Методы обучения по химии. Химический эксперимент как метод обучения предмету

К основным разделам методики обучения химии относятся методы, формы, средства обучения и научная организация труда учителя химии.

Как известно, любое учебное содержание не может быть введено в учебный процесс вне метода. Поэтому метод обучения с философской точки зрения называют формой движения содержания в учебном процессе. Если предметное содержание -- дидактический эквивалент науки, то методы обучения -- дидактический эквивалент методов познания и методов изучаемой науки. Они должны отражать их структуру, специфику и диалектику. Поэтому в дидактике не случайно ставится вопрос о соотношении методов науки и методов обучения.

Главной задачей учителя является оптимальный выбор методов обучения, чтобы они обеспечивали образование, воспитание и развитие учащихся. Метод обучения -- это вид (способ) целенаправленной совместной деятельности учителя и руководимых им учащихся. Специфика методов обучения химии кроется, во-первых, в специфике содержания и методов химии как экспериментально-теоретической науки и, во-вторых, в особенностях познавательной деятельности учащихся, необходимости мыслить "двойным рядом образов", объяснять реально ощутимые свойства и изменения веществ состоянием и изменениями в невидимом микромире, понять которые можно, пользуясь теоретическими, модельными представлениями .

Следует помнить, что каждый метод нужно применять там, где он наиболее эффективно выполняет образовательную, воспитывающую и развивающую функции. Любой метод может и должен выполнять все три функции и выполняет их, если применен правильно, выбран адекватно содержанию и возрастным особенностям учащихся и используется не изолированно, а в сочетании с другими методами обучения. Методы обучения выбирает и применяет учитель, а воздействие личности учителя -- чрезвычайно важный фактор обучения, и особенно воспитания, учащихся. Поэтому, выбирая метод, учитель должен быть уверен, что в данных конкретных условиях именно этот метод будет оказывать наибольшее образовательное, воспитывающее, развивающее действие.

При изучении методов обучения химии затрагивается проблема оптимального их выбора. При этом учитывается следующее: 1) закономерности и принципы обучения; 2) цели и задачи обучения; 3) содержание и методы данной науки вообще и данного предмета, темы в частности; 4) учебные возможности школьников (возрастные, уровень подготовленности, особенности классного коллектива); 5) специфика внешних условий (географических, производственного окружения и пр.); 6) возможности самих учителей .

В основе классификации методов обучения лежат три важных признака: основные дидактические цели (изучение нового материала, закрепление и совершенствование знаний, проверка знаний), источники знаний, а также характер познавательной деятельности учащихся.

Методы можно классифицировать по функциям: образовательной, воспитывающей и развивающей, которые должны в той или иной мере реализовывать все методы. Кроме того, выделяют специальные функции отдельных групп методов обучения: методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности учащихся, доминирующей функцией которых является организация познавательной деятельности учащихся по чувственному восприятию, логическому осмысливанию учебной информации, самостоятельности в поиске новых знаний; методы стимулирования и мотивации познавательной деятельности, доминирующей функцией которых является стимулирующе-мотивационная, регулировочная, коммуникативная; методы контроля и самоконтроля учебно-познавательной деятельности, доминирующей функцией которых является контрольно-оценочная деятельность .

Методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности учащихся -- это большая и сложная группа методов. Наиболее близкая к химии и удобная для систематического изучения классификация этой группы методов -- деление по характеру познавательной деятельности (объяснительно-иллюстративный, эвристический, исследовательский). Каждый такой метод выступает в качестве методического подхода. А в их рамках используются более частные методы, различающиеся по источнику знаний (словесные, словесно-наглядные, словесно-наглядно-практические). Обращает на себя внимание то, что в этой классификации нет членения на чистые наглядные и практические методы. Здесь учтена взаимная интеграция групп методов. Эти группы методов разделяются на отдельные конкретные методы (лекция, рассказ, беседа и т. д.). Таким образом возникает четкая система методов обучения по следующим признакам:

1. Характер познавательной деятельности учащихся (общие методы): объяснительно-иллюстративный, эвристический, исследовательский.

2. Вид источников знаний (частные методы): словесные, словесно-наглядные, словесно-наглядно-практические.

3. Формы совместной деятельности учителя и учащихся (конкретные методы): лекция, рассказ, объяснение, беседа, самостоятельная работа, программированное обучение, описание и т. д.

В данной классификации также имеются спорные вопросы, которые свидетельствуют о сложности задачи классификации методов обучения, однако она достаточно удобна для практического пользования .

Рассмотрим особенности деятельности учащихся и учителя в условиях разных общих методов обучения.

При объяснительно-иллюстративном методе учитель сообщает учащимся готовые знания, используя разные частные и конкретные методы -- объяснение учителя, работа с книгой, магнитофоном и т. д. При этом, если нужно, применяются средства наглядности (эксперимент, модели, экранные пособия, таблицы и т.п.). Может быть использован и лабораторный эксперимент, но лишь как иллюстрация слов учителя. При объяснительно-иллюстративном методе предполагается сознательная, но репродуктивная деятельность учащихся и применение знаний в сходных ситуациях .

Эвристические методы могут осуществляться при активном участии учителя. В качестве примера можно привести эвристическую беседу о выявлении сравнительной активности галогенов, в которой поиск учащихся постоянно корректируется учителем. Демонстрируя опыт, приливают в раствор иодида калия крахмальный клейстер -- окраски не наблюдается. Отдельно в хлорную воду также приливают крахмальный клейстер -- окраски тоже нет. Когда же смешивают все три компонента вместе -- иодид калия, крахмальный клейстер и хлорную воду, крахмал синеет. Далее учитель ведет беседу по анализу данного опыта.

При исследовательском методе также возможна разная степень самостоятельности и сложности задачи исследования. Ученическое исследование, как и научное, сочетает в себе использование теоретических знаний и эксперимента, требует умения моделировать, осуществлять мысленный эксперимент, строить план исследования, например при решении экспериментальных задач. В более сложных случаях при исследовательском методе ученик сам формулирует проблему, выдвигает и обосновывает гипотезу и разрабатывает эксперимент для ее проверки. Для этого он пользуется справочной и научной литературой и т. д. Таким образом, при исследовательском методе от учащихся требуется максимум самостоятельности. Вместе с тем при использовании такого метода требуется значительно больше времени.

Рассмотрим словесные методы обучения, среди которых различают монологические и диалогические.

К монологическим методам обучения относят описание, объяснение, рассказ, лекцию, построенные в основном на изложении материала самим учителем.

Описание знакомит учащихся с фактами, добытыми путем эксперимента и наблюдения в науке: способы защиты окружающей среды от вредных воздействий отходов промышленных предприятий, круговорот того или иного элемента в природе, ход химического процесса, характеристика прибора и т. д. При этом методе полезно использовать наглядность.

Объяснение применяется для изучения сущности явлений, для ознакомления учащихся с теоретическими обобщениями: например, в VII классе -- с законом сохранения массы веществ с точки зрения атомно-молекулярного учения, в VIII классе -- с причинами периодической повторяемости свойств элементов или процессом обратимости и необратимости реакций и т. д. При этом методе вскрываются связи между понятиями и отдельными фактами. В объяснении главное -- четкость. Она достигается соблюдением строгой логической последовательности изложения, установлением связей с уже известными учащимся знаниями, доступностью терминов, правильным использованием записей на доске и в тетрадях учащихся, приведением доступных конкретных примеров, расчленением объяснения на логически законченные части с поэтапным обобщением после каждой части, обеспечением закрепления материала.

Лекция -- более длительный вид монологического изложения. Она включает в себя и описание, и объяснение, и рассказ, и другие виды кратковременного монологического изложения с использованием средств наглядности.

К диалогическим методам относят разные виды бесед, семинары, в основе которых лежат диалог учителя с учащимися, диспут между учащимися и т. д.

Беседа -- это диалог учителя с учащимися. Выражается она в том, что учитель задает учащимся вопросы, а они на них отвечают. Иногда бывает, что в процессе беседы у учащихся возникает вопрос, на который учитель либо отвечает сам, либо организует для этого учащихся.

К новым в школьной практике методам относится семинар, который также можно причислить к словесным диалогическим методам обучения. Семинар практикуется в основном со старшеклассниками. Учащиеся к нему готовятся по заранее разработанному плану. Проводится семинар, как правило, по достаточно большому разделу, теме в форме обсуждения учащимися той или иной проблемы. Полезнее всего проводить семинары с целью обобщения знаний учащихся. На семинаре учащимся предоставляется для высказываний большее время, чем при беседе, обращается внимание на их речь, логику, аргументацию, умение участвовать в дискуссии и т. д. В качестве тем семинарских занятий можно предложить, например, такие: "Зависимость свойств углеводородов от их строения", "Значение достижений органической химии в развитии народного хозяйства" и др. Семинар -- это метод, сближающий школьные формы работы с вузовскими, и для старшеклассников он полезен.

Словесно-наглядные методы обучения определяют использование в учебном процессе различных средств наглядности в сочетании со словом учителя. Они непосредственно связаны со средствами обучения и зависят от них. Кроме того, методы обучения предъявляют к дидактическим средствам определенные требования. Процесс устранения этого противоречия лежит в основе совершенствования этих систем.

Систему словесно-наглядных методов обучения и ее место в учебном процессе можно представить себе в виде схемы (схема 6).

Схема Система словесно-наглядных методов обучения

Такое разделение на блоки определено содержанием курса химии. Демонстрационный эксперимент и натуральные объекты помогают изучать свойства веществ, внешние проявления химической реакции. Модели, чертежи, графики (сюда же следует отнести и составление формул и химических уравнений как знаковых моделей веществ и процессов) способствуют объяснению сущности процессов, состава и строения веществ, теоретическому обоснованию наблюдаемых явлений. Такое разделение функций наглядности говорит о необходимости использования содержания обоих блоков в дидактическом единстве. В этом случае методы обучения будут способствовать движению от фактов -- к теории, от конкретного -- к абстрактному. Дидактическое единство нашло свое отражение в так называемых комплексах оборудования по теме. Сущность их заключается в том, что для решения разных задач обучения используют различные средства наглядности в пределах одного урока, выполняющие многообразные функции и дополняющие друг друга. Если, например, демонстрируемый прибор слишком мал и плохо виден издали, а знать его устройство учащимся необходимо, учитель может воспроизвести его в виде чертежа, сделать рисунок на доске или изобразить его с помощью магнитных аппликаций, фланелеграфа. Химический процесс в приборе протекает при определенных условиях. Для их обоснования можно привести справочные данные о веществах в виде графиков или цифровых данных, объяснить протекание процесса при помощи шаростержневых моделей и пр. Важно не увлекаться избытком наглядности, так как это утомляет учащихся. Особое внимание следует уделить сочетанию наглядности со словом учителя. Опыт, показанный без комментария учителя, не только не приносит пользы, но иногда может даже повредить. Например, при демонстрации взаимодействия цинка с соляной кислотой учащиеся могут вынести впечатление, что водород выделяется не из кислоты, а из цинка. Весьма распространенной ошибкой является мнение о том, что окраску меняет не индикатор, а среда, в которую он попадает. И большинство других опытов без пояснений не будут выполнять необходимых образовательной, воспитывающей и развивающей функций, Поэтому слово учителя играет важную руководящую и направляющую роль. Но и слово находится в определенной зависимости от средств наглядности, так как учитель строит свое объяснение, ориентируясь на те средства обучения, которые имеются в его распоряжении.

Использование демонстрационного эксперимента в обучении химии

Важнейшим из словесно-наглядных методов обучения является использование демонстрационного химического эксперимента. Специфика химии как науки экспериментально-теоретической поставила учебный эксперимент на одно из ведущих мест. Химический эксперимент в обучении позволяет ближе ознакомить учащихся не только с самими явлениями, но и с методами химической науки.

Демонстрационным называют эксперимент, который проводится в классе учителем, лаборантом или иногда одним из учащихся. Демонстрационные опыты по химии указаны в программе, но учитель может заменить их другими, эквивалентными в методическом отношении, если у него отсутствуют требуемые реактивы.

Проблема использования школьного химического эксперимента -- одна из наиболее разработанных в методике, так как именно она более других отражает специфику учебного предмета. Широко известны в методике исследования В. Н. Верховского, К. Я. Парменова, В. С. Полосина, Л. А. Цветкова, И. Н. Черткова и др. Материалы о химическом эксперименте регулярно публикуются на страницах журнала "Химия в школе". Общеизвестны требования к демонстрационному эксперименту.

Наглядность. Реактивы должны использоваться в таких количествах и в посуде такого объема, чтобы все детали были хорошо видны всем учащимся. Пробирочные опыты видны хорошо не далее третьего ряда столов, поэтому для демонстрирования применяют цилиндры, стаканы или демонстрационные пробирки достаточно большого объема. Со стола снимают все, что может отвлечь внимание. Жест учителя тщательно продуман, руки учителя не заслоняют происходящее.

Наглядность опыта можно усилить, демонстрируя его через кодоскоп в кювете или чашке Петри. Например, взаимодействие натрия с водой нельзя показывать с большим количеством металла, а с малым количеством он плохо виден, выдать же его учащимся для лабораторной работы нельзя -- опыт опасен. Опыт, иллюстрирующий свойства натрия, очень хорошо виден при проецировании через кодоскоп. Для большей наглядности широко используются предметные столики.

Простота. В приборах не должно быть нагромождения лишних деталей. Следует помнить, что, как правило, в химии объектом изучения является не сам прибор, а процесс, в нем происходящий. Поэтому чем проще сам прибор, тем он лучше отвечает цели обучения, тем легче объяснить опыт. Однако не нужно путать простоту с упрощенчеством. Нельзя употреблять в опытах бытовую посуду -- это снижает культуру эксперимента.

Учащиеся с большим удовольствием смотрят эффектные опыты со вспышками, взрывами и т. д., но увлекаться ими, особенно в начале обучения, не следует, так как менее эффектные опыты тогда пользуются меньшим вниманием.

Безопасность эксперимента. Учитель несет полную ответственность за безопасность учащихся во время урока или на внеклассных занятиях. Поэтому он обязан знать правила техники безопасности при работе в химическом кабинете. Помимо обеспечения занятий средствами пожарной безопасности, вытяжными средствами, средствами для оказания мер первой помощи пострадавшим, учителю необходимо помнить о приемах, способствующих соблюдению безопасности на уроке. Посуда, в которой проводится опыт, должна быть всегда чистой, реактивы проверены заранее, при опытах со взрывами используется защитный прозрачный экран. Газы на чистоту проверяют заранее и перед проведением самого опыта. Если опыт проводится со взрывом, учащихся предупреждают об этом заранее, чтобы взрыв не был для них неожиданностью. Нужно предусмотреть средства личной безопасности (защитные очки, халат из хлопчатобумажной ткани, резиновые перчатки, противогаз и т. д.), следить за тем, чтобы волосы были подобраны .

Надежность. Опыт должен всегда удаваться, так как неудавшийся опыт вызывает у учащихся разочарование и подрывает авторитет учителя. Опыт проверяют до урока, чтобы отработать технику его проведения, определить время, которое он займет, выяснить оптимальные условия (последовательность и количество добавляемых реактивов, концентрация их растворов), продумать место эксперимента в уроке и план объяснения. Если опыт все же не удался, лучше сразу же показать его вторично. Причину неудачи следует объяснить учащимся. Если опыт снова провести невозможно, то его обязательно показывают на следующем уроке.

Необходимостъ объяснения эксперимента. Каждый эксперимент лишь тогда имеет познавательную ценность, когда его объясняют. Лучше меньше опытов на уроке, но все они должны быть понятны учащимся. По замечанию И. А. Каблукова учащиеся должны смотреть на опыт как на метод исследования природы, как на вопрос, задаваемый природе, а не как на "фокус-покус".

Важнейшим требованием к демонстрационному эксперименту является филигранная техника его выполнения. Малейший ошибочный прием учителя будет многократно повторен его учениками.

В соответствии с перечисленными требованиями рекомендуется следующая методика демонстрации опытов .

1. Постановка цели опыта (или проблемы, которую нужно решить). Учащиеся должны понимать, для чего проводится опыт, в чем они должны убедиться, что понять в результате проведения опыта.

2. Описание прибора, в котором проводится опыт, условий, в которых он проводится, реактивов с указанием их требуемых свойств.

3. Организация наблюдения учащихся. Учитель должен сориентировать учащихся, за какой частью прибора наблюдать, чего ожидать (признак реакции) и т. д.

4. Вывод и теоретическое обоснование.

Для хорошего владения химическим экспериментом нужно многократное и длительное упражнение в его проведении.

Развивающая функция эксперимента может быть усилена посредством разных способов сочетания эксперимента со словом учителя. Выявлены четыре основных способа сочетания слова учителя с экспериментом:

1) знания извлекаются из самого опыта. Объяснение учителя сопровождает опыт, идет как бы параллельно процессу, который наблюдают учащиеся. Такое сочетание неприемлемо для эффектных опытов, которые привлекают внимание учащихся ярким зрелищем, создают сильный доминирующий очаг возбуждения в коре головного мозга;

2) слово учителя дополняет наблюдения, сделанные в опыте, поясняет то, что видят учащиеся (например, опыт с восстановлением меди из оксида водородом);

3) слово учителя предшествует эксперименту, который выполняет иллюстративную функцию;

4) сначала дается словесное объяснение, расшифровка явления, а затем демонстрационный эксперимент. Однако из этого не следует, что при демонстрировании учитель предугадывает ход эксперимента и рассказывает, что должно получиться.

Первый и второй подход используют при проблемном обучении; они более способствуют развитию мыслительной деятельности.

Использование учебно-наглядных пособий при обучении химии

Помимо демонстрационного эксперимента, в арсенале учителя химии имеется множество других средств наглядности, которые при правильном использовании повышают эффективность и качество урока (классная доска, таблицы различного содержания, модели, макеты, магнитные аппликации, экранные пособия). Их применяют как в сочетании с химическим экспериментом и друг с другом, так и раздельно, но обязательно со словом учителя.

Запись на доске нужно заранее планировать. Она должна выполняться четко и последовательно, так, чтобы весь ход урока был отражен на доске. В этом случае учитель может вернуться к уже объясненному и обсудить с учащимися недостаточно хорошо усвоенные вопросы. Рисунки на доске выполняют при помощи трафаретов.

Учитель руководит также работой учащихся у доски, чтобы их запись была четкой и аккуратной.

Запись на доске целесообразнее других видов наглядности в тех случаях, когда нужно отразить последовательность вывода формулы или другого алгоритмического предписания. Пользоваться следует только чистой доской, на которой нет посторонних записей. Стоять у доски учитель должен так, чтобы не загораживать запись, которую он делает.

Необходимо помнить, что решение задач -- это не самоцель, а средство обучения, способствующее прочному усвоению знаний.

Классифицируют задачи по типам решений, в основном на качественные и расчетные.

Качественные задачи по химии

Среди широко известных типов качественных задач можно указать следующие:

1. Объяснение перечисленных или наблюдаемых явлений: почему реакция карбоната кальция с серной кислотой начинается сначала бурно, а затем прекращается? Почему при нагревании сухого карбоната аммония образуется другое вещество?

2. Характеристика конкретных веществ: с какими веществами и почему может реагировать соляная кислота? С какими из перечисленных веществ будет вступать в реакцию соляная кислота?

3. Распознавание веществ: в какой из пробирок находятся кислота, щелочь, соль? В какой из пробирок находятся соляная кислота, серная, азотная?

4. Доказательство качественного состава веществ: как доказать, что в состав хлорида аммония входят ион аммония и ион хлора?

5. Разделение смесей и выделение чистых веществ: как очистить кислород от примеси оксида углерода (IV)?

6. Получение веществ: получить хлорид цинка всеми возможными способами.

К этому же типу задач относят и цепочки превращений, а также получение вещества, если дан ряд других веществ как исходных. Могут быть задачи на применение прибора, например: указать, какой из приборов можно использовать для собирания аммиака, кислорода, водорода, хлора и т. д. .

Тема 1. Методика обучения химии как наука

и учебный предмет в педвузе

1. Предмет методики обучения химии, задачи методики обучения химии, методы исследования, современное состояние и проблемы

Методика обучения химии изучается в определенной после­довательности. Вначале рассматривается основные образовательные, воспитывающие и развивающие функции учебного предмета химии в средней школе.

Следующий этап - ознакомление студентов с общими вопросами организации процесса обучения химии. Структурными элементами этой части курса являются основы процесса обучения, методы обучения химии, средства обучения, организационные формы обучения и методика внеклассной работы по предмету.

Отдельный раздел методики обучения химии рассматривает рекомендации по проведению урока и отдельных его этапов и изучению отдельных разделов школьного курса химии.

Специальная часть курса посвящена обзору современных педагогических технологий и информационных средств обучения химии.

На завершающем этапе рассматриваются основы научно-исследовательской работы в области методики химии и направления повышения ее эффективности на практике. Все эти этапы взаимно связаны и должны рассматриваться с позиций трех функций обучения (каких?).

Изучение методики не ограничивается только лекционным курсом. Студенты должны приобрести навыки демонстрирования химических опытов, освоить методику преподавания тем школьной программы по химии, методику обучения учащихся решению химических задач, научиться планировать и проводить уроки и др. Особое значение придается работе над курсовыми темами, само­стоятельным методическим исследованиям в период педагогической практики, которая служит не только средством формирования учи­теля, но и критерием качества его подготовки. Студенты должны освоить современные педагогические технологии обучения, в том числе и с применением новых информационных средств обучения. По отдельным важным проблемам читаются спецкурсы, прово­дятся спецпрактикумы, которые также входят в общую систему форм обучения методике химии.

4. Современные требования к профессиональной

подготовке учителя химии

Методика обучения химии как учебный предмет в вузе имеет перво­степенное значение для подготовки учителей химии средней школы. В процессе изучения его формируются профессиональные знания, умения и навыки студентов, что обеспечивает в будущем эффектив­ное обучение и воспитание учащихся химии в средней школе. Про­фессиональная подготовка будущего специалиста строится в соот­ветствии с профессиограммой учителя, представляющей собой мо­дель подготовки специалиста, которая обеспечивает усвоение сле­дующих знаний, умений и навыков:

1. Знание основ химии, ее методологии, овладение навыками учебного химического эксперимента. Понимание задач науки химии и ее роли в общей системе естественных наук и в народном хозяйстве. Понимание источников появления в обществе хемофобии и овладение методами ее преодоления.

2. Всестороннее и глубокое понимание задач курса химии общеобразовательной школы; знание содержания, уровней и профилей среднего химического образования на современном этапе развития общества. Уметь претворить в учебно-воспитательный процесс идеи и положения Концепции развития общего и профессионального образования в нашей стране.

3. Знание основ психолого-педагогических, общественно-полити­ческих дисциплин и вузовских курсов химии в объеме программы вуза.

4. Усвоение теоретических основ и современного уровня раз­вития методики обучения химии.

5. Умение представить обоснованную характеристику и критический анализ действующих школьных программ, учебников и пособий. Умение самостоятельно составлять учебные программы элективных курсов и изучения химии на различном уровне.

6. Умение использовать современные педагогические технологии, методы проблемного обучения, новейшие информационные средства обучения, акти­визировать и стимулировать познавательную деятельность уча­щихся, направлять их на самостоятельное усвоение знаний.

7. Умение строить на материале курса химии мировоззренче­ские выводы, применять научные методологии при объяснении химических явлений, использовать материал курса химии для всестороннего развития и воспитания учащихся.

8. Умение осуществлять политехническую направленность школьного кур­са химии и проводить профориентационную работу по химии в соответствии с потребностями общества.

9. Усвоение теоретических основ методики химического эксперимента, его познавательного значения, овладение техникой постановки химических опытов.

10. Владение основными натуральными, техническими и информа-ционными средствами обучения, умение использовать их в учебной работе.

11. Знание задач, содержания, методов и организационных форм внеклассной работы по химии.

12. Умение осуществлять межпредметные связи с другими учебными дисциплинами.

13. Знания и умения организации работы химического кабинета как важнейшего и специфического средства обучения химии, в соответствии с правилами техники безопасности и дидактическими возможностями обучения предмету.

14. Освоение общепедагогических умений и навыков работы с учениками, родителями, общественностью и т. д.

15. Овладение методами научно-исследовательской работы в области методики обучения химии и повышения эффективности преподавания предмета в школе.

Курс методики обучения химии в ходе теоретической и практиче­ской подготовки студентов должен раскрыть содержание, по­строение и методику изучения школьного курса химии, ознакомить студентов с особенностями преподавания химии в школах различного уровня и профиля, а также в профессионально-технических учи­лищах, сформировать устойчивые умения и навыки будущих учителей в использова­нии современных методов и средств обучения химии, усвоить требования к современному уроку химии и добиться твердых умений и навыков при их реализации в школе, познакомить с особенно­стями проведения элективных курсов по химии и различными формами внеклассной работы по предмету. Таким образом, система вузовского курса методики обучения химии в значительной мере формирует основные знания, умения и навыки, определяющие профессиограмму учителя химии.

ВОПРОСЫ

1. Определение понятия Методики обучения химии.

2. Назовите предмет методики обучения химии, как науки.

3. Расскажите кратко о задачах методики обучения химии.

4. Перечислите методы исследования методики обучения химии.

5. Каковы современное состояние и проблемы методики обучения химии.

6. Методика обучения химии как предмет в вузе.

7. Перечислите основные требования к профессиональным качествам учителя химии.

8. Какими из этих качеств Вы уже обладаете?

II. Изложение нового материала. После опроса перехожу
к изложению нового материала. Начинаю со связи с предыдущим уроком и оп-
ределения темы данного урока. Заявляю ученикам следующее:
«На прошлом уроке вы получили понятие о реакции гидратации и о гидратах
окислов. Теперь мы познакомимся с новым классом веществ, к которому относятся
гидраты окислов металлов,- с классом, который называется «Основания». Тема
сегодняшнего урока: «Основания». Тему записываем: я - на доске, ученики -
в тетрадях.
Для более отчётливого уяснения нового понятия «Основания» ещё раз возвра-
щаемся к уже известному учащимся материалу. Я предлагаю ученикам объяснить:
а) что называется реакцией гидратации?
б) в чём сущность реакции гидратации окиси кальция (уравнение реакции)? и
в) какие вещества получаются в результате этой реакции? Затем перехожу
к новому материалу. »
Обращаю внимание учеников на то, что в результате реакции гидратации
окиси кальция, как известно, получается гидрат окиси кальция и что реакцией гид-
ратации можно также получить гидраты окислов других металлов: натрия, калия,
магния. Формулы гидратов окислов этих металлов (столбиком) записываю на доске.
Выясняю состав гидратов окислов металлов. На формуле гидрата окиси натрия
подчёркиваю, что в состав этого гидрата входит металл натрий и особая группа
«ОН», которая носит название «гидроксильная группа». Сообщаю, что гидроксиль-
ную группу иначе называют «водный остаток», так как эту группу можно рассмат-
ривать как остаток молекулы воды без одного атома водорода. Записываю на
доске формулу молекулы воды - Н20, или, иначе, Н-О-Н. Указываю, что
гидроксильная группа в молекуле воды связана с одним атомом водорода, поэтому
она - одновалентна. Если к этой одновалентной группе присоединится одновалент-
ный металл натрий, то получится молекула гидрата окиси натрия следующего со-
става: NaOH. Обращаю внимание учеников на состав молекулы гидрата окиси
кальция, записываю его формулу на доске; указываю, что молекула и этого гидрата
состоит из двух частей - из металла кальция и гидроксильной группы; объясняю
процесс составления формулы гидрата окиси кальция. Объясняю так:
«Чтобы составить формулу гидрата окиси кальция, нужно знать валентность
металла кальция и гидроксильной группы; кальций, как известно, двухвалентный,
а гидроксильная группа - одновалентная; в формуле гидрата окиси металла ко-
личество единиц валентности металла и гидроксильного остатка должно быть оди-
наково - один атом двухвалентного металла кальция присоединяет к себе две
одновалентные гидроксильные группы; поэтому формула гидрата окиси кальция
должна быть написана так: Ca(ОН)2».
Это объяснение ученик (по вызову) повторяет. Полученное таким путём пред-
ставление о составе молекул гидратов окислов металлов ученики закрепляют спе-
циальным упражнением: самостоятельно (с последующей общей проверкой) под
моим руководством составляют формулы других гидратов окиси металлов: Fe(OH)3,
KOH,Cu(OH)2 и объясняют, почему эти формулы составлены именно так.
На основе состава гидратов окислов металлов я подвожу учащихся к
определению понятия «основание»: сообщаю, что гидраты окислов металлов отно-
сятся к классу оснований и что основание - это сложное вещество, молекула
которого состоит из одного атома металла и одной или нескольких гидроксильных
групп. Это определение повторяют (по вызову) два ученика.
Затем перехожу к разделу «Физические свойства оснований». Обращаю внима-
ние учеников на то, что основания - вещества твёрдые различного цвета. Пока-
зываю коллекцию оснований. Подчеркиваю, что основания по своему отношению
к воде делятся на две группы: нерастворимые и растворимые. К нерастворимым ос-
нованиям относятся, например гидрат окиси железа и гидрат окиси меди. Фор-
мулы этих оснований ещё раз записываю на доске. Эти основания показываю
(обношу по классу). Показываю также (в пробирке), что эти основания действитель-
но нерастворимы в воде. Сообщаю, что к растворимым основаниям относятся:
КОН, NaOH, Ca(ОН)2. Формулы этих оснований записываю на доске. Растворяю
КОН в воде и (в пробирке) обношу по классу и обращаю внимание учеников на то,
что процесс растворения гидрата окиси калия сопровождается выделением тепла
(пробирка разогревается). Даю определение понятию «щёлочь». Перечисляю физи-

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ХИМИИ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ

А.А. Капустина методика преподавания химии курс лекций

Владивосток

Издательство Дальневосточного университета

Методическое пособие подготовлено кафедрой

неорганической и элемен­то­органической химии ДВГУ.

Печатается по решению учебно-методического совета ДВГУ.

Капустина А.А.

К 20 Методическое пособие к семинарским занятиям по курсу "Строение ве­щест­ва" / А.А. Капустина. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2007. – 41 с.

В сжатом виде содержится материал по основным разделам курса, даются образцы решенных задач, контрольные вопросы и задания. Предназначено для студентов 3‑го курса химического факультета при их подготовке к семинарским занятиям по курсу "Строение вещества".

© Капустина А.А., 2007

©Издательство

Дальневосточного университета, 2007

Лекция № 1

Литература:

1. Зайцев О.С., Методика обучения химии, М. 1999 г.

2. Журнал «Химия в школе».

3. Чернобельская Г.М. Основы методики обучения химии, М. 1987г.

4. Полосин В.С.. Школьный эксперимент по неорганической химии, М., 1970 г.

Предмет методики обучения химии и ее задачи

Предметом методики преподавания химии является общественный процесс обучения основам современной химии в школе (техникуме, ВУЗе).

Процесс обучения состоит из трех взаимосвязанных сторон:

1) учебного предмета;

2) преподавания;

3) учения.

Учебным предметом предусматривается объем и уровень научных знаний, которые должны быть усвоены учащимися. Таким образом, мы познакомимся с содержанием школьных программ, требованиями к знаниям, умениям и навыкам учащихся на разных этапах обучения. Выясним, какие темы являются фундаментом химических знаний, определяют химическую грамотность, какие играют роль дидактического материала.

Преподавание – это деятельность учителя, посредством которой он обучает учащихся, то есть:

Сообщает научные знания;

Прививает практические умения и навыки;

Формирует научное мировоззрение;

Готовит к практической деятельности.

Мы рассмотрим: а) основные принципы обучения; б) методы обучения, их классификацию, особенности; в) урок, как основную форму обучения в школе, методы построения, классификацию уроков, требования к ним; г) методы опроса и контроля знаний; д) методы обучения в ВУЗе.

Учение – это деятельность учащихся, состоящая в:

Восприятии;

Осмыслении;

Усвоении;

Закреплении и применении на практике учебного материала.

Таким образом, предметом методики обучения химии является исследование следующих проблем :

а) целей и задач обучения (для чего учить?);

б) учебного предмета (чему учить?);

в) преподавания (как учить?);

г) учения (как учатся учащиеся?).

Методика преподавания химии тесно связана и исходит из собственно науки химии, опирается на достижения педагогики и психологии.

В задачу методики обучения входит:

а) дидактическое обоснование отбора научных знаний, способствующих формированию у учащихся знаний основ науки.

б) выбор форм и методов обучения для успешного усвоения знаний, выработки умений и навыков.

Начнем с принципов обучения.

И учебный предмет в педвузе

Тема 1. Методика обучения химии как наука

Методика обучения химии в средней школе - это педагогическая наука, изучающая содержание школьного курса химии, процессы преподавания, воспитания и разви­тия учащихся в ходе изучения химии, а также закономерности ее усвоения учащимися. Предметом методики обучения химии является обществен­ный процесс обучения подрастающего поколения основам химической науки в школе.

Процессобучения включает три обязательных и неразрывных элемента - учебный предмет, преподавание и учение.

Учебный предмет - это то, чему учат учащихся; это содержание обучения. В содержание химии как учебного предмета входит: а) изучение основ химической науки, т. е. ее главных фактов и законов, а также ведущих теорий, объеди­няющих и систематизирующих научный материал и дающих ему научное объяснение, б) ознаком­ление учащихся с основными методами и техническими прие­мами химии, с главнейшими применениями ее в жизни, в) привитие ученикам практи­ческих навыков, соответствующих содержанию химической науки и необходимых для жизни и труда; г) формирование высоконравственной личности.

Учебный предмет представлен программой, учебниками, книгами для практических лабораторных занятий, сборниками задач и упражнений. Учебный предмет отличается от науки, а учение - от по­знания тем, что, обучаясь, учащиеся не открывают новых истин, а лишь усваивают добытые и проверенные общественно-произ­водственной практикой. В процессе обучения ученики не овла­девают всем содержанием химической науки, а усваивают толь­ко ее основы.

Преподавание - это деятельность учителя, заклю­чающаяся в передаче знаний, умений и навыков учащимся, в организации их самостоятельной работы по приобретению знаний и навыков, в формировании научного миро­воззрения и поведения, в руководстве и управлении процес­сом подготовки учащихся к жизни в обществе.

Учение - это деятельность учащихся, состоя­щая в усвоении учебного предмета, излагаемо­го учителем или получаемого иными способами. В процессе учения присутствуют следующие этапы: восприятие учащимися учебного материала; осмысление этого мате­риала; закрепление его в памяти; применение при решении учебных и практических задач.

Общей задачей методики химии как науки является иссле­дование процесса обучения химии в школе, раскрытие его закономерностей и разработка теоретических основ совершен­ствования его в соответствии с требованиями общества.

Методика обучения химии, как любая наука, имеет свою теоретическую основу, структуру, проблематику и достаточно сложную систему понятий.

Теоретической основой методики химии являются теория познания, педагогика, психология в приложении к основам химической науки, которые должны усвоить учащиеся.

Структура методики обучения химии как науки определяется с позиций единства трех функций учебно-воспитательного процесса, который в соответствии социальным заказом общества должен выполнять три важнейших функ­ции: образовательную, воспитывающую и развиваю­щую. Каждая из этих функций является предметом изу­чения отдельных областей научных знаний. Образовательная функция изучается дидактикой, воспитывающая - тео­рией воспитания, развивающая - психологией. Вместе с тем сложной структурой понятий является и сама хи­мия. В процессе обучения все эти системы и структуры взаимодействуют между собой. Это взаимодействие настолько глубоко, что пе­реходит в их взаимную интеграцию - возникает новая область знаний, использующая понятия всех четырех областей знаний, но уже в несколько измененной форме. Эта интегрированная наука и есть ме­тодика обучения химии.

Цель методики обучения химии как науки состоит в выявлении закономерности процесса обучения химии. Основные задачи в этом направлении – изучить и оптимизировать: цели обучения; содержание, методы, формы и средства обучения; деятельность учителя (преподавание); деятельность учащихся (учение). Цель ме­тодики обучения химии как науки состоит в нахождении эффективных путей усвоения учащимися школы основных фактов, понятий, законов и теорий, их выражение в специфической для химии терминологии.

Перед методикой обучения химии, как и перед любой другой наукой, стоят свои проблемы.

1.Определение целей и задач, стоящих перед учителем при обучении учащихся химии. Методика должна в первую очередь отве­тить на вопрос: каковы задачи химии в структуре среднего образования, то есть, для чего учить химию в средней школе? При этом учитывает­ся логика развития и достижений химической науки, ее истории, психолого-педагогические условия, а также определение оптимального соотношения тео­ретического и фактического материала. Цель общего химического образования - обеспечить усвое­ние каждым молодым человеком знаний и умений, необходимых как для использования в повседневной и трудовой деятельности, так и для получения дальнейшего химического образования.

2. Отбор содержания и конструирование построения учебного предмета химии в соот­ветствии с задачами курса химии в средней школе и дидактическими требова­ниями к его преподаванию. Именно методика обучения химии должна ответить на вопрос: чему учить? Цели и содержание химического образования зафиксированы в учебных программах, учебниках, учебных пособиях по химии. Постоянное развитие общества приводит к периодическому пере­смотру целей и содержания образования в соответствии с выдви­гаемыми обществом требованиями.

3. Методика должна разработать соответствующие методы обучения и рекомендовать наиболее оптимальные и эффективные средств, приемы и формы обучения. Решение этой проблемы позволит ответить на вопрос: как учить? Данная проблема, прежде всего, связана с преподаванием химии. Преподавание - это деятельность учителя, направленная на передачу химической информации учащимся, ор­ганизацию учебного процесса, руководство их познавательной дея­тельностью, привитие практических навыков, развитие творческих способностей и формирование основ научного мировоззрения.

4. Исследование процесса учения со стороны учащихся в сочетании с их воспитанием и развитием. Методика разрабатывает соответствующие рекомендации в вопросах организации учебной и познавательной деятельности учащихся. Решение этой проблемы позволит ответить на вопрос: как должны учиться школьники? Данная проблема вытекает из принципа «учить учиться»; то есть, как наиболее эффективно помочь учащимся заниматься. Этот вопрос связан с развитием мышления учащихся и заключается в обучении их опти­мальным способам переработки химической информации, поступаю­щей от учителя или другого источника знаний (книга, радио, телевидение, компьютер и др.). Все эти проблемы должны решаться с позиции трех функций обучения: образовательной, воспитательной и развивающей.

Опираясь на важнейшие выводы, принципы и закономерности дидактики, методика решает важнейшие задачи развивающего и воспитывающего обучения на примере школьного предмета химии, уделяет большое внимание про­блеме политехнического образования и профориентации учащихся.

В дополнении к дидактике, методика химии имеет специфические закономерности, определяемые содержанием и структурой науки химии и учебного предмета, а также особенностями процесса позна­ния и обучения химии в школе.

Методика обучения химии как наука использует раз­личные методы исследования: специфические (характерные только для методики химии), общепедагогические и общенаучные. Специ­фические методы исследования заключаются в отборе учебного материала и методическом преобразовании содержания науки химии для реализации школьного химического образования. Ис­пользуя эти методы, методисты определяют целесообразность включения того или иного материала в содержание учебного пред­мета, находит критерии отбора знаний, умений и навыков и пути их формирования в процессе обучения химии. Исследователи разрабатывают наи­более эффективные методы, формы, приемы обучения. Специфиче­ские методы позволяют разработать новые и модернизировать суще­ствующие школьные демонстрационные и лабораторные опыты по химии, способствуют созданию и усовершенствованию статических и динамических наглядных пособий, материалов для самостоятель­ной работы учащихся, а также оказывают влияние на организацию элективных и внеклассных занятий по химии.

К общепедагогическим методам исследования относятся: а) пе­дагогическое наблюдение; б) беседа исследователя с учителями и учащимися; в) анкетирование; г) моделирование эксперимен­тальной системы обучения; д) педагогический эксперимент. Педа­гогическое наблюдение за работой учащихся в кабинете химии на уроке и во время проведения элективных и внеклассных за­нятий помогает учителю установить уровень и качество знаний учащихся по химии, характер их учебно-познавательной деятель­ности, определить интерес учащихся к изучаемому предмету и т.д.

Беседа (интервью) и анкетирование позволяют характеризовать состояние вопроса, отношение учащихся к выдвигаемой в ходе исследования проблеме, степень усвоения знаний и умений, проч­ность приобретенных навыков и др.

Основным общепедагогическим методом в исследованиях препо­давания химии является педагогический эксперимент. Он подраз­деляется на лабораторный и естественный. Лабораторный эксперимент проводят обычно с небольшой группой учащихся. Его задача состоит в выявлении и предварительном обсуждении исследуемого вопроса. Естественный педагогический эксперимент протекает в условиях обычной школьной обстановки, при этом можно изменять содержание, методы или средства обучения химии.

Более подробно о методах научно-исследовательской работы (НИР) в области методики обучения химии рассказано в лекции 16.