Анализ опыта организации обучения химии учащихся профильных классов в современной общеобразовательной школе

Анализ опыта организации обучения химии учащихся профильных классов в современной общеобразовательной школе

Во втором параграфе первой главы освещаются проблемы организации процесса обучения химии учащихся основной и средней общеобразовательной школы, включая профильные классы, и рассматриваются используемые в системе современного общего образования подходы к формированию у учащихся предметных знаний по химии.

В действующем федеральном государственном образовательном стандарте основного и среднего общего образования (далее ФГОС ООО и ФГОС СОО) прописаны общие требования к организации образовательного процесса, которые способствуют формированию у учащихся системных знаний и исследовательских умений по всем учебным предметам:

– формирование у учащихся готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;

– проектирование и конструирование развивающей образовательной среды;

– организация активной учебно-познавательной деятельности обучающихся;

– построение образовательного процесса с учётом индивидуальных возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Наряду с этим в ФГОС представлен портрет современного выпускника каждого уровня образования (начального, основного и среднего). Анализ этих портретов позволяет выделить некоторые общие характеристики:

– владение на уровне своих возрастных возможностей научными методами познания окружающего мира, мотивированность на творчество и современную инновационную деятельность;

– креативность и способность к критическому мышлению, активное и целенаправленное познание мира, осознание ценности науки, труда и творчества для человека и общества, мотивированность на образование и самообразование в течение всей своей жизни;

– осознание себя личностью, социальная активность, уважение закона и правопорядка, выполнение своих обязанностей перед семьёй, обществом, государством, человечеством;

– подготовленность к осознанному выбору профессии, понимание значения профессиональной деятельности для человека и общества как условия его устойчивого развития;

– готовность к учебному сотрудничеству, способность осуществлять учебно-исследовательскую, проектную и информационную деятельность.

Все сказанное в полной мере относится и к организации процесса обучения учащихся по всем учебным предметам, включая преподавание химии в средней школе. Как показывает анализ современной педагогической практики, отправной точкой к возникновению у школьников интереса к изучению основ наук, составляющих содержание всех школьных учебных предметов, включая химию, служат системные знания, поэтому искания современных учителей-практиков, ученых, педагогов-исследователей и методистов связаны с поиском подходов к решению этой задачи. Основанием для этого, как утверждает О. С. Косихина, является системность окружающего мира, которая закономерно отражается в системности его познания как в целом, так и отдельных его сторон. Именно поэтому системный подход в обучении – это единственно возможный естественный путь познания, соответствующий природе человеческого мышления, позволяющий воспитывать растущего человека как мыслителя и творца, и именно поэтому в современном процессе обучения активно используются такие формы организации образовательного процесса, как нестандартные ситуации, позволяющие активизировать учебную деятельность учащихся, делая восприятие учебной информации более активным, целостным, эмоциональным, творческим.

Все сказанное в полной мере относится к определению профильного образования, представленного в утвержденной Министерством просвещения Российской Федерации Концепции профильного обучения на старшей ступени образования: «Профильное обучение – средство дифференциации и индивидуализации обучения, позволяющее за счет изменений в структуре, содержании и организации образовательного процесса более полно учитывать интересы, склонности и способности учащихся, создавать условия для обучения старшеклассников в соответствии с их профессиональными интересами и намерениями в отношении продолжения образования» (И. Н. Чертков .

Исходя из этого, представляется возможным определить приоритетные средства эффективного обучения химии старшеклассников профильных классов в рамках нашего исследования. Раскроем их подробнее.

Во-первых, это структурирование учебного материала по крупным модулям и блокам, что позволяет осуществлять индивидуализацию обучения, видеть перспективы развития интересов учащихся, создавать атмосферу сотрудничества учителя и ученика.

Во-вторых, использование на каждом уроке дифференцированного подхода, позволяющего максимально учитывать уровень знаний учащихся и объединять их в микрогруппы на основании этого показателя. Для этого подбираются задания, с одной стороны, достаточно легкие, чтобы не отпугивать учеников, не вызывать в них страха, но одновременно и достаточно сложным, чтобы воспитывать в учащихся настойчивость в достижении цели, культуру труда. При этом главным условием для нас является результативность учебного труда учащихся.

В-третьих, реализация в процессе обучения химии двух принципов: дедуктивности, который регулирует процесс отбора учебного материала урока и логику его содержания и построения (сначала рассматриваются более общие вопросы, затем – частные), и цикличности, который позволяет изучать материал на основе его постепенного усложнения;

В-четвертых, реализация личностно-ориентированного подхода в обучении, который обеспечивается посредством:

1) использования в работе само- и взаимоконтроля;

2) использование методик, при которых учащиеся составляют опорные конспекты;

3) организация индивидуальной работы с отдельными учащимися на фоне самостоятельно работающего класса или групп;

4) индивидуализация домашнего задания;

5) организация рабаты учащихся в группах;

6) организация исследовательского эксперимента;

7) постановка проблемы и поиск ее решения (проблемный метод);

8) организация самостоятельной поисковой деятельности школьников посредством постепенного усложнения заданий от репродуктивных до творческих.

Благодаря этому личностно-ориентированное обучение способствует динамике качества знаний, учебных умений и навыков учащихся.

Кроме того, в нашей работе с учащимися профильных классов мы используем разные виды групповой работы, которая обеспечивает, с одной стороны, организацию взаимообучения, а с другой стороны, формирование у учащихся коммуникативных навыков, так как в процессе коллективного решения проблемы они естественным образом вступают в межличностное общение.

Определяя принципы обучения учащихся химии в профильных классах, мы опираемся на положение о том, что для достижения высоких результатов в обучении необходимо научить детей мыслить, находить и решать проблемы, используя для этой цели их знания из разных областей, коммуникативные и информационно-коммуникационные технологии. К таким технологиям, которые используются нами как в общеобразовательных, так и в профильных классах, относитсяисследовательскаятехнология, которая обеспечивает:

а) значительное повышение качества знаний учащихся;

б) повышение уровня активности школьников на уроке;

г) интеграцию предметов их различных образовательных областей и межпредметные связи между ними;

д) умение работать с различной информацией, в том числе на электронных носителях, и анализировать ее;

е) создание условий для профессионального самоопределения учащихся.

Для повышения качества знаний учащихся и повышения уровня их учебной активности содержание предмета преподносится учащимся не как готовое задание, а как система познавательных задач, решая которые учащиеся самостоятельно формулируют теоретические положения. В качестве таких познавательных заданий в опыте нашей работы выступают: вопросы, упражнения, расчетные и экспериментальные задачи, дидактические игры, алгоритмические предписания, химические диктанты, тесты разного типа, виртуальный эксперимент, создание учащимися компьютерных презентаций.

Наиболее приемлемым методом обучения для реализации таких задач является, на наш взгляд, проблемно-поисковаябеседа, переходящая в дискуссию. Это значит, что предлагаемые учащимся вопросы, формулируются таким образом, чтобы на уроке возникали ситуации неожиданности, конфликта, предположения, опровержения. При этом мы исходим из того, что нерешенная задача будет постоянно побуждать учащихся к поиску решения, создавая дополнительную мотивацию к познанию. Проблемно-поисковый подход успешно реализуется при приведении химического эксперимента.

Наряду с этим при организации обучения химии в профильных классах средней школы мы активно сочетаем использование новых информационных технологий с традиционными. В качестве таких инновационных технологий в нашей практике выступают электронные учебники, презентации, виртуальный эксперимент, ресурсы Интернета. Такой подход дает учащимся возможность чувствовать себя активными участниками процесса обучения, приобретать новые умения, навыки, находиться в постоянном поиске, анализируя получаемую информацию и сопоставляя ее с имеющимися у них знаниями. Благодаря этому учащиеся вовлекаются в процесс самообучения.

Однако формирование у учащихся профильных классов средней школы системных знаний по химии связано с рядом трудностей. Рассмотрим их подробнее.

Прежде всего, это перегрузка учащихся, вызывающая недостаток времени на организацию на уроке учебно-исследовательской деятельности школьников. Вторая причина – недостаточная подготовленность педагогов к профильному обучению химии учащихся основной и средней школы, а также отсутствие у работающих школьных учителей необходимого педагогического опыта. В-третьих, это дефицит необходимых и достаточных дидактических материалов для организации профильного обучения химии, а также недостаточное материально-техническое оснащение школьных кабинетов химии приборами и реактивами для проведения учебных практических и лабораторных рабат. В современной школе трудностью составляет недостаточнее использование в образовательном процессе педагогических технологий и полноценная реализация системного подхода. К числу проблем организации профильного обучения химии можно также относить: а) низкий уровень знаний учащихся по химии; б) отсутствие в школе специальных помещений для проведения практических занятий по химии; в) недостаточность своевременной методической помощи со стороны соответствующих служб; г) недостаточный уровень развития исследовательских умений у педагогов; д) недостаточное панимание педагогами сущности методов обучения; е) и наконец, отсутствие у учителей интереса к организации профильного обучения и олимпиадной подготовки учащихся средней школы.

Так, при опросе учителей химии шкал г. Магнитогорска характерной оказалась проблема их собственной перегрузки, обусловленной необходимостью совмещать преподавание нескольких предметов. На этот аспект указывают почти 90 % опрошенных учителей. Анализ анкет показывает, что внедрению системных методов обучения, по их мнению, мешает дефицит дидактических материалов (8 %), дефицит в школе приборов и реактивов для проведения учебных исследований (96 %), отсутствие специально оборудованных лабораторий для организации исследовательской рабаты учащихся (65 %). Таким образом, можно сделать вывод, что многие учителя оказываются неготовыми к применению использованию в своей педагогической деятельности системных методов обучения химии. В то же время почти 100 % опрошенных учителей признают важность на сегодняшний день строить процесс обучения химии в профильных классах средней школы как на уроках, так и во внеурочной деятельности с ориентацией на формирование у учащихся системных знаний.

В связи с этим представляется необходимым определить условия реализации профильного обучения химии в общеобразовательной школе. Первым условием является выявление потребности современного социума в профильном химическом образовании выпускников школ. В качестве второго условия выступает наличие у общеобразовательной организации определенного статуса (профиля), что позволяет обеспечивать учителям достаточный объем соответствующей учебной нагрузки по химии, позволяющей в то же время освоить содержание курса без перегрузок. Третье условие – это наличие у учителя необходимого для реализации профильного образования квалификационного уровня, показателями которого являются: а) владение основами химии; б) владение современными образовательными технологиями; в) умение видеть многообразие, уникальность личности учащихся и ориентироваться на технологии поддержки одарённых детей; г) умение создавать условия для наиболее благоприятного протекания учебного процесса и проектировать образовательную среды, отвечающую требованиям организации обучения химии в профильных классах. Третье условие диктует наличие современного лабораторного оборудования, что способствует усилению прикладной направленности в преподавании химии за счет изучения учащимися в процессе научных основ химического производства и соответствующей практической ориентации учебного эксперимента. И, наконец, пятое условие требует необходимого и достаточного технического оснащения процесса обучения в кабинете химии: мультимедийного оборудования, интерактивной доски, что обеспечивает использование новых образовательных технологий и цифровых электронных ресурсов.

Важным условием повышения эффективности преподавания химии в профильных классах является, как показывает наш опыт, активизация познавательного интереса учащихся к приобретению как базовых, так и дополнительных знаний по химии.

Согласно ФГОС качественное усвоение знаний, установленных требованиями к содержанию образования, а также развитие ключевых компетенций успешно осуществляется при условии включения учащихся в проектную деятельность самых разных видов: исследовательскую,творческую,информационную,практико-ориентированную. Такая деятельность обязательно организуется как на основных уроках, так и в рамках элективных курсов, которые согласно положениям ФГОС дополняют профильные учебные предметы и должны отвечать целому ряду требований: быть краткосрочными (1-2 часа в неделю), оригинальными, то есть не дублировать учебный предмет; соответствовать материально-технической базе школьного кабинета химии и быть обеспечены необходимой учебной литературой; сочетать теорию с практикой; обеспечивать связь с жизнью, а также способствовать решению других задач.

Анализ современного процесса обучения химии в средних классах общеобразовательной школы (О. С. Габриелян,С. С. Епифанова , О. С. Зайцев , Б. М. Кособаева , А. Н. Лямин , А. А. Макареня, В. Л. Обухов , Е. Е. Син, А. А. Тыльдсепп , Ф. Д. Халикова , Г. В. Эрлих и др.)позволяет обозначить причины, негативно влияющие на результат образования и качество соответствующих знаний учащихся. Одной из причин такого положения выступает, как показывает школьная практика, отсутствие у учащихся познавательного интереса к учебному предмету. Не является исключением и химия. При этом особо отмечается, что резко негативно на качестве знаний по химии отражается отсутствии на уроках наглядного материала и невозможность проведения учащимися химических опытов своими руками в виду недостаточности материально технического оснащения уроков, поэтому в качестве основной в нашем исследовании мы поставили задачу максимально включения учащихся на уроках химии исследовательскую деятельность.

Правомерность постановки такой задачи объясняется хорошо известным в педагогической науке и практике положением, согласно которому новые знания лучше воспринимаются тогда, когда учащиеся хорошо понимают стоящие перед ними задачи и проявляют интерес к предстоящей работе. Данное положение позволяет при постановке целей и задач урока всегда учитывать потребность учащихся в проявлении самостоятельности, их стремление к самоутверждению, жажду познания нового, которые в совокупности стимулируют учебную активность учащихся, благодаря чему они с интересом включаются в работу. При этом в развитии у учащихся познавательного интереса к предмету нецелесообразно полностью полагаться на содержание изучаемого материала. Акцентирование внимания только на тематическом содержании урока стимулирует лишь ситуативную заинтересованность учащихся, причем только на данном конкретном уроке. Если учащиеся не вовлекаются в активную деятельность, то любой содержательный материал вызывает в них, так сказать, созерцательный интерес к предмету, который так и не перерастает в познавательный интерес.

Как пишет Г. Г. Гранатов, мозг школьника устроен таким образом, что знания довольно редко проникают в его глубину, чаще они остаются на поверхности, и поэтому непрочны. Мощным «детонатором», который помогает им проникнуть внутрь, а там «взорваться», превратившись затем в убеждения, является, по его мнению, интерес, поэтому необходимо использовать такие средства, которые позволяют вовлекать учащихся в активную самостоятельную деятельность. Таким образом, можно выделить три определяющих аспекта методики формирования познавательного интереса учащихся: 1) включение учащихся в постановку целей и задач урока; 2) возбуждение интереса к содержанию повторяемого и вновь изучаемого материала; 3) использование на уроках интерактивных и привлекательных для учащихся форм работы. Опишем более подробно сложившийся в практике преподавания химии опыт развития познавательного интереса учащихся.

Первый фактор – включение учащихся в осознание, понимание и принятие логически оправданно выдвигаемых перед ними учебных задач как при изучении нового материла, так и при повторении изученного ранее. Включение учащихся в формулирование своих целей учебной работы является эффективным средством стимулирования у них любви к изучаемому учебному предмету. Однако далеко не все учебные задачи можно решать за счет познавательного интереса. Так, например, усвоение знаний по химии, согласно содержанию школьной программы по данному предмету, в значительной степени требует от учащихся деятельности по запоминанию достаточно большого количества теоретических сведений, что естественно требует не столько творческой мыслительной деятельности, сколько развития памяти.

Второй фактор – это использование на уроках химии активных методов обучения, которые, как отмечают многие методисты и учителя практики [см. 48], способствуют максимальному повышению уровня познавательной активности школьников, побуждают их к старательному учению. В педагогической практике и в методической литературе традиционно принято выделять методы обучения по источнику знаний: словесные (рассказ, лекция, беседа, чтение), наглядные (демонстрация натуральных, экранных и других наглядных пособий, опытов) ипрактические (лабораторные и практические работы). Каждый из них может быть и более активным, и менее активным, пассивным (В. А. Сластенин, И. Ф. Исаев, А. И. Мищенко, Е. Н. Шиянов [70]). Как известно, детям подросткового возраста, к числу которых относятся учащиеся 8-11 классов, присуща страсть к открытиям и исследованиям. Даже плохо успевающие ученики обнаруживают интерес к предмету, когда им удается что-нибудь «открыть». Как свидетельствует наша практика преподавания химии в основной и средней школы, сам материал школьного курса химии способствует активизации познавательной деятельности учащихся.

Для этого на уроках химии организуются разнообразные виды работы учащихся. Наиболее распространены фронтальные опыты. Например, учащиеся 8-х классов при изучении темы «Химические свойства кислорода» проводят экспериментальное исследование, в результате которого «открывают» условия лучшего горения простых и сложных веществ. Наблюдение за процессом горения позволяет учащимся получить новое для себя знание и убеждает их в том, что каждый может «сделать» своеобразное открытие, толчок которому дает опыт.

Эффективной формой развития познавательного интереса являются уроки-исследования, на которых предметом ученического исследования является «переоткрытие» уже открытого в науке. Это значит, что учащиеся в процессе выполнения исследовательского задания открывают для себя еще непознанное ими знание; сами добывают и накапливают факты, выдвигают гипотезы, ставят эксперимент, создают теорию. Такие задания усиливают у интерес учащихся к учебной работе, что приводит к глубокому и прочному усвоению знаний. Итогом работы на уроке становятся самостоятельно сделанные школьниками выводы как ответ на поставленные перед ними проблемные вопросы. Например, вывод о сущности, механизме и причинах протекания реакций ионного обмена делается в опоре на теорию электролитической диссоциации. Своеобразной формой урока-исследования при изучении химии являются лабораторные работы, при выполнении которых учащиеся учатся проводить химические опыты, используя соответствующее оборудование, наблюдать за химическими процессами, сравнивать получаемые результаты. При этом учащиеся сами планируют порядок выполнения работ и определяют необходимое оборудование. При затруднениях они могут самостоятельно воспользоваться учебником и другими учебно-методическими материалами, благодаря чему научаются самостоятельно мыслить, а урок в результате из «обязаловки» превращается в увлекательный процесс исследования.

Значительной эффективностью обладает такая форма учебной деятельности учащихся на уроках химии, как опорные конспекты, позволяющие учащимся составлять план изучения химического явления или закона, а также при необходимости легко выполнять уже освоенные работы и повторить пройденный материал в следующих классах. Например, опорный конспект по теме «Скорость химических реакций», которая изучается в курсе химии в 8-ом классе учащиеся затем используют в 9-ом и 11-ом классах.

Эффективным методом обучения химии является лекция, которая в системе общего образования является не отдельной организационной формой, как это происходит в систем высшего образования, а является элементом учебно-воспитательного процесса и находится в тесной взаимосвязи с другими организационными формами, у числу которых в общеобразовательной школе можно отнести своеобразные условныесеминарские занятия, на которых учащиеся в процессе самостоятельной работы расширяют и углубляют свои познания в области изучаемого учебного предмета. На этих уроках создается атмосфера, стимулирующая доступное им по возрасту умственное напряжение. Для этого на начальном этапе в процессе проведения лекции ставится задача развития у учащихся умения слушать и воспринимать излагаемую информацию, анализировать, обобщать, выделять главные и наиболее существенные моменты в ходе лекции, кратко формулировать их и записывать, составлять конспект. При этом важно заранее объяснять им необходимы этих умений не только для обучения, но также их значимость для дальнейшей жизни. По мере овладения навыками восприятия материала, излагаемого в лекционной форме, учащимся можно предложить в начале урока самим составить план лекции, а в конце урока проверить выполнение задания посредством сравнения плана и результата на предмет их взаимосоответствия.

При этом к лекциям в рамках школьного обучения предъявляются ряд требований, обеспечивающих реализацию принципа доступности. Так, О. С. Косихина, рекомендует при изложении материала следить за темпом и ритмом своей речи, заранее объяснять учащимся, как конспектировать лекцию: если учитель говорит медленно, подчеркивая, выделяя каждое слово, значит это главная мысль, то есть ее и нужно записать. Эффективным приемом при лекционном изложении материала является проблемный вопрос, который позволяет логически соединить разные информационные блоки, что способствует эффективному усвоению материала и позволяет учащимся сделать важные выводы, закрепить необходимые знания, умения и навыки.

Важную роль в обучении химии играет химический демонстрационный эксперимент, который обеспечивает решение одновременно нескольких задач: является основанием для полноценного осознания учащимися значимости для человека знаний по химии; облегчает понимание технологий химического производства; способствует развитию у школьников наблюдательности, умения объяснять наблюдаемые явления, используя для этого теоретические знания; устанавливать причинно-следственные связи явлений окружающего мира.

На семинарах, химических практикумах при обучении химии в школе широко используетсясамостоятельный учебный эксперимент, имеющий те же цели, что и демонстрационный эксперимент. Этот вид эксперимента нацелен, во-первых, на формирование у учащихся практических умений, включая умение рационального использования учебного времени; во-вторых, на развитие у них самостоятельности при проведении работ исследовательского характера. Активизация процесса обучения достигается также посредством включения учащихся в выполнение разнообразных самостоятельных работ в соответствии с их интересами и познавательными потребностями, что обеспечивается при условии реализации в учебно-воспитательном процессе индивидуального и дифференцированного подходов.

Таким образом, резюмируя все вышесказанное, можно констатировать, что профильное обучение химии должно отвечать требованиям современного образования, быть более индивидуализированным, функциональным и эффективным, удовлетворять профессиональные интересы обучающихся. Наряду с этим правомерно заключить, что все эти вышеописанные формы организации процесса профильного обучения химии способствуют активизации познавательной деятельности учащихся, однако для управления формированием у них системных знаний по химии необходима специальная организация учебного процесса посредством применения наиболее эффективных образовательных технологий, обеспечивающих удовлетворение социального заказ на подготовку системно мыслящих выпускников общеобразовательной школы, осознающих важность для человека знаний о химии в жизни и деятельности человека.