информация и формы работы, которые вызвали положительные эмоции, либо по мнению ученика могут быть ему полезны для достижения каких-то целей. В графу «М» – «минус» записывается все, что не понравилось на уроке, показалось скучным, вызвало неприязнь, осталось непонятным, или информация, которая, по мнению ученика, оказалась для него не нужной, бесполезной с точки зрения решения жизненных ситуаций. В графу «И» – «интересно» учащиеся вписывают все любопытные факты, о которых узнали на уроке и что бы еще хотелось узнать по данной проблеме, вопросы к учителю. Эту таблицу придумал Эдвард де Боно, доктор медицинских наук, доктор философии Кембриджского университета, специалист в области развития практических навыков в области мышления. Это упражнение позволяет учителю взглянуть на урок глазами учеников, проанализировать его с точки зрения ценности для каждого ученика. Для учащихся наиболее важными будут графы «П» и «И», так как в них будут содержаться памятки о той информации, которая может им когда-нибудь пригодиться.

В конце урока можно дать обучающимся небольшую анкету, которая позволяет осуществить самоанализ, дать качественную и количественную оценку уроку. Некоторые пункты можно варьировать, дополнять, это зависит от того, на какие элементы урока обращается особое внимание. Можно попросить учащихся аргументировать свой ответ.

Процесс рефлексии должен быть многогранным, так как оценка проводится не только личностью самой себя, но и окружающими людьми. Таким образом, рефлексия на уроке – это совместная деятельность учащихся и учителя, позволяющая совершенствовать учебный процесс, ориентируясь на личность каждого ученика.

alla-gavrilova1979@mail.ru

Annotation. Inarticle formation of creative thinking when training to chemistry isconsidered. The author describes the adapted methods of scientific creativity. Innovativesolutions as mode of formation of the creative person.

Keywords: creativity development, creative tasks, creativepotential, reflection.