Глава диплома по химии на тему Познавательные задачи в системе химического образования

Цель опытно-экспериментальной работы заключалась в разработке системы познавательных задач по химии. Задачи должны соответствовать темам школьного курса химии и возрастным особенностям учащихся. Дополнительно была поставлена задача разработать методические рекомендации по использованию познавательных задач на уроках химии.
Опытно-экспериментальная работа проходила в несколько этапов.
1. Диагностический этап
На первом этапе было проведено изучение психолого-педагогической литературы по вопросам использования познавательных задач в школьной практике. Особое внимание уделялось методам обучения химии (Аранская О.С. Аспицкая А.Ф. Даутова Ш.А., Пак М.С.) взаимосвязи химии и экологии (Ефремов К., Зверев И. Д., Нуризянов Р.М.), а также анализу учебных программ, методических пособий и действующих УМК по химии, чтобы выявить темы, наиболее подходящие для включения познавательных задач исследовательского, проблемного, практического и игрового характера.
Были проанализированы существующие проблемы изучения химии в школе. В ходе анализа выявлены потребности в разработке задач разной направленности, учитывающие возрастные особенности, учебную мотивацию и уровень сформированности познавательных умений школьников.
В таблице 3.1 представлены выявленные проблемы изучения школьниками предмета химии в 8-9 классах и подобранные на основе этих проблем подходящие типы познавательных задач по химии, описаны возможные изменения в изучении химии.
Таблица 3.1 – Возможные изменения в изучении химии школьниками 8-9 классов при использовании познавательных задач
Проблемы изучения химии Подходящие типы познавательных задач Главные темы курса по классам Ожидаемые изменения при использовании познавательных задач
Школьники воспринимают химию, как сложный и абстрактный предмет, и как следствие низкая познавательная активность Задачи с элементами игры; задачи с рисунками; задачи, связанные с бытом 8 класс. Атомно-молекулярное учение, простые реакции, Периодическая система Рост познавательной активности, осмысление связи химии с реальной жизнью
Недостаток практики проведения химических экспериментов Познавательно-практические, исследовательские задачи с пошаговым планом работы 9 класс. Химические реакции, электролитическая диссоциация, ОВР, соединения металлов и неметаллов Развитие исследовательских навыков, формирование умений планировать и анализировать эксперимент
Перегрузка учащихся большим объёмом терминов и теорий Алгоритмические задачи с постепенным усложнением, задачи с подсказками, мультимедийные задания 8 класс. Строение вещества, законы химии, свойства классов веществ Снижение тревожности и повышение уверенности при изучении, обеспечение дифференцированного подхода
Сложность в закреплении понятий и решении задач на применение химических теорий Алгоритмические и тренировочные задачи; интерактивные симуляции; задания с обратной связью 8-9 классы. Решение уравнений реакций, задачи на массы, объёмы, выход продукта. Закрепление умений, повышение доли самостоятельных решений
Сложность в применении знаний по химии в реальной жизни Познавательные задачи с практико-ориентированным контекстом: «Химия на кухне», «Химия в быту», «Экология дома» 8-9 классы. Применение: кислоты и щелочи в быту, пищевые добавки, моющие средства, вредные вещества Повышение практической значимости предмета, формирование компетенций безопасного и осознанного поведения в окружающей среде



Использование познавательных задач в 8-9 классах направлено на решение методических проблем преподавания химии: снижение интереса к предмету, сложности в применении знаний, недостаток практического компонента и формализм в усвоении теории. Методически грамотно организованная работа с познавательными задачами позволит повысить мотивацию учащихся и формировать исследовательские и проектные компетенции школьников.
Цели использования познавательных задач в 8-9 классах:
-Связать теоретический материал с реальной жизнью;
- Поддержать инициативу и самостоятельность учащихся;
- Повысить учебную мотивацию;
- Развивать критическое, системное и творческое мышление;
- Подготовить к проектной деятельности и ОГЭ.
В таблице 3.2 представлены возможные изменения в изучении школьниками химии при решении познавательных задач. Использование познавательных задач при обучении химии в 10-11 классах направлено на преодоление, с которыми сталкиваются учащиеся на старшей ступени образования: формализм и заучивание, перегрузку терминами, сложности при решении задач, недостаточную мотивацию к исследовательской деятельности, ограниченное применение ИКТ и слабую связь изучаемого материала с реальной жизнью.
Старшеклассники часто воспринимают химию как набор формул, уравнений и правил, подлежащих механическому запоминанию. Познавательные задачи позволяют учащимся по-новому взглянуть на, казалось бы, известные явления и закрепить знания не через заучивание, а через активное включение в мыслительный процесс.
Алгоритмические познавательные задачи с подсказками, схемами, шаблонами или мнемотехниками снижают когнитивную нагрузку и повышают уверенность учащихся.

Таблица 3.2 – Возможные изменения в изучении химии школьниками 10-11 классов при использовании познавательных задач
Проблемы изучения химии Подходящие типы познавательных задач Главные темы курса по классам Ожидаемые изменения при использовании познавательных задач
Формализм, заучивание Задачи на объяснение, на подбор аргументов, «что если…». 11 класс. Химическое равновесие, кинетика, электролиз, методы анализа. Развитие мышления, умения анализировать и применять знания на практике.
Перегрузка терминами Алгоритмические задачи с подсказками, структурированные задания. 8–11 классы. Периодический закон, типы реакций, строение вещества. Повышение уверенности, снижение тревожности.
Сложности при решении задач Комплексные задачи: расчёты, подбор условий, уравнения. 9–11 классы. Массовые доли, молярные объёмы, концентрации, расчёты по уравнениям. Повышение успешности при решении задач, отработка алгоритма.
Низкая мотивация к проектной работе Исследовательские и творческие задачи, мини-проекты. 10–11 классы. Органика, биохимия, экология. Развитие проектных и исследовательских навыков.
Ограниченное использование ИКТ Задачи с виртуальной лабораторией, моделированием молекул. Все классы. Моделирование атомов, реакций, молекул. Рост ИКТ-компетенций, наглядность, доступность знаний.
Отсутствие связи с жизнью Сценарные задачи, проблемные задачи с бытовой направленностью. Все классы. Химия в быту, экология, производство, медицина. Рост интереса и осознания значимости химии в жизни.



2.Проектировочный этап.
При разработке комплексов задач по химии была учтена необходимость использования разнообразных форм работы. Формы работы при решении познавательных задач по химии могут быть: индивидуальные (домашние эксперименты, интеллект-карты); работа в парах (практикумы, игровые задания, задания с наглядностью); групповая работа (проекты, исследовательские мини-группы, подготовка выставок); фронтальная работа с классом (ИКТ, обсуждение и защита схем, карт, плакатов); внеурочная деятельность (подготовка мероприятий, конкурсы, стенды).
В комплексы задач включены познавательные задачи разные по сложности и степени творчества обучающихся. Дифференциация при использовании познавательных задач обеспечивается через уровень заданий по степени творчества и сложности (высокий – исследование, средний – алгоритмы, базовый – понимание).
Индивидуализация обучения осуществляется через тематику задач.
2. Практический этап
На втором этапе исследования была разработана система познавательных задач.
После создания задач проводился их отбор и экспертная оценка: совместно с учителями-практиками были отобраны задачи, соответствующие целям формирования познавательной деятельности учащихся, развития химического мышления и способности применять знания в различных контекстах.
После этого система познавательных задач была частично апробирована: в течение учебного года задачи использовались на уроках химии в 8, 9, 10 и 11 классах. Учителя использовали задания в рамках текущего изучения тем, лабораторных и практических работ, домашних проектов, внеклассной деятельности. Разработаны методические рекомендации для использования познавательных задач на уроках химии.
Методические рекомендации по использованию познавательных задач на уроках химии