Проблема организации обучения химии на основе STEM-подхода в средней школе

Формирующий этап эксперимента основан на проведении комплекса занятий по химии в 8 А классе на основе STEM-подхода.
Основой для реализации данного комплекса является схема, представленная на рисунке 1.

Рисунок 1. – Модель обучения химии с применением STEM-подхода

Занятие 1. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.
Школьникам в конце традиционного урока учителем задается вопрос: «Какие элементы таблицы Менделеева чаще всего встречаются в быту?»
Школьники изучают предметы быта (проводят собственное исследование), выставляют ряд гипотез, например: «Предполагается, что самым полезным элементом в обычной жизни является натрий».
Далее проводятся практические занятия с поваренной солью, которая является продуктом химической реакции натрия.
На следующем этапе школьники анализируют, где еще применяется натрий, проводят собственные опыты с данным элементом после проведения инструктажа по технике безопасности.
Занятие 2. Состав атомных ядер: протоны и нейтроны.
Перед школьниками ставится вопрос: «Из чего состоит атомное ядро? Сделайте подробный рассказ по представленной схеме».


Далее школьники ищут примеры из жизни, где можно провести опыт с изучением состава атомного ядра. Если в жизни подобный пример не находится, его приводят из научной литературы.
Данный опыт школьники представляют в классе, подробно объясняя каждый этап своей работы, выставляют собственные гипотезы, доказывают или опровергают их экспериментальным путем.
Данные занятия должны быть включены в традиционную систему обучения химии, продолжительность каждого занятия составляет по 3 урока – 3 академических часа, которые растянуты на 3 учебные недели.

2. ПРОГРАММЫ КОНТРОЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Контрольное исследование проводится также в виде сравнительного анализа результатов, полученных в контрольной группе, где проводилось традиционное обучение, и экспериментальной группе, где применялся комплекс занятий с использованием STEM-подхода.
Контрольное исследование также проводится в Государственном бюджетном образовательном учреждении «Школа № 124 с углубленным изучением английского языка» Выборгского района города Санкт-Петербурга, где обучение химии осуществляется только в рамках учебной программы, отсутствуют творческие и специальные практические (проектные) занятия, которые бы позволили повысить учебную мотивацию школьников, выработать у них устойчивый интерес к химии не только как к обязательному учебному предмету, но и важной для жизни области научного познания.
В качестве гипотезы контрольного исследования выдвинуто следующее утверждение: в случае внедрения инновационных технологий в образовательную программу по химии, которая реализуется в рамках учебного процесса в школе № 124, можно будет регистрировать повышение успеваемости и знаний школьников о химических явлениях и процессах, что будет связано с формированием понимания учащимися прямой связи между химией и другими учебными дисциплинами, а также с осознанием возможностей практического применения химических