Основы содержания биологического образования в средней школе

Содержание школьного образования, в том числе биологического, предусматривает его соответствие уровню развития науки в данный исторический период. Так, в XIX в. школьное естествознание ограничивалось описательной морфологией и систематикой растений и животных, но уже в конце этого столетия были сделаны попытки включить в школьную программу идеи об эволюции растительного и животного мира.

Одна из наиболее важных задач методики обучения биологии – отбор учебного материала. Она должна решаться при активном участии учителей и ученых-педагогов, ученых-биологов. Сложность в отборе материала постоянно возрастает в связи с быстрым ростом научной информации.

Биология как наука в настоящее время уже не является унитарной областью знаний о живой природе, а представляет собой весьма сложный комплекс различных областей, уже имеющих статус самостоятельных наук о живой природе (ботаника, зоология, генетика, эмбриология, биотехнология и т.д.) С развитием биологической науки содержание биологических понятий переосмысливается, конкретизируется, углубляется. Продолжает развиваться дальше эволюционное учение, строение и роль нуклеиновых кислот (новая область генная инженерия), влияние генов друг на друга (плейотропное действие гена), развивается популяционная генетика.

Современные достижения цитологии, молекулярной биологии, физиологии клетки позволили проникнуть в суть процессов фотосинтеза, биосинтеза белков, жиров, витаминов и других органических высокомолекулярных соединений, раскрыть механизм энергетического обмена, установить строение и функции различных мембран, ультраструктуру органоидов, их функции в жизнедеятельности клетки эукариот и прокариот.

Достижения в молекулярной биологии, биохимии, цитологии и других новых областях знаний позволили ученым пересмотреть и уточнить систему органического мира. Так, высшей таксономической единицей теперь является не «царство», а «империя» (клеточные и неклеточные формы жизни), затем выделены «надцарства» (прокариоты, эукариоты). Бактерии, сине-зеленые водоросли и грибы вынесены из царства растений.

Успехи систематики позволили не только воссоздать новую более точную филогенетическую картину жизни, но и обозначить чрезвычайно важную проблему, свидетельствующую о быстром исчезновении множества видов с лика Земли под влиянием антропогенных факторов.

Достижения биологической науки обусловили новый подход к науке о живом. Её стали рассматривать как необходимую область знаний в системе культуры, в развитии духовной жизни современного общества, формировании экологической культуры личности и построении научной картины мира.

В то же время активное участие биологии в реализации запросов практики, исходящих не только из потребности сельского хозяйства и медицины, но и из необходимости биологических знаний для укрепления здоровья и продления жизни человека, создания системы рационального природопользования, воспроизведения биологических ресурсов, оптимального воздействия общества и природы, способствовало прогрессу наук, изучающих определенные свойства живой природы на всех структурных уровнях её организации.

Биология оказала воздействие на многие стороны жизни общества, в связи с чем было усилено внимание к уровню биологической подготовки порастающего поколения.

Объем знаний и опыта, накопленных биологической наукой, огромен и постоянно расширяется. Но для содержания школьного образования отбирается только тот материал, который ученики обязательно должны знать, уметь применять в своей жизни. Главный принцип отбора научного содержания для изучения в школе – это соответствие всех элементов содержания общим целям современного образования.

Цели образования – это ожидаемые результаты, которые стремиться достичь общество, государство с помощью сложившейся системы образования в настоящее время и в ближайшем будущем. Они зависят от характера развития общества, государственной образовательной политики, уровня развития культуры и всей системы просвещения и воспитания, от системы главных ценностей общества. Из целей вытекают соответствующие задачи, последовательное решение которых приводит к овладению знаниями и умениями, формирует ценностные отношения к окружающей действительности.

Цели образования обычно выражаются в программах через систему знаний, умений, которыми должен владеть выпускник средней общеобразовательной школы.

Реформа отечественной школы, проведенная в середине 60-х годов ХХ в., касалась в основном пересмотра содержания образования, предусматривала ликвидацию уровня знаний, получаемых в средней школе от уровня развития науки биологии, предусматривала повышение воспитательной роли курса биологии. Отдельные курсы биологии стали рассматриваться как части единого предмета «Биология», развивающегося по спирали.

Реформирование отечественной школы в середине 80-х годов (1984) ХХ в. должно было обеспечить высокий уровень профессиональной квалификации и гражданской активности. Перед школой была поставлена цель – формирование всесторонне развитой личности. Отмечалась важная роль экологизации обучения и необходимости непрерывного экологического образования. Одновременно была дана установка на устранении перегрузок в содержании учебных предметов, в том числе биологии. В этих же целях в школу ввели 11-й год обучения.

Реформирование 90-х происходило в условиях глубоких системных изменений в обществе. Смыслом и целью школьного образования становится личность ученика, введение её в мир культурного опыта человечества через содержание учебных дисциплин. Ориентация общества на демократизацию, гуманизацию, экологизацию обусловила новые направления в определении целей общего образования.

В указанный период школьная биология была призвана руководствоваться следующими целями обучения:

ü овладение знаниями о живой природе, общими методами её изучения, учебными умениями;

ü формирование на базе этих знаний научной картины мира;

ü гигиеническое воспитание и формирование здорового образа жизни, способствующего сохранению физического и нравственного здоровья человека;

ü формирование экологической грамотности людей, знающих биологические закономерности, связи между живыми организмами, их эволюцию, причины видового разнообразия;

ü установление гармоничных отношений с природой, обществом, самим собой, отражение гуманистической значимости природы;

ü сохранение позитивного опыта процесса обучения биологии, накопленного в отечественной школе.

Новое содержание образования отличает большая творческая свобода учителей, вариативность, определяемая альтернативными учебными программами и учебниками. Вместе с тем большая свобода привела к противоречиям между авторскими и государственными программами. По заданию Министерства образования ученые-биологи и методисты в 1993 г. создали временный Государственный образовательный стандарт (ГОС) общего среднего образования.

Под стандартом образования понимается «система основных параметров, принимаемых в качестве государственной нормы образованности, отражающей общественный идеал и учитывающей возможности реальной личности и системы образования по достижению этого идеала». ГОС – это ряд нормативных документов, которые должны гарантировать определенный уровень образования в республике, обеспечить единство культурного и образовательного пространства и в то же время предоставить возможность для самостоятельной программно-методической деятельности образовательного учреждения. Вскоре были созданы и другие важные документы, определяющие роль и место учебных дисциплин в средней школе: Базисный учебный план, Обязательный минимум содержания среднего общего образования и др.

Во всех указанных документах подчеркивается, что в школьном образовании на современном этапе ученик поставлен в центр учебного процесса – внимание акцентируется на развитии ученика, формировании его мотивационной сферы, независимого стиля мышления. Этот социальный заказ адресует школьному биологическому образованию требование – повысить биологическую грамотность у подрастающего поколения. Биологическая грамотность стала социально необходимой. Перед школьным биологическим образованием выдвигаются новые задачи:

ü овладение системой знаний о структурно-функциональных и генетических основах жизни, размножении и развитии организмов основных царств живой природы, экосистемах, биоразнообразии, эволюции, что необходимо для осознания ценности всего живого на Земле;

ü формирование норм и правил экологической этики, ответственного отношения к живой природе как основе экологического воспитания школьников;

ü формирование генетической грамотности – основы здорового образа жизни, сохранения психического, физического и нравственного здоровья человека;

ü развитие личности учащихся, стремление применить биологические знания на практике, участвовать в практической деятельности в области медицины, сельского хозяйства, биотехнологии, рационального природопользования и охраны природы;

ü изучение содержания учебной дисциплины в соответствии с деятельностным подходом и ориентацией на познание реальной действительности.

В качестве задач общего образования в 10-11 классах обозначена необходимость профильного обучения. Основные цели школьного биологического образования на современном этапе развития средней школы свидетельствуют о важной роли биологии в развитии учащихся, в воспитании их как всесторонне развитых и творческих личностей.

64. Формы и методы обучения химии

Экспериментальное обобщение может формироваться в процессе сравнения, которое ведет к выделению общих свойств. Так, сравнивая свойства галогенов – фтора, хлора, брома и йода, учитель-химик так ведет работу с учащимися, чтобы гони из всех свойств выделили наиболее существенные и общие. Путем перебора существенных и несущественных, общих и особенных свойств галогенов учащиеся выделяют наиболее общие и наиболее существенные, приходя к выводу, т.е. обобщая умение, что все галогены образуют однотипные соединения; на основе обобщения этих экспериментальных фактов учащиеся приходят к выводу, что общим свойством всех галогенов является однотипный характер их соединений. Именно это общее и позволяет все эти элементы объединить в группу галогенов.

Вторым видом обобщений является теоретическое обобщение. Теоретическое обобщение является основой формирования понятий, системы понятий и служит основой для систематизации знаний. Например, выявление причин периодического изменения свойств химических элементов, образованных ими простых и сложных веществ. Таким образом, обобщение есть необходимый путь к систематизации знаний. [1]

Химические обобщения во многих случаях могут рассматриваться как эмпирические. К ним можно отнести вывод химических понятий, систематизацию и классификацию химических объектов. В процессе вывода теоретических положений химии и постепенного обобщения химических знаний учащиеся начинают понимать место изучаемых объектов и явлений в природе, а вместе с тем и место химического знания в общем естествознании.

Таким образом, содержание курса химии, а также система работы учителя могут способствовать совершенствованию у учащихся умений осуществлять условия для их умственного развития. [2]

Методы обучения химии

Достижение целей обучения зависит на только от правильно выбранного предметного содержания, но и методов обучения.

Методы обучения – виды профессиональной деятельности учителя и познавательной деятельности учащихся, направленные на достижение поставленных целей обучения, т.е. на усвоение содержания обучения и творческое овладение знаниями.

Для выбора соответствующего метода обучения необходимо рассмотреть различные классификации методов обучения и выявить основания по которым классификации были построены. Ю.К. Бабанским [3, стр.177] были выделены различные основания классификации методов обучения: по источникам передачи и характеру восприятия информации (словесные, наглядные, практические); по решению основных дидактических задач (приобретение знаний, формирование умений и навыков, применение знаний, творческой деятельности, закрепление и проверка знаний, умений, навыков); по характеру познавательной деятельности при условии содержания образования (объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, исследовательский, эвристический); по сочетанию методов преподавания и учения (информационно-сообщающий и исполнительный, объяснительный и репродуктивный, инструктивно-практический и репродуктивно практический, объяснительно побуждающий и частично поисковый, побуждающий и поисковый); по источникам знаний, логическим основаниям, уровню самостоятельности учащихся. [1], [4]

Р.Г. Иванова [5], определяя метод обучения как конкретный вид целенаправленной совместной деятельности преподавателя и обучаемых, выделяет три общих метода обучения химии: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый (эвристический), и исследовательский.

В.П. Горкунов [6] в основе классификации методов обучения видит три критерия: структуру процесса обучения, его содержание и взаимную деятельность обучаемых и преподавателя. В связи с этим он выделяет три группы методов:

1) общелогические (инструкция, дедукция, аналогия);

2) методы химического исследования как специфические в обучении химии (наблюдение, химический эксперимент, моделирование, описание, метод теоретического исследования);

3) общепедагогические (методы изложения, беседы, самостоятельная работа).

В системе обучения химии отбор методов обучения подчинен задачам перенесения системы изучаемой науки на систему учебной дисциплины и использования дидактических методов, способствующих усвоению выделенного содержания. [7]

В системе обучения выбор метода зависит от этапа изучения курса. На этапе поблочного изучения отдается предпочтение жесткому управлению обучением – алгоритмизированному и программированному. На этапе смешанного изучения в большей мере используется проблемное обучение, на последнем этапе системного изучения вводится исследовательское обучение.[8]

Ниже остановимся не на всех перечисленных методах обучения, а только на алгоритмизированном, программированном, проблемном и исследовательском методах обучения. [9,10]

Алгоритмизированное обучение

Вообще под понятием алгоритма понимается любое строгое предписание выделения действий или деятельности, обязательно приводящее к достижению заранее поставленной цели и запланированных результатов.

Алгоритмы – строгие предписания – очень широко используются в обучении химии. Алгоритмически выполняются лабораторные работы в большинстве практикумов химии. Обучаемый получает строгое предписание: прилить, добавить, отметить цвет, заметить образование осадка, записать и т.п. Алгоритмически решаются задачи по курсу химии: содержащиеся в тексте задачи числовые данные достаточно подставить в известную формулу (а это и есть своеобразный алгоритм вычисления), получить ответ и сравнить его с ответом, помещенным в конце книги. [12]

Алгоритмический метод обучения – один из важнейших методов формирования знаний даже в условиях развития творческого мышления. Возможен другой путь применения алгоритмических приемов: научить самостоятельно составлять алгоритмы, т.е научить самостоятельному выделению ориентиров и построению ориентировочной основы действий в виде алгоритмических предписаний для выполнений какой-либо последующей действительности. Суть этого приема состоит в том, что обучаемому дается примеры некоторых действий и ставиться задача письменно описать порядок и характер их выполнения.

Программированное обучение

Программированное обучение возникло в начале 50-х годов XX века в США, когда психолог Б.Ф, Скиннер при помощи линейных программ рассчитывал повысить эффективность управления учебным процессом.

Основная черта программированного обучения состоит в том, что предметное содержание подлежащего изучению материала и познавательная деятельность по его усвоению разделяются на небольшие порции или шаги. Усвоение каждой порции проверяется выполнением заданий или ответами на контрольные вопросы. [14]

Расчленненый на порции материал составляет так называемую программу. Программы по своему построению бывают двух типов – линейные и разветвленные. Линейная программа – это такая программа, которую все обучаемые проходят в обязательном порядке и в одинаковой последовательности. Разветвленная программа позволяет направить обучаемого по одному из нескольких путей в зависимости от правильности его ответа и, следовательно, уровня знаний. [15]

В программированном учебном пособии каждая порция материала, содержащая некоторое небольшое количество информации, сопровождается вопросом или требованием выполнить какую-либо операцию. Ответ дается либо при помощи выбора одного правильного варианта из нескольких либо сравнением самостоятельно составленного ответа с несколькими другими и выбором наиболее правильного с точки зрения обучаемого. Программированное обучение(особенно по разветвленной программе) довольно просто решает вопрос индивидуализации обучения. Обучающийся выбирает тот темп прохождения программы, который отвечает его способностям и уровню знаний. [16]

Проблемное обучение

В проблемном обучении число задаваемых преподавателем ориентиров (указаний) меньше, чем в программированном, но эти ориентиры более обобщены, более важны и более широки по своему научному содержанию. Для успешного осуществления проблемного обучения необходим большой запас знаний и в то же время количество усваиваемой информации и качество знаний выше.

Проблемное обучение повышает самостоятельность учащихся, увеличивает их творческую активность, способствует развитию речевых навыков коллективистских наклонностей.

Теория и практика проблемного обучения рассматриваются в огромном числе работ психологического, методического и узкоспециального направления. Изучение этих работ показывает, что проблемное обучение – современный метод обучения, отвечающий требованиям формирования творчески активного специалиста, и школа должна широко использовать его в учебном процессе. [17 – 19]

Исследовательское обучение

Исследовательский метод обучения или как называют его просто исследовательским обучением позволяет осуществить в обучении максимальную самостоятельность и творческую активность учащихся. Исследовательское обучение, не создает новых объективных научных данных, но моделирует научный поиск и приводит к субъективно новым научным знаниям у обучаемых. [20]

Развитие у учащихся умений и навыков на уроке химии

В объяснительных записках к программам указывают в общем виде, какие умения и навыки нужно воспитывать на уроках химии. Эти указания можно уточнить и дополнить названием некоторых умений, например:

1) наблюдать и выявлять признаки предметов и явлений, интересующие наблюдателя;

2) объяснять наблюдаемые процессы на основе изученных теорий;

3) сравнивать наблюдаемые и изучаемые явления и предметы;

4) правильно анализировать условия химических задач;

5) составлять рациональный план их решения и решать по этому плану;

6) составлять химические задачи;

7) предвидеть явления на основе изученных теорий.

Все эти умения также взаимосвязаны и каждое из них можно расчленить на менее сложные умения.

В процессе обучения химии воспитываются навыки: технические, организационно-трудовые, интеллектуальные.

К техническим навыкам относятся:

1) обращение с лабораторной посудой, принадлежностями и реактивами;

2) измерение объемов жидкостей и газов, взвешивание на аптекарских и химико-технических весах, измерение температуры и плоскости жидкостей;

3) монтаж приборов и готовых деталей;

4) проведение химических операций (измельчение и смешивание твердых веществ, растворение, нагревание, и т.д.);

5) навыки оформления экспериментальной работы (зарисовок приборов с натуры, записи лабораторных опытов и практических работ, составления плана решения экспериментальных задач).

При формировании практических навыков и умений по химии необходимо учитывать то, что многие операции, входящие в состав навыков и умений, используются по другим предметам политехнического цикла – физике, математике, биологии, географии, труду.

Отдельные навыки полученные на других предметах, благоприятно влияют на формирование навыков по химии, т.е здесь происходит перенос навыков; так при привитии навыков измерения объемов газов и жидкостей надо вспомнить, что получили учащиеся на уроках физики, математики и географии. С другой стороны, нельзя игнорировать и интерференции навыков, т.е. отрицательного влияния одного навыка на процесс развития другого навыка.

К основным задачам первого года обучения химии необходимо отнести воспитание у учащихся умения учиться. Достигается это развитием у них самостоятельности в процессах как приобретения им знаний, так и применения их в учебной работе. Она может проявляться и во время урока – беседы, и на лабораторных занятиях, и при решении химических задач, и их учебной работе с книгой на уроке и дома. [22 – 23]

На первом же году обучения химии учителю приходиться уделять большое внимание организованным навыкам, начиная с поведения учащихся в химической лаборатории до урока и на уроке. В изложении учителю часто включаются демонстрации химических опытов и наглядных пособий. Чтобы эти средства наглядности использовались достаточно эффективно, нужно приучать учащихся к серьезному отношению к этим демонстрациям как необходимому звену в процессе обучения. А для этого нужно развивать умение наблюдать, замечать, что следует, и делать надлежащие выводы. Сложную задачу обучения представляет развитие навыков по технике эксперимента, без которых теряется многое из того, что могут дать лабораторные работы учащихся. Следовательно, значение вводного курса не ограничивается усвоением определенной суммы знаний. Для развития познавательных способностей учащихся важно правильно организовать воспитание у них умений и навыков организационных, технических и интеллектуальных. [24, 25]

65. Средства обучения химии. Химический эксперимент.

Средства обучения и воспитания — система материальных объектов, используемых с целью образования, воспитания и развития личности учащихся. Это единство функции обеспечивает целостность системы. Средства обучения образуют три большие группы, которые различают между собой по своему назначению и способу воздействия на учащихся: —

пособия для учителя — общественно-политическая, методическая, научно-популярная и другая литератур а — воздействует на учащихся опосредованно через учителя; —

оборудование школьного кабинета предназначено для непосредственного обеспечения учебно-воспитательного процесса; оно оказывает прямое воздействие на учащихся во время уроков и внеурочных занятий; —

учебник химии — средство обучения, которым ученик пользуется индивидуально в школе и дома.

Все эти компоненты тесно связаны между собой, и в отсутствие любого из них невозможен полноценный процесс обучения химии.

В последние годы появились и другие средства индивидуального обучения: рабочие тетради, компьютерные программы, видеокассеты с учебным содержанием и др.

В условиях все возрастающих требований к процессу обучения решение стоящих перед школой задач становится невозможным без хорошо оборудованных кабинетов по предметам [4]. Современные требования к химическому кабинету наиболее полно и обоснованно сформулированы в книге А. А. Грабецкого и Т. С. Назаровой «Кабинет химии»50 [4]. В настоящее время это единственное руководство такого рода для учителя. В нем впервые дано четкое определение химического кабинета: «Школьный химический кабинет — это специальное помещение с рационально размещенным комплектом учебного оборудования, мебелью и приспособлениями, обеспечивающими эффективное преподавание предмета».

Химический кабинет — это комплекс помещений, состоящий как минимум из двух комнат: класса-лаборатории и лаборантской комнаты, оборудованных всем необходимым для обучения химии. В классе-лаборатории (площадью 70—72 м51) проводятся уроки, а в лаборантской комнате (площадью от 16 м2) работают лаборант и учитель, подготавливая к уроку все необходимое. В лаборантской комнате хранится основная часть реактивов, материалов, посуды, инструментов и другого обо- рудования. Ученикам доступ в лаборантскую комнату должен быть запрещен.

Как и все средства обучения, химический кабинет служит целям воспитания, образования и развития учащихся. Важнейшие требования, предъявляемые к кабинету химии, разделяются на четыре группы: 1.

Научно-методические. Кабинет химии должен удовлетворять требованиям химического содержания, дидактики, психологии, теории воспитания. 2.

Эргономические, гигиенические и по технике безопасности. Кабинет должен удовлетворять требованиям научной организации труда и обеспечивать охрану здоровья учителя и учащихся. 3.

Технические, технологические, экономические. Элементы оборудования должны быть просты в изготовлении, разработаны с учетом возможностей современного производства, изготовлены из недорогих материалов, надежны в эксплуатации и долговечны. 4.

Специфические, обусловленные своеобразием тех или иных средств обучения, например, использование прокладок для хрупких стеклянных деталей с сочленениями и т. д.

Для школьного оборудования разработаны государственные стандарты (ГОСТ) и технические условия (ТУ).

При создании кабинета химии специально подбирают такое помещение, которое позволяет наилучшим образом использовать учебное оборудование для осуществления учебно-воспитательного процесса.

Рассмотрим систему учебного оборудования по химии (схема 2.7.).

Схема 2.7.

Система учебного оборудования

Ни один элемент учебного оборудования не может ВЬІПОЛі нить самостоятельно образовательную, воспитывающую и раз-| вивающую функции в учебном процессе. Они занимают под- чиненное положение по отношению к методам обучения. Однако наличие и дидактические возможности средств обуче ния и воспитания определяют выбор методов. В этом их диалектическое единство. Так, например, внедрение в учебный процесс телевидения как средства обучения и воспитания создало телеуроки. Использование графопроектора позволило внести коррективы в традиционные наглядные методы: про ецирование химических опытов и заданий для самостоятельной работы, самопроверки. Размещение на ученических столах реактивов, посуды и принадлежностей позволило шире внедрить в учебный процесс лабораторные опыты.

Совершенно иных методов обучения требует использование компьютерных программ и других интерактивных пособий.

Именно сочетание методов и средств обучения позволяет ' успешно решать проблему реализации триединой функции обучения. Например, специфический интерьер химического кабинета, справочные таблицы на стенах, оборудованные столы учителя и учащихся, удобно расположенный вытяжной шкаф, рационально размещенное и доступное для пользования оборудование создают определенный деловой настрой, способствует трудовому воспитанию.

Рабочие места учителя и учащихся

Рабочий стол учителя называют демонстрационным столом. Само название говорит о его предназначении. Все то, что хочет продемонстрировать учитель, должно быть хорошо видно всем ученикам в классе. Длина стола около 3 м. Он устанавливается стационарно на невысоком подиуме (высотой 20—30 см). Поверхность его решена в двух уровнях. Верхняя часть — демонстрационная, где осуществляется непосредственный показ учащимся объектов наблюдения, на нижней размещают вспомогательные предметы, которые скрыты от учащихся бортиком. Внимание учащихся сосредоточивается только на изучаемом объекте. При таком оборудовании рабочего места рационально организованный труд учителя оказывает большое воспитательное воздействие, способствует формированию серьезного отношения к предмету. Проекционная аппаратура находится у противоположной стены класса и управляется дистанционно. Использование демонстрационного вытяжного шкафа при проведении опытов с ядовитыми газами убеждает учащихся в необходимости соблюдать правила техники безопасности.

Вытяжному устройству в химическом кабинете уделяется особое внимание, потому что, выполняя свою основную функцию — удаление из помещения вредных паров и газов — оно не должно мешать наглядности демонстрируемых опытов. Поэтому демонстрационный вытяжной шкаф устанавливается в кабинете рядом с демонстрационным столом, под углом к аудитории и имеет две открывающиеся стенки — переднюю и заднюю. Последняя используется учителем, чтобы проводить работу в шкафу, не загораживая собой находящегося внутри шкафа оборудования. Ученики за опытом наблюдают через закрытую стеклянную переднюю стенку. В этом отношении типовые школьные вытяжные шкафы, установленные между классом и лаборантской комнатой, с методической точки зрения не отвечают своему назначению.

Некоторые учителя изготавливают самодельные подвесные вытяжные устройства в виде колпака на шарнирах, которое можно разместить над демонстрационным столом во время проведения опыта, а когда надобность исчезает, отодвинуть. Такое устройство способствует наглядности опыта.

Классная доска должна иметь три щита, магнитную часть поверхности и экран над доской. Под доской размещают плоские ящики для хранения таблиц.

Рабочее место учащегося также оборудовано специально разработанными лабораторными принадлежностями и способствует формированию и развитию практических умений и навыков, развитию интереса, самостоятельности, обеспечивает самостоятельность работы, делает более убедительными полученные знания.

На каждом лабораторном столе учащихся в кабинете химии установлены два шкафчика: один — с реактивами, другой — с посудой, инструментами и материалами.

Набор тех и других продуман так, чтобы в основном обеспечить большинство проводимых на уроках химических опытов. Однако перечень необходимых для работы реактивов гораздо больше, и недостающие реактивы в каждом конкретном случае выдаются дополнительно. В наборы запрещается включать опасные и ядовитые вещества.

Такое оборудование рабочих мест учащихся является важным элементом научной организации труда (НОТ) учителя и учащихся, так как требуется совсем немного времени, чтобы подготовить кабинет к лабораторному или практическому занятию и убрать его по окончании работы. Комплексы средств обучения

В обучении химии на каждом уроке используется не одно, а несколько разных средств обучения, которые взаимно дополняют друг друга, способствуя формированию у учащихся возможно более объективных и четких представлений об изучаемом предмете или явлении. Так, например, при демонстрировании работы прибора небольшого размера, когда издали плохо просматриваются детали, может быть показана и плоскостная модель прибора, смонтированная на магнитной доске, фланелеграфе или нарисованная мелом на доске.

Впечатления от опыта с малыми количествами веществ, например взаимодействия натрия с водой, усиливаются при проецировании его на экран через графопроектор.

В VIII классе при изучении химических реакций последовательно используют несколько средств обучения. Химический эксперимент позволяет внешне увидеть проявление реакции, материальные модели позволяют объяснить этот факт на уровне атомно-молекулярного учения как процесс перегруппировки атомов и изменения состава веществ и, наконец, с помощью знакового моделирования выводят сущность реакции — составляют химическое уравнение.

В органической химии для создания объективных представлений о молекулах органических веществ также применяют разные модели. Так, направление связи и значение валентного угла лучше всего показать на шаростержневых моделях, образование 7г-связи и пространственную изомерию — на картонных плоскостных моделях и т. д. Каждая модель отражает лишь отдельную характеристику вещества.

При изучении химического производства используют статические таблицы с условной схемой производственной линии, объемные макеты, позволяющие представить внешний вид и устройство отдельных аппаратов, действующую модель, в которой воспроизводятся химические реакции, происходящие в производственных условиях, в нужной последовательности, видеофильмы (в некоторых школах сохранились еще учебные кинофильмы, демонстрируемые через кинопроекторы, но пользоваться ими можно после внимательного предварительного просмотра, потому что большинство из них устарело), где отсняты производственные объекты в естественном виде в динамике. Вместо таблиц используют и другие статические средства — слайды и диафильмы, наилучшим образом реализующие методическую идею.

Не обязательно применять все средства обучения, которые имеются в распоряжении учителя, или рассматривать одну и ту же сторону объекта при помощи разных средств — это приведет только к потере времени на уроке. Не следует думать, что чем больше средств наглядности на уроке, тем лучше. Все должно быть методически обосновано и целесообразно. Таким образом, при подготовке к уроку средств обучения учитель продумывает их наилучшие сочетания, подбирает так называемый комплекс, который может быть разным в классах одной и той же параллели.

Входящие в комплекс средства имеют разное дидактическое назначение — для изучения нового материала, для за-крепле- ния или контроля. Иногда дополнительно изготавливают средства определенного дидактического назначения, например опорные схемы для закрепления знаний и умений, специальные карточки с контрольными заданиями. Иногда для контроля знаний демонстрируют кинофильм (видеофильм) с выключенным звуком и предлагают ученику его прокомментировать или показывают таблицу с закрытыми надписями.

Важным средством наглядности, о котором незаслуженно мало говорится, хотя учитель пользуется им постоянно, является указка. Иногда это просто деревянная или сделанная из другого материала палочка, но в последнее время появились и все шире используются лазерные указки, проецирующие на нужный объект яркую красную точку лазерного луча. Преимущество в том, что он достигает любой высоты и дальности. Важно только следить, чтобы он не направлялся в глаза — это опасно. Такая указка максимально компактна (помещается в руке).

Лаборантская комната

Организовать труд учителя во время урока невозможно без тщательной предварительной подготовки, которая предусматривает подбор необходимых средств обучения, хранящихся в лаборантской комнате. Эта комната небольшая, поэтому размещение в ней оборудования должно быть тщательно продумано. Лаборантская комната должна иметь два выхода — в класс- лабораторию и в коридор, чтобы не нужно было проходить через класс во время урока. В ней должен быть препараторский стол для подготовки и проверки планируемого эксперимента. Для хранения раздаточных склянок и банок с реактивами, которые редко используются и поэтому не входят в ученические наборы на столах, предназначен емкий лоточный шкаф. Реактивы в нем хранятся в выдвижных лотках (в виде полок с бортиками). Нужный лоток с банками вынимают, выносят в класс и реактивы расставляют по столам. В шкафу также размещены в поролоновых укладках некоторые виды посуды, стеклянные приборы.

В лаборантской комнате находится сейф для хранения легко возгорающихся жидкостей (JIBJK) и ядовитых веществ.

В лаборантской комнате учитель размещает пособия, необходимые ему для подготовки к урокам: небольшую библиотеку методической, химической и научно-популярной литературы, комплекты научно-популярных журналов и журнала «Химия в школе», газеты «Химия» (Приложение к газете «1 сентября»)и др.

Особого внимания заслуживает письменный стол учителя. На столе находятся картотеки различного назначения, которыми учитель пользуется при подготовке к очередному уроку. Письменный стол — это рабочее место учителя в лаборантской, который должен быть обеспечен всеми необходимыми канцелярскими принадлежностями. Тетради учащихся учитель хранит на полках в шкафу или на специальной этажерке. Химический эксперимент. Различают следующие типы школьного химического эксперимента:

• демонстрационный эксперимент;

• лабораторные опыты;

• лабораторные работы;

• практические работы;

• экспериментальный (лабораторный) практикум;

• домашний эксперимент.

Демонстрационный эксперимент – это химический эксперимент, проводимый преподавателем (в редких случаях подготовленным учеником).

Основные задачи демонстрационного эксперимента: раскрытие сущности химических явле ний; показ учащимся лабораторного оборудования (приборов, установок, аппаратов, химичес кой посуды, реактивов, материалов, приспособлений); раскрытие приемов эксперименталь ной работы и правил безопасности труда в химических лабораториях.

В процессе демонстрационного эксперимента необходимо реализовать следующие требования:

1) обозреваемость (обеспечение хорошей видимости всем учащимся);

2) наглядность (обеспечение правильного восприятия учащимися);

3) безукоризненная техника выполнения;

4) безопасность для учащихся и учителя;

5) оптимальность методики эксперимента (сочетание техники эксперимента и слов учителя);

6) надежность (без срывов);

7) выразительность (раскрытие сущности объекта при минимальной затрате усилий и средств);

8) эмоциональность;

9) убедительность (однозначность объяснения, достоверность результатов);

10) кратковременность;

11) эстетичность оформления;

12) простота техники выполнения;

13) доступность для понимания;

14) предварительная подготовка эксперимента;

15) репетиция методики эксперимента.

Лабораторные опыты – это эксперимент, который выполняют учащиеся под непосредственным руководством учителя. Лабораторные опыты являются, как правило, единичными, и помогают изучить отдельные стороны химического объекта.

Лабораторные работы представляют собой совокупность лабораторных опытов и позволяют изучить многие стороны химических объектов и процессов. Лабораторные работы заключаютсяв проведении учащимися по заданию учителя опытов с использованием приборов, инструментов и прочего оборудования. По времени они могут занимать от 5–10 до 40–45 мин (лабораторный урок). На лабораторном уроке учащиеся работают в основном не по заданиям и не по книге, а на основании живого слова преподавателя.

Практические работы являются одним из видов экспериментальной учебной деятельности школьников. Практические занятия отличаются более высокой степенью самостоятельности учащихся и способствуют совершенствованию их знаний и умений.

Экспериментальный практикум – вид самостоятельной работы учащихся, проводимой в основном в старших классах. Экспериментальный практикум обычно организуется при завершении крупных разделов курса и имеет преимущественно повторительно-обобщающий характер. Такой практикум способствует формированию обобщенных знаний и умений. Мы проводим экспериментальный практикум и в каникулярное время, проводя профильную практику в районе усадьбы «Раёк» Торжокского района, разместившись в палаточном лагере и проводя экологическую оценку состояния водных источников и речек.

Домашний эксперимент – это опыты, выполняемые учащимися в домашних условиях и способствующие удовлетворению познавательных интересов и потребностей учащихся, а также развитию опыта их творческой деятельности. С целью профессиональной подготовки к образовательной практике молодые учителя должны целенаправленно осваивать технику и методику школьного химического эксперимента.

Планирование химического эксперимента: в начале учебного года в соответствии с учебной программой устанавливается последовательность проведения демонстраций, лабораторных опытов, практических занятий и решения экспериментальных задач по темам и их связь с теоретическими занятиями; определяется перечень экспериментальных умений и навыков, которые должны приобрести учащиеся, и дидактические средства, позволяющие достичь поставленных целей. Зная предварительно сроки проведения эксперимента, преподаватель имеет возможность заблаговременно подготовить к урокам оборудование, учебные пособия и др.

Подготовка к уроку зависит от типа урока и поставленной дидактической цели. Вначале преподаватель уточняет учебно-воспитательные задачи урока и продумывает методику его проведения. Чтобы химический эксперимент обеспечивал прочные и глубокие знания, необходимо предусмотреть, какие экспериментальные компетентности будут приобретены учащимися, с помощью каких приемов можно добиться понимания ими наблюдаемых химических превращений.

Преподавателю необходимо продумать, на каком этапе урока, в какой последовательности, с какими реактивами и приборами провести опыты, определить их место во время занятия в зависимости от поставленных задач, а также форму записи полученных результатов (рисунок, таблица, уравнение реакции и т.д.).

Развитие регулятивных УД становится эффективным, если химический эксперимент осуществляют сами ученики. Для его проведения необходимо овладеть целым рядом компетентностей, отсутствие которых мешает учащимся сосредоточить внимание на сущности происходящих химических явлений, т.к. им приходится больше заниматься техникой проведения опытов.

Овладение алгоритмами экспериментирования необходимо не только для успешного усвое ния содержания курса химии, но и при продолжении образования в ВУЗах и для будущей про изводственной деятельности.

Большое значение в совершенствовании и закреплении исследовательских компетентностей имеет индивидуальное выполнение опытов учащимися. При самостоятельном выполнении опытов, в которых встречаются уже известные ученикам приемы и операции, они быстрее и прочнее закрепляются и совершенствуются.

При наблюдении за учениками следует обращать внимание на:

• их умение пользоваться реактивами, посудой и другим оборудованием;

• их работу с приборами (сборка, проверка на герметичность, закрепление в штативе, использование в опытах);

• выполнение ими различных операций (наливание и насыпание веществ, растворение твердых, жидких и газообразных веществ, измельчение и смешивание твердых веществ, собирание газов и др.);

• распознавание ими веществ по физическим свойствам, характеру горения и качественным реакциям.

Наряду с этим необходимо проверять: понимают ли учащиеся цель опыта, умеют ли составлять план проведения эксперимента, знают ли, какие вещества и приборы нужно использовать, при каких условиях будет протекать данный химический процесс и как выразить его соответствующими уравнениями реакций, умеют ли анализировать опыты, делать обобщения и выводы.

Важно также осуществлять контроль за соблюдением учениками техники безопасности при обращении с реактивами, нагревательными приборами, химической посудой, а также за чистотой рабочего места, бережным отношением к оборудованию и экономным расходованием реактивов, за рациональным использованием времени на проведение отдельных приемов и операций, за дисциплиной.

Эффективность обучения химии с использованием эксперимента зависит от наличия постоянных обратных связей. Учет экспериментальных умений и навыков – это итог работы не только учащихся, но и преподавателя.

Учебно-лабораторная база по химии является основой для приобретения школьниками незаменимых практических навыков и осознанного усвоения и закрепления теоретических (фундаментальных) знаний. Экспериментальная работа увеличивает степень определенности школьника в выборе будущей специальности, мобилизует творческий потенциал, особенно если поставленная цель актуальна и значима.

Экспериментальная часть работы – это возможность проверки школьником достоверности информации, полученной от учителя, дальнейшей ее обработки, анализа, систематизации и, как результат, превращения первичной информации в прочное, устойчивое знание, которое сохранится и после того, как все выучен ное в школе забудется.

Экспериментальная работа по химии – это основополагающее звено в формировании элементов научного мировоззрения в средней школе. В развитии творческих способностей школьников представляются интересными такие приемы, как:

· индивидуализация работ, парное выполнение заданий с дальнейшим обобщением в виде докладов;

· коллективное решение химической задачи, поставленной учителем, когда школьники, имея всю необходимую (и достаточную для решения задачи) литературу, прорабатывают эту тему, обобщают ее, составляют программу учебного исследования, проводят предварительные, простейшие расчеты, выдвигают гипотезы по методу «мозгового штурма»;

· разработка исследовательских проектов, рефератов, исследовательских прикладных работ.

Лабораторные работы и эксперимент в школьном курсе химии позволяют учащимся рассматривать и понимать логику эволюции основных понятий химии в русле трех важнейших направлений развития этой науки – учений о химическом составе, химической структуре и химическом процессе.

Выполняя работы экспериментального характера, школьники восполняют или, по крайней мере, делают попытки восполнить некоторые проблемы в логическом освоении эволюции понятийного аппарата химии, в оценке преемственности ключевых структур и соединений. Впрочем, для осознания и осмысления наличия этих пробелов самими учащимися учителю для начала нужно провести детальную теоретико-методологическую работу по раскрытию сущности базовых структурных представлений, принципов, теорий, концепций и идей в химии. Только после этого этапа работы (наверное, самого сложного и ответственного этапа в деятельности учителя химии) школьник не только осознает наличие этих пробелов, но и испытает потребность в их устранении, что служит положительной мотивации обучения.

Лабораторные работы по химии – способ активно стимулировать внутренние силы школьника: интеллектуальные, эмоциональные, волевые. Здесь важно учитывать еще одно обстоятельство: учителю постоянно нужно помнить о том, что потенциальные возможности школьника проявляются и дают о себе знать тогда, когда перед ним ставятся трудные, но посильные задачи.

Одаренным и хорошо ориентированным (положительно мотивированным) школьникам стандартное образование по существу не нужно. Им необходима среда общения соответствующего уровня, в которой они сами найдут своих наставников и получат необходимые знания.

Что же должна представлять собой такая среда? Это некоторая «критическая масса» коллективного интеллекта, создаваемого сообществом учителей, а также соответствующая ей творческая атмосфера постоянного поиска. Не последняя роль в формировании такой среды общения принадлежит репетиторству как взаимосвязи урочной базовой и внеурочной дополнительной составляющих непрерывного образования и способу интеграции множественных вариантов одномоментного обучения, причем не как самоцели, а как средства повышения эффективности подготовки учащихся. Следовательно, эти преимущества в каждом конкретном случае надо уметь обращать на пользу.

Однако возникает вопрос: как оценить потенциал профессионализма репетиторов не только как количественную величину, отражающую накопление специальных знаний, но и как качество функционирования репетиторов и их деятельности на рынке образовательных услуг, которое ведет к кардинальным переменам во всех процессах, связанных с образованием и его управлением?

Первый уровень педагогического профессионализма – три кита – опыт, знания, искусство обучения.

Второй уровень – индивидуально-личностные качества педагога, потенциал про фессионализма (реальные ресурсы, используемые и еще не используемые резер вы).

Измерить и оценить потенциал профессионализма несложно – нужно просто увидеть некоторые персональные характеристики организации управления обучением ребенка: распределение функций во взаимодействии «школьник – репетитор отношение к работе, технологию решения учебных проблем и проблемных ситуаций, информационное обеспечение учебного процесса.

Немаловажный аспект химической подготовки школьника – степень соответствия между формальной его успеваемостью по предмету и заинтересованностью в практической работе (лабораторные занятия по химии). Важно развивать у школьников интерес не столько к механическому запоминанию нового материла (зубрежке), сколько к становлению свободного и логически обоснованного мышления, творческого подхода к решению различных задач. Формально не успевающие, но практически одаренные учащиеся – может быть, наиболее интересный тип учеников, поскольку в своей экспериментальной работе они пользуются не столько готовым знанием, сколько природной интуицией (логикой на каком-то качественно другом, высшем уровне). Возможно, поэтому они нередко с боль шей легкостью находят оригинальные, необычные решения лишь на первый взгляд тривиальных задач.

А.Эйнштейн в своих «автобиографических заметках» писал: «Для меня не подле жит сомнению, что наше мышление протекает в основном, минуя символы (слова), и к тому же бессознательно. Если бы это было иначе, то почему нам случается иногда «удивляться», притом совершенно спонтанно, тому или иному восприятию? Этот «акт удивления», по-видимому, наступает тогда, когда восприятие вступает в конфликт с достаточно установившимся в нас миром понятий. В тех случаях, когда такой конфликт переживается остро и интенсивно, он в свою оче редь оказывает сильное влияние на наш умственный мир. Развитие этого умственного мира представляет собой в известном смысле преодоление чувства удивления – непрерывное бегство от «удивительного», от «чуда».

Химический эксперимент в средней школе – уникальная возможность развития в мышлении школьника способностей к анализу, синтезу, конкретизации, обобщению и систематизации нового учебного материала и, как следствие, формирования в сознании субъекта учебно-познавательной деятельности осмысленной им стройной конструкции химической картины мира. Этапы логико-методологического анализа учителем (и школьником) основных элементов понятийной структуры химической картины мира (ХКМ) выглядят так:

• трактовка понятия XКМ;

• основные элементы понятийной структуры ХКМ;

• основные черты взаимосвязи всеобщей, общенаучной и современной химичес кий картины мира;

• методологические и мировоззренческие функции концепции ХКМ;

• логика взаимосвязи и механизмы взаимодействия основных элементов понятийных структур общенаучной, физической и химической картин мира в представлениях школьников в процессе изучения ими курса химии: психолого - педагогический, профориентационный (особенно актуально для выпускников сред них школ) и межпредметный аспекты.

Концепция ХКМ основана на фундаментальных категориях и теоретических конструктах общенаучной картины мира и всеобщей методологии наук: материя, вещество и физическое поле, взаимодействие и сила, масса. В процессе обучения школьник учится оперировать категориями общенаучной методологии. ХКМ в данном случае служит методологической основой для понимания этих категорий, а химический эксперимент – одновременно основой и фактором для закрепления этого понимания.

Личный интерес, доминирующие потребности в изучении профильных разделов химии, близость к химическому объекту, безусловно, служат фактором, определяющим возможность осмысленного овладения приемами общенаучной методологии, мировоззренческими и методологическими принципами, которые школьник закрепляет в поле своего научного мировоззрения и будет способен использовать их в профессиональной деятельности. Поэтому сама идея создания (синтеза) ХКМ как программной методики и руководства к тому, как надо обучать (не учить, а обучать) школьника, безусловно, имеет смысл.

Совершенно очевидно, что доминирующие потребности в обучении и степень их осмысленности не могут быть одинаковыми в представлениях учеников 8-го и 11-го классов. Так, учащейся моего класса, был разработан реферат «Химия любви», содержащий в своем контексте теоретические сведения о гормональных изменениях в организме человека, связанными с возникающими эмоциями и химическим содержанием, структурой и таксономией веществ, определяющих вышеназванные эмоции. Особенности химического эксперимента заключаются в том, что школьники имеют дело с более определенными, с одной стороны, и абстрактными, с другой стороны, объектами исследования. На лабораторных занятиях школьник познает не только внешние причины физического изменения, но и анализирует структурную специфику и свойства химического объекта (особенно интересно в этом отношении поведение органических соединений).

В этой связи предлагается следующий алгоритм решения поставленной задачи – создание программной методики как руководства к правильному осмыслению химической информации:

1) анализ основных элементов понятийной структуры ХКМ, взаимосвязь поня тий и элементов физической картины мира (ФКМ), естественно - научной картины мира (ЕНКМ) и научной картины мира (НКМ);

2) четкая дифференциация и последующая интеграция методологических и ми ровоззренческих функций концепций ХКМ, ЕНКМ и НКМ;

3) разработка и представление программы химического курса как иерархии тематических блок-модулей, которые могут структурироваться и обобщаться на основе осмысленной взаимосвязи понятий общенаучной методологии и методологии конкретно-научных дисциплин (химии и смежных с ней физики и биологии). [2]

1. Техника безопасности при работе в химическом кабинете. Инструктаж по технике безопасности.

авааа

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: