Организация исследовательской деятельности по химии - конспект для урока

Организация  исследовательской деятельности  по  химии

Выступление на РМО учителей химии и биологии

24.03.2016г

 Подготовила учитель химии и биологии

МКОУ «Сомовская ООШ»

Хардикова В.В.

Химия – одна из самых гуманистически ориентированных естественных наук: ее успехи всегда были направлены на удовлетворение потребностей человечества. Изучение химии способствует формированию мировоззрения учащихся и целостной научной картины мира, пониманию необходимости химического образования для решения повседневных жизненных проблем, воспитанию нравственного поведения в окружающей среде. В то же время, в условиях резкого сокращения времени, отводимого на изучение химии при сохранении объема ее содержания, снижается интерес учащихся к предмету.

Каждый учитель хочет, чтобы его предмет вызывал глубокий интерес у школьников, чтобы ученики умели не только писать химические формулы и уравнения реакций, но и понимать химическую картину мира, умели логически мыслить, чтобы каждый урок был праздником, маленьким представлением, доставляющим радость и ученикам и учителю.

Для этого необходимо сделать из ученика активного соучастника учебного процесса. Ученик может усвоить информацию только в собственной деятельности при заинтересованности предметом. Поэтому учителю нужно забыть о роли информатора, он должен исполнять роль организатора познавательной деятельности ученика.

Самостоятельное открытие малейшей крупицы знания учеником доставляет ему огромное удовольствие, позволяет ощутить свои возможности, возвышает его в собственных глазах. Ученик самоутверждается как личность. Эту положительную гамму эмоций школьник хранит в памяти, стремится пережить еще и еще раз. Так возникает интерес не просто к предмету, а что более ценно - к самому процессу познания - познавательный интерес.

Одной из форм организации деятельности учащихся является исследовательская работа, в процессе которой идет воспитание творческой личности, способной самостоятельно приобретать знания и умения, свободно применять их в своей деятельности. 

При организации  исследовательской деятельности необходимо помнить, что развивающийся потенциал исследовательской деятельности реализуется не сразу, а поэтапно.

Первая ступень – ситуация теоретико-экспериментального исследования на уроке, стимулирование интереса к проектной деятельности, осознание ее значимости для успешной адаптации к обучению в лицеи, для самореализации. Преподаватель знает направление поиска и предлагает пройти этот путь учащемуся, зная наверняка искомый результат.

Эффективным способом организации выполнения исследовательских заданий в нашей работе стали мини-эксперименты. На уроках химии – это выполнение краткосрочного эксперимента по готовому алгоритму.

Вторая ступень – ситуация частично-поискового исследования, научение образцам исследовательской деятельности на основе получения новой информации. Преподаватель знает направление поиска, но не знает конечного результата, предлагая учащемуся самостоятельно решить проблему или комплекс проблем.

Третья ступень – ситуация поисковой исследовательской деятельности, основанием для создания которой служит исследование с неопределенным содержанием. На данном этапе происходит преобразование сложившихся стереотипов исследовательской деятельности на индивидуально-личностном уровне, идет формирование объективной оценки предметов и явлений, самостоятельное определение целей будущего эксперимента и механизмов своей деятельности для достижения этих целей. Преподаватель умело владеет методикой научного исследования, но они с учащимся не знают ни пути поиска, ни итога исследования. Для позитивного результата исследования педагог должен не только сам 

Четвертая ступень – ситуация научно-исследовательской деятельности. Деятельность учащегося в этой ситуации характеризуется проявлением субъективного, мировоззренческого отношения к изученным фактам и способам их объяснения, самостоятельным поиском противоречий, проблем, выявлением парадоксов, проявлением мировоззренческой позиции в учебном процессе и внеурочной деятельности. Учащийся сам определяет степень готовности к этой ступени. При этом самостоятельно задается проблемой исследования, определяет его цели, находит механизмы действий по их достижению.

 Для освоения навыков исследовательской работы на уроках химии основная нагрузка ложится на лабораторный практикум, который является сочетанием экспериментальной задачи, расчетной части и теоретической работы в виде формирования научной гипотезы и выводов и отражает основные этапы научно-исследовательской деятельности. Приобретенные навыки экспериментальной работы и освоение принципов исследовательской деятельности находят свое дальнейшее развитие в разработке проектов в области химии, экологии. Обучая учащихся синтезу, анализу, аналогии, знакомя их с основными методологическими принципами такого рода деятельности (постановка проблемы, выдвижение гипотезы, анализ литературных и экспериментальных данных, теоретическое обоснование, выводы по достигнутым результатам), преподаватель подготавливает ученика к осознанию необходимости самостоятельной исследовательской работы как наиболее полной формы реализации их творческого потенциала, самораскрытия и самореализации личности.

Исследовательскую работу в школе я рассматриваю так: создание проблемных ситуаций на уроке, поиск решения как теоретический, так и через эксперимент, анализ полученных результатов, наблюдений, затем выводы и обобщения. Такой несложный механизм технологии  исследовательской работы в школе. Эту работу можно начинать с первых уроков химии. Например, в теме: “Что изучает химия? Каков путь изменения этого предмета?”, можно предложить для исследования вопрос: зачем нужно изучать химию? Создается, как бы, мини педагогическая мастерская, где каждый ученик делится своим жизненным опытом, знаниями, которые складываются в совместную научную копилку. Каждой паре учащихся предлагаю научно-популярную литературу по вопросам прикладной химии, через 10 минут эта “копилка” пополняется дополнительными сведениями. То есть мы совместно подходим к осознанию значимости данной науки и можем оценить высказывание нашего знаменитого соотечественника М.В. Ломоносова: “широко распростирает химия руки свои в дела человеческие”. И так, шаг за шагом, от собирания фактов к обобщению, мы осваиваем основные химические понятия и законы. К 9 классу багаж знаний уже достаточен, чтобы перейти к освоению нового этапа  исследовательской деятельности. Ежегодно образуется группа учащихся, которых серьезно увлекает  экология, которые желают продолжить исследовательскую работу в этом направлении в кружке по экологии.

Исследовательская деятельность целесообразна в учебном  процессе только тогда, когда учащиеся достаточно свободно могут ориентироваться в определенной системе знаний, что повышает долю их самостоятельности. Исследовательский подход учащихся не следует отождествлять с научным исследованием ученых. Учащиеся в основном не выявляют новых научных мыслей, но познают, усваивают, “переоткрывают” их для себя. Занятия по исследовательской работе учащихся проводятся по следующему плану:

I. Введение (виды исследовательских работ, научно-практические конференции, конкурсы школьников).

II. Методология научного творчества (основные понятия научно-исследовательской работы, общая схема хода научного исследования, поиск информации).

III. Этапы работы в рамках научного исследования (выбор темы, составление плана научно-исследовательской работы, работа с литературой, понятийным аппаратом).

IV. Оформление исследовательской работы (структура содержания исследовательской работы, общие правила оформления текста научно-исследовательской работы).

V. Представление результатов научно-исследовательской работы (психологический аспект готовности к выступлению, требования к докладу, культура выступления и ведения дискуссии).

Работа открывается в начале учебного года со знакомства с химией и основными принципами исследовательской работы. На первых занятиях рассматриваются основные виды исследовательских работ, дается обзор научно-практических конференций и конкурсов школьников, даются основные понятия научно-исследовательской работы, схемы научного исследования, методов научного познания и поиска информации.

Одним из самых ответственных и важных моментов исследовательской работы является выбор темы исследования каждым учащимся.

С чего же начинать  исследовательскую деятельность с учащимися на уроках химии?

Для эффективного определения интересов и склонностей учащимся следует неоднократно в процессе изучения темы предлагать достаточное количество творческих заданий различного содержания и разной степени сложности, расширяя таким образом выбор видов деятельности, которые интересны учащемуся, и таких заданий, которые каждый может выполнить. При этом уровень подготовленности каждого учащегося к самостоятельному выполнению исследуемых заданий следует определять как с качественной, так и с количественной стороны.

Количественные характеристики можно получить с помощью различных видов контроля знаний и сформированных умений. Здесь я руководствуюсь положением Л.С.Выготского о необходимости диагностики, определяющей «уровень актуального развития» и «зону ближайшего развития» личности.

«Уровень актуального развития» учащегося определяется с помощью различных методов контроля имеющихся знаний, умений и навыков, устанавливая тем самым уровень готовности учащегося к осуществлению исследовательской деятельности.

Наиболее важной и трудной является задача определения «зоны ближайшего развития» учащегося, то есть установление уровня его учебно-познавательной активности и того предельного уровня, которого он может и должен достичь с помощью педагога. Для выявления «зоны ближайшего развития» учащегося главную роль играет качественная характеристика уровня его подготовки.

Наиболее важными являются здесь для преподавателя следующие критерии:

• по характеру суждений и выводов (умение проводить аналогичные исследования, высказывать собственную аргументацию, находить рациональные пути решения проблемы);
• по степени самостоятельности учащихся (самостоятельное выполнение исследования);
• по степени сложности и числу используемых учащимися понятий (привлечение знаний, полученных при изучении конкретной темы; использование знаний из разных тем курса и различных дисциплин).

На основании данных подходов выделяю следующие уровни сформированности исследовательских умений учащихся:

• начальный – учащиеся могут выполнять единичные операции исследования, используя знания конкретной темы;
• средний – учащиеся могут логически связывать отдельные элементы исследовательской деятельности, совместно и под руководством преподавателя исследовать свойства веществ, явлений, рассматриваемых впервые;
• высокий – учащиеся комплексно используют исследовательские умения, могут не только правильно выполнить аналогичные исследования, но и планировать совместную работу для проверки самостоятельно построенной гипотезы, способны находить рациональные пути исследования проблемы. Принимать решение, которое требует актуализации знаний из различных дисциплин.

Отмечу, что качественные и количественные характеристики тесно связаны друг с другом в процессе коллективной деятельности и являются результатом совместной деятельности учащихся и преподавателя.

Выделяю следующие требования к организации деятельности учащихся для успешного выполнения проекта:

• наличие для учащихся личностно значимой и социально одобренной проблемы, требующей применение интегрированных знаний;
• практическая, теоретическая и познавательная значимость предложенных результатов, стимулирующая мотивацию;
• структурирование содержательных частей проекта, программа действий для каждой группы;
• доступность + высокий уровень трудности;
• технологические аспекты с учетом возрастных особенностей.

В помощь учащимся, начинающим работу над проектами, собраны в папку все необходимые материалы:

• требования к проектам;
• методические рекомендации по подготовке проекта;
• памятки “Как оформить результаты проекта”, “Как подготовить защиту, презентацию проекта”, “Как оформить паспорт проекта”;
• лист “Оценивания проекта».

Виды урочных занятий для организации проектной деятельности:

• Проектный урок, который полностью состоит из работы над проектом. Это специально выделенные учебные часы, которых не может быть много ввиду высокой затратности работы над проектом. Оптимально использую такие уроки 1–2 раза в год по какой-то определенной теме.
• Урок, на котором могут используются проекты, выполненные отдельными учащимися или группами учащихся во внеурочное время по каким-либо темам химического содержания, или межпредметные проекты. На таких уроках учащиеся презентуют свой проект. Презентация – важный навык, который развивает речь, ассоциативное мышление, рефлексию.

На втором курсе предпочтение отдается организации проектно-исследовательской деятельности учащихся во внеурочное время, в связи с получением профессии.

Работа над проектами стимулирует внутреннюю познавательную мотивацию и способствует повышению интереса к химии. Это подтверждается следующими фактами:

• усилилась мотивация учебной деятельности;
• изменяется качество учебного процесса в связи с исследованием технологий научно-исследовательской деятельности (содружества);
• повысилась успешность обучения;
• повысился интерес учащихся к предмету химия;
• улучшились навыки обработки результатов лабораторных исследований;
• в процессе интеграции учебной и внеучебной деятельности учащихся расширился их кругозор;
• учащиеся продвинулись по пути познания себя, лучше поняли природу человека и его возможности;
• дети стали более самостоятельными в деятельности по приобретению знаний.

Наука химия – трудная для понимания большинства учащихся. Гуманистический смысл проектного обучения состоит в развитии творческого потенциала учащихся различных уровней развития, возможностей и индивидуальных особенностей. Это подтверждает анкетирование, проводимое как перед началом проектной деятельности, так и по результатам ее. У обучающихся, выполняющих проекты, формируются проектные умения:

• проблематизация,
• целеполагание,
• планирование,
• поисковые (исследовательские) умения,
• коммуникативные умения,
• презентационные умения,
• рефлексивные умения;

Преимущества проектно- исследовательской деятельности деятельности:

• при достаточно высоком уровне мотивации, даже «слабые» учащиеся могут находить оригинальные решения нестандартных проблемных ситуаций;
• участие в коллективной творческой деятельности;
• организация педагогом деятельности, которая выходит в социальную сферу;
• деятельностный уровень освоения реальности;
• самообразование;
• целостная картина окружающего мира в динамике.

Таким образом, как показывает практика, проектная деятельность реально способствует формированию нового типа учащегося, обладающего набором умений и навыков самостоятельной конструктивной работы, владеющего способами целенаправленной деятельности, готового к сотрудничеству и взаимодействию, наделенного опытом самообразования.  

Актуальность. В настоящее время  исследовательская деятельность приобретает на уроках и во внеурочное время по химии, биологии все больший размах и организуется среди учащихся 5-11 классов, так как необходимо применять методы, развивающие творчество, самостоятельность в поиске знаний. А исследовательская деятельность именно та организация учебной работы, при которой учащиеся осваивают элементы научных методов, овладевают умением самостоятельно добывать новые знания, планировать поиск, и применять знания по биологи и химии в реальной жизни. В процессе такого обучения школьники учатся мыслить логически, научно, творчески, испытывают уверенность в своих возможностях.