Формирование содержательно-операционного компонента познавательной самостоятельности учащихся на основе моделирования изучаемых химических объектов

Разделы: Химия


“Чтобы понять невидимое, смотри внимательно на видимое”

Древняя мудрость

Познавательная самостоятельность учащихся – это качественная характеристика их интеллектуальных способностей. Содержательно-операционный компонент является существенным обстоятельством в процессе формирования познавательной самостоятельности. Он включает в себя систему ведущих знаний и способов деятельности, отражающей “существующее состояние науки и новое содержание развивающейся науки и техники” в сочетании со знаниями об их практическом применении [1]. Операционная сторона познавательной самостоятельности учащихся включает три группы умений: интеллектуальные, общие учебные и специальные.

Ведущим интеллектуальным умением является умение выделять главное. К общим учебным умениям относятся: умения планирования (ставить цель и определять задачи деятельности, определять этапы, распределять время на их осуществление, отбирать пути и средства достижения поставленных целей) и самоконтроля (контроль результатов и процесса учебно-познавательной деятельности). Специальные умения определяются по профилю обучения.

Реализация формирования содержательно-операционного компонента познавательной самостоятельности учащихся предполагает целенаправленное создание условий на основе отбора и использования такого содержания обучения, которое определяется с одной стороны, задачей формирования основ научных знаний, а с другой – специальными воспитательными, развивающими задачами на основе учета реальных познавательных возможностей обучаемых. При этом учащиеся должны не просто знакомиться с основами этой науки, они непременно должны видеть в этом особый тренинг, который развивает у них наблюдательность, умения анализировать, логически мыслить, заключать, проецировать полученные знания на собственную жизнь.

Условиями, обеспечивающими формирование содержательно-операционного компонента познавательной самостоятельности учащихся на уроках химии являются:

1. Акцентирование внимания учащихся на содержании и функциях применяемых в учении логических операций.
2. Раскрытие химического языка, средств химической символики и графики в многообразии их функций; работа с научными терминами как неотъемлемым компонентом научных знаний и общей образованностью человека.
3. Включение учащихся на основе их личностных особенностей в исследовательскую деятельность.
4. Внутри- и межпредметная интеграция знаний, их использование при решении комплексных задач.
5. Применение химических знаний для объяснения явлений, наблюдаемых в повседневном личном жизненном опыте учащихся.
6. Применение предметных знаний для решения нестандартных проблем весьма далеких сфер жизни (истории, археологии, искусства и т.п.)
7. Формиованиеу учащихся основ методологических знаний.

При изучении химии учащиеся должны не просто знакомиться с основами этой науки, они непременно должны видеть в этом особый тренинг, который развивает у них наблюдательность, умения анализировать, логически мыслить, заключать, проецировать полученные знания на собственную жизнь. Важным следствием специфики содержания химии является то, что уже при изучении первых тем курса учащиеся должны уметь оперировать химическими знаками, формулами, электроно-графическими схемами и другими абстрактными заместителями объектов микромира. Это требует специального обучения учащихся пользованию плоскостными графическими моделями, умению объяснять их содержание, самостоятельно соотносить конкретные модели с определенной химической теорией, использовать их для выражения собственных представлений об объектах. Осуществлять такое обучение возможно посредством применения следующих методических приемов:

  • многократного использования самостоятельно изготовленных из цветного картона и пластинок намагниченной резины динамических пособий <Схема1, 2>;
  • фронтальных тренировочных заданий с применением раздаточного дидактического материала <Схема 3>;
  • систематического проведения химических тезаурусов, включающих задания на декодирование предъявляемых учащимся моделей химических объектов, использование конспектов-схем <Рисунок1> и др.

С помощью динамических пособий на уроке можно организовать работу по построению моделей частиц и процессов с позиций электронной теории строения вещества.

Схема 1

Состав динамического пособия по теме “Электронное строение атома”

Примеры заданий.

Из деталей динамического пособия на магнитной доске:

1. Покажите, как размещаются в пространстве р-орбитали.

2. Соберите модель электронной конфигурации атомов: водорода, кислорода, серы и др.

3. Соберите модель электронной конфигурации атома хлора, покажите размещение электронных облаков валентных электронов в пространстве.

4. Покажите возможные валентные состояния атома хлора, запишите их электронные формулы.

5. Соберите схемы образования ковалентной связи в молекулах: водорода, аммиака, сероводорода и др.

Плоскостные динамические пособия можно использовать для моделирования химических экспериментов.

Примеры заданий для учащихся с использованием пособия “Лабораторное оборудование”.

Из деталей динамического пособия на магнитной доске:

1. Собрать модель прибора для получения и собирания кислорода методом вытеснения воды.

2. Собрать модель прибора, в котором проводится опыт

а) получения углекислого газа;
б) кислорода;
в) разложения гидрокарбоната натрия и др.

На доске написать соответствующие уравнения реакций.

3. Как будет выглядеть прибор для получения и собирания газа Х, если он легче воздуха? Соберите соответствующую модель.

Схема 2

Состав пособия “Лабораторное оборудование”

Схема 3

Состав атомов. Изотопы. Химическая связь

Примеры заданий.

1. Объясните содержание всех записей, содержащихся в вашем варианте.

2. Найдите описания состава атомов изотопов химических элементов, определите их порядковые номера в ПСХЭ Д.И. Менделеева.

3. Найдите в содержании всех вариантов записи, описывающие одни и те же химические объекты с разных позиций.

4. По имеющемуся в Вашем варианте одному из способов описания электронного строения атомов (электронные и электроно-графические формулы, схемы электронных конфигураций) определите порядковый номер элемента и опишите его электронное строение.

5. Сравните схемы образования химической связи разных типов.

6. Проанализируйте: к каким группам ПСХЭ принадлежат приведенные в карточке общие формулы химических соединений. Запишите их.

Использование схем-конспектов предполагает постоянное движение от репродуктивной деятельности к продуктивной и продуктивно-творческой. Это достигается как систематическим составлением схем-конспектов, так и регулярным обращением к ним как к наиболее важной части учебного материала, которая является материализованной опорой для характеристики изучаемых объектов, их анализа, сравнений, обобщений, при повторении и закреплении знаний.

Закон сохранения масс и энергии

1. nA + mB = AnBm

Закон постоянства состава

4. AnBm = const

Закон объёмных отношений

5. nA(r) : mB(r) = AnBm(r)

n (V nA(r)) : m(VB(r)) : V(AnBm(r))

Закон Авогадро

6. n (V A(r)) = N молекул = n(VB(r))

[P = const; T = const]

Следствия

1 моль A(r) при н.у. T = 273о K и
1 моль B(r) P = 1,013*105Па
1 моль AnBm(r)
Мгаза = 2Dг/H2
|
|
| занимает объём 22,4 л
|
|

Рис. 1. Конспект-схема “Стехиометрические законы химии”

Систематическая репродуктивно-тренировочная и творческая интеллектуально-графическая деятельность учащихся на основе моделирования изучаемых химических объектов является важным фактором формирования содержательно-операционного компонента познавательной самостоятельности.

Литература

1. Лях Ю.А. Формирование познавательной самостоятельности школьников в воспитательно-образовательном процессе. Кемерово: КемГУ, 2004. – 220 с.
2. Титова И.М. Обучение химии. Психолого-методический подход - СбП.: КАРО, 2002. – 204 с.