Системно- деятельностный подход в преподавании химии

Системно- деятельностный подход в преподавании химии
как технологическая основа ФГОС
Садовая О.В.
учитель химии
МАОУ гимназия № 2
Краснодарский край,
г.Новороссийск
Я слышу – я забываю,
Я вижу – я запоминаю,
Я делаю – я усваиваю.
Китайская мудрость
Мы живём в сложное, но интересное время - на наших глазах в сфере
образования происходят важные изменения. Сейчас активно обсуждается
введение в школу Федеральных государственных стандартов нового
поколения. Стратегия модернизации образования в РФ предполагает, что в
основу обновлённого содержания общего образования будут положены
«ключевые компетенции»: «Основным результатом деятельности
образовательного учреждения должна стать не система знаний, умений и
навыков сама по себе, а набор заявленных государством ключевых
компетенций в интеллектуальной, общественно-политической,
коммуникационной, информационной и прочих сферах». Образование
характеризуется переносом акцентов с информационной составляющей
содержания образования на развивающую самостоятельную познавательную
активность ученика. Все более актуальным в образовательном процессе
становится использование в обучении приемов и методов, которые
формируют умения самостоятельно добывать новые знания, собирать
необходимую информацию, выдвигать гипотезы, делать выводы и
умозаключения.
Системно-деятельностный подход позволяет выделить основные
результаты обучения и воспитания в контексте ключевых задач и
универсальных учебных действий, которыми должны владеть учащиеся.
Овладение учащимися универсальными учебными действиями создают
возможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний, умений и
компетентностей, включая организацию усвоения, то есть умения учиться.
Эта возможность обеспечивается тем, что универсальные учебные действия –
это обобщенные действия, порождающие широкую ориентацию
обучающихся в различных предметных областях познания и мотивацию к
обучению.
Для того, чтобы знания обучающихся были результатом их собственных
поисков, необходимо организовать эти поиски, управлять, развивать их
познавательную деятельность. Способствуя формированию критического
мышления у учащихся, деятельностный подход позволяет реализовать
дидактические принципы, которые сформировались в системе развивающего
обучения. Используя основные принципы развивающего обучения, можно
опираться в практике на базовую модель Агапова И.Г., выделяющего
следующие стадии урока при обучении химии:
1. Вызов. Актуализация знаний.
2. Осмысление. Постановка учебной задачи. Открытия нового знания.
Составление алгоритма. Первичное закрепление.
3. Рефлексия. Самостоятельная работа - самоконтроль. Собственно
рефлексия.
Предложенная модель урока имеет ряд позитивных моментов:
- реализация всех дидактических принципов развивающего обучения;
- использование многих современных технологий, в том числе
информационно-коммуникативной технологии и технологии модульного
обучения;
- использование различных видов деятельности;
- составление алгоритма действий;
- использование различных оценочных шкал;
- большая накопляемость оценок.
Образовательный стандарт по химии ориентирует учителя на организацию
учебного процесса, в котором ведущая роль отводится самостоятельной
познавательной деятельности учащихся. Деятельностный подход прежде
всего отражается в формулировках требований к уровню подготовки
выпускников, предусматривающих овладение определенными способами
познавательной деятельности, свойственными химии. Они направлены на то,
чтобы - определять и распознавать (в том числе опытным путем) состав
веществ и их принадлежность к соответствующему классу соединений, виды
химической связи, типы химических реакций; - характеризовать химические
элементы на основе их положения в периодической системе Д.И.Менделеева,
связь между составом, строением и свойствами веществ; объяснять
закономерности изменения свойств химических элементов, природу и
способы образования химической связи, сущность химических реакций и
закономерности их протекания и т.п.
Не для всех химия станет смыслом жизни, но многим ученикам уроки
химии помогут: найти себя в этом бурном мире, научиться
самостоятельно мыслить, принимать решения, быть уверенным в себе,
правильно оценить свои интересы и способности. В связи с этим меняются
и требования, и подходы в преподавании химии: от умений
транслировать и формировать программный объем знаний – к умениям
решать творческие задачи, развивать способности личности обучающихся
на основе овладения ими способами деятельности, и, прежде всего, – на
основе освоения обобщенных способов учебной деятельности при
изучении конкретного химического материала.
При системно-деятельностном подходе перед учителем стоит задача
гораздо более сложная, чем просто «вложить» в ученика определенную
сумму химической информации.
Для того чтобы у моих учеников формировались навыки системного
анализа, определенность собственной позиции, способность к
критическому мышлению, на уроках использую разнообразные типы
деятельности: исследовательский, проектный, игровой, проблемнопоисковый, метод коллективного решения проблем. При этом химические
знания запоминаются не путем их заучивания, а путем их многократного
употребления для решения проблемных задач с использованием этих
знаний. За годы работы я убедилась, что химия имеет огромное
разнообразие подходов к природным данным ученика – это и
проведение наблюдений, опытов, написание сказок, рисование и лепка,
решение логических задач, моделирование и другие.
Реализация системно-деятельностного подхода при обучении химии
возможна и с помощью применения компьютерных технологий.
Работа учителя включает в себя организацию учебного процесса на
уровне класса, предмета, организацию инструктажа, управление сетью,
индивидуальное наблюдение, индивидуальная помощь, подготовка
компонентов информационной среды, связь их с предметным
содержанием.
Разнообразные формы деятельности на уроках химии, в том числе и с
использованием информационных технологий, позволяют формировать
ученикам личный опыт – опыт творческой деятельности, эмоциональноценностное отношение к миру, природе, жизни, которое необходимо в
современном быстро меняющемся мире.
Для того чтобы знания обучающихся были результатом их собственных
поисков, необходимо организовать эти поиски, управлять, развивать их
познавательную деятельность.
В условиях деятельностного обучения содержание учебного предмета
«Химия» выступает как средство введения учащихся в деятельность,
характеризующую данную науку. Использование в практике обучения химии
системно-деятельностного подхода представляет собой процесс познания и
предполагает развитие у учащихся различных видов мышления через
деятельность, моделирующую деятельность научную.
Среди естественнонаучных дисциплин химия по содержанию и способам
представления учебного материала (учебный текст, формулы, рисунки,
графики, диаграммы, таблицы и т.д.), видам деятельности учащихся (работа
с текстами, таблицами, схемами, решение задач, выполнение лабораторных
опытов и практических работ) обладает большим потенциалом.
На таких уроках учащиеся оказываются в условиях, требующих от них
умения планировать, конспектировать, грамотно вести наблюдения, четко
фиксировать и описывать их результаты, обобщать и делать выводы, а также
осваивать научные методы познания. Технология такого рода вызывает у
учащихся желание работать с различными источниками информации
(специальными текстами, отдельными разделами учебника, видеофильмами,
учебными электронными пособиями, лекциями и т.д.), побуждает их
активнее усваивать новый материал.
В ходе урока учащиеся привлекаются к коллективной, парной и
индивидуальной самостоятельной деятельности. Использование этой
технологии дает возможность учесть индивидуальные особенности
познавательных интересов учащихся.
Основные результаты применения технологии – осознание учащимися
ценности совместного труда, овладение умением организовываться и
сплачиваться в процессе коллективного решения задач, вместе анализировать
результаты изучения темы. Конечная цель – создать такую атмосферу
учения, в которой учащиеся активно работают, размышляют над процессом
обучения, что-то подтверждают или опровергают, расширяют круг знаний,
знакомятся с новыми идеями, обретают правильные представления об
окружающем мире.
Для реализации системно-деятельностного подхода я представляю
незначительное количество опорной информации, остальное учащиеся
извлекают сами. Если учащийся из урока в урок самостоятельно добывает
знания, то всегда при этом испытывает чувство удовлетворения и стремится
испытать это чувство вновь. Для того, чтобы задание оказалось в зоне
ближайшего развития учащегося, от меня, как от учителя, требуется умение
подбора соответствующих учебных задач. Уровень сложности этих задач
должен быть таким, чтобы учащийся смог решить ее, совершив для себя
открытие. Поскольку у каждого из учащихся свой познавательный опыт, то
предъявляемые в учебном процессе задания должны быть разноуровневыми.
Целью деятельностного подхода в обучении является не проверка знаний, а
их самостоятельное созидание в процессе продуктивной деятельности. Для
этого у учащегося должно быть достаточно опорных знаний. Например,
опорным понятием для формирования понятия «уравнение химической
реакции» являются понятие химическая формула, индекс, коэффициент,
математическое уравнение. У школьника знания должны быть определенным
образом упорядочены в его сознании. Системность ранее полученных знаний
помогает соотнести новую информацию с опорными знаниями, организовав
тем самым процесс созидания нового знания действиям. Для соотнесения
новой информации с системой прежних знаний ученик должен уметь
устанавливать связи между отдельными элементами и блоками знаний,
проводить аналогии. В своей работе я использую составление кластера. В
центре доски записывается слово, отражающее предмет разговора на
предстоящем уроке. Ученикам предлагается вспомнить всё, что им известно
по этому вопросу за 1-1,5 минуты и записать в виде кластера. Затем кластеры
сравниваются, определяется неизвестное понятие и формулируется тема
урока.
Основная функция учебных задач - формирование и развитие приемов
обучения, учебной деятельности и мотивация учащихся на сам процесс
обучения, на процесс познания. На уроках систематически предлагаются
задания, меняющиеся по принципу усложнения и комбинирования
тренируемых операций.
В более полном объёме системно-деятельностный подход реализуется на
практических работах и во внеурочное время при проведении исследований.
Иллюстративным материалом использования в своей работе системнодеятельностного подхода может послужить урок в 10 (профильном) классе
по теме «Алкины. Строение. Гомологический ряд ацетилена.
Номенклатура. Изомерия алкинов».
1. Цель урока:
 изучить строение молекул алкинов;
 выявить их существенные отличия от алканов и алкенов;
 спрогнозировать химические свойства алкинов, основываясь на
особенностях строения их молекул.
2. Задачи:
Образовательные – познакомить учащихся с гомологическим рядом
алкинов, рассмотреть особенности их химического и электронного строения,
изомерию и номенклатуру. Развить полученные ранее теоретические
представления об изомерии и умения давать названия соединений по
систематической номенклатуре.
Воспитательные – продолжить формирование естественнонаучной картины
мира, продолжить формирование мотивации учебной деятельности,
продемонстрировать значимость знаний строения веществ для объяснения их
свойств.
Развивающие – на основе теоретических знаний развивать умения учащихся
наблюдать, сравнивать, анализировать, обобщать, логически рассуждать,
устанавливать взаимосвязь строения и свойств веществ.
Тип урока:
урок формирования и совершенствования знаний.
Оборудование:
1. Комплект для построения шаростержневых моделей молекул.
2. Таблица «Схема образования молекулы этина».
3. Раздаточный материал: Таблица 1 «Гомологический ряд алкинов», таблица
2 «Номенклатура алкинов», таблица 3 «Количественные характеристики
химических связей», таблица «Строение молекулы ацетилена».
4. Учебная литература: Органическая химия. 10 класс, О.С. Габриелян,
Ф.Н.Маскаев, С.Ю.Пономарев, В.И.Теренин ―М.: Просвещение, 2008.
ХОД УРОКА.
1. Мотивация и постановка учебной задачи.
Учитель
сообщает
учащимся
следующую информацию:
На предыдущем уроке мы с вами
обобщили
знания
о
этиленовых
углеводородах.
Теперь пришла очередь познакомиться
с
другими
непредельными
углеводородами.
Одним из представителей этого класса
углеводородов
является
вещество,
которое используют при резке и сварке
металлов и оно горит под водой. О
каком веществе идет речь?
Какова же тема урока?
2. Актуализация имеющихся знаний.
Фронтальная беседа.
Раскройте
сущность
термина
«непредельные углеводороды».
Какие
углеводороды
называются
алкинами?
Какова общая формула гомологического
ряда алкинов?
Работа в парах.
Задание 1.
Подчеркните
формулы
веществ,
которые можно отнести к алкинам:
С4Н8, СН4, С5Н12, С2Н2, С3Н4, С7Н16,
С4Н6, С6Н6, С8Н16, С5Н8.
На столах учащихся предметы:
пластмасса, каучук, синтетические
волокна, растворитель
Анализируют имеющиеся факты,
учащиеся выдвигают гипотезы,
доказывают их.
Называют тему урока:
Алкины, строение, номенклатура,
изомерия.
Это задание направлено на
мотивацию, повышение интереса
учащихся к изучаемой теме, а
также на совершенствование
способов познания окружающего
мира.
Учитель записывает на доске
молекулярную формулу ацетилена.
Учащиеся, используя понятие
гомологи составляют несколько
формул ближайщих гомологов
ацетилена
и
на
основании
записанных
формул
выводят
общую формулу гомологического
ряда
алкинов.
Определение
«алкины» и общую формулу
гомологического ряда алкинов
записывают в тетрадь.
Учащиеся получают на печатной
основе задания, выполняют эти
задания и проверяют друг у друга.
Далее идет фронтальная проверка:
учащиеся успешно справившиеся с
заданием,
Обведите
формулу
первого объясняют ученикам, которые
представителя гомологического ряда допустили ошибки правильность
алкинов. Назовите алкины.
выполнения задания.
Выполняя это задание, у учащихся
формируется
способ
комбинирования известных алгоритмов деятельности в ситуациях, не предполагающих стандартного их применения – общая
формула гомологического ряда и
определение алкинов.
3. Изучение нового материала, конкретизация и расширение
имеющихся знаний о строении углеводородов, номенклатуре,
изомерии.
На основании молекулярных
Фронтальная беседа.
Что такое гомологи?
формул, составленных в начале
урока, учащиеся записывают
Задание 2.
Напишите
структурные
формулы структурные формулы и использую
первых шести представителей этого предлагаемые таблицы, называют
гомологического ряда. Назовите их.
формулы веществ.
Какую номенклатуру вы использовали?
Алкины имеют и тривиальные названия,
которыми пользуются и в настоящее
время. Их названия указаны в таблице 1.
Работа с таблицей предполагает
совершенствование у учащихся
основных
интеллектуальных
операций: анализ, сравнение и
обобщение.
Задание 3. Работа в парах.
Рассмотрите содержание таблицы 2
«Номенклатура алкинов».
Сформулируйте
алгоритм
по Работа над составлением
составлению названий у алкинов.
алгоритма формирует такие
способы познавательной
деятельности как системноинформационный анализ,
моделирование, перевод
информации из знаковой системы
в словесную, используя химический
язык.
Задание 4. Работа в парах.
1 ученик. Дайте названия следующим
углеводородам по систематической
номенклатуре:
А) СН2 ≡ С – СН2 – СН3
|
CH3
Б) СН3 – СН– СН ≡ СН – СН3
|
CH3
Используя алгоритм, составленный
в предыдущем задании, учащиеся
называют алкины и составляют
структурные формулы по
названиям.
В) СН3 – СН– СН ≡ С – СН3
|
|
CH3
С2H5
2 ученик. Напишите структурные
формулы следующих алкинов:
А) 3-метилпентин-1,
Б) 2-метил - 4-этилгексин-2,
В) 2,2-диметил-3-этилгептин-3
Для веществ под буквой А укажите тип
гибридизации каждого атома углерода.
Проверьте работы друг у друга.
Фронтальная беседа, направленная
на изучение электронного строения
алкинов.
ЦОР 25. 5. «Образование молекулы
ацетилена».
В каком валентном состоянии находятся
атомы углерода, связанные тройной
связью?
Сколько орбиталей и какого типа имеет
каждый углеродный атом?
Какие виды химической связи образуют
тройную связь?
Что такое сигма-связь, что такое писвязь?
За счет перекрывания каких орбиталей
образуется сигма- связь, пи-связь в
молекуле этина?
Задание 5. Работа в парах.
Рассмотрите таблицу 3 и ответьте на
следующие вопросы:
Какая связь прочнее: двойная или
тройная? Подтвердите
характеристиками.
Учащиеся просматривают флэшанимации.
Для ответов на вопрос используют
таблицу «Строение молекулы
этина».
В ходе фронтальной беседы у
учащихся
формируется умение работать с
различными
источниками
для
получения химической информации,
совершенствование
умения
объяснять строение веществ,
используя язык химии.
Работая в парах, учащиеся
самостоятельно выводят новые
знания. После обсуждения в парах,
подводится итог, по желанию
учащиеся озвучивают ответы
задания № 5
Какая связь прочнее: сигма или пи?
Чему равна энергия сигма связи? Писвязи?
Какая связь будет разрываться в первую
очередь? Какой тип реакции будет
характерен для алкинов?
Данное
задание
является
проблемной задачей, для решения
которой ученикам необходимо
использовать способ исследования
проблемных
ситуаций,
выдвижение
предположений,
приведение
доказательства
выдвигаемых предположений, оно
продолжает
формировать
у
учащихся умение устанавливать
причинно-следственные связи.
Задание 6. Индивидуальная работа.
Соберите модели молекул ацетилена,
пропилена.
Заполните таблицу «Строение этина и
пропина».
Чему равен валентный угол Н-С-Н и НС-С в молекуле этина, пропина?
Каково пространственное строение
молекулы этина, пропина?
Можно ли центры ядер всех атомов в
молекуле расположить в одной
плоскости?
Возможно ли вращение атомов углерода
относительно С – С связей в молекуле
этина, пропина?
Итогом изучения электронного
строения алкинов является
самостоятельная работа
школьников по заполнению
таблицы «Строение этина и
пропина».
Фронтальная работа.
Что такое изомеры? Какие виды
изомерии характерны для алкинов?
Задание 7.
Заполните таблицу «Виды изомерии
алкинов»
- углеродного скелета
- по положению тройной связи
- межклассовая изомерия (алкадиены)
Приведите примеры на каждый вид
изомерии.
Для выполнения данного задания
учащиеся
составляют
шаростержневые
модели
структурных формул алкинов, При
этом развиваются умения способа
моделирования для объяснения
строения
алкинов
и
прогнозирования их химических
свойств.
После фронтального обсуждения
учащиеся самостоятельно
заполняют таблицу.
Данное
задание
является
проблемной задачей, для решения
которой ученикам необходимо
использовать способ исследования
проблемных
ситуаций,
выдвижение
предположений,
приведение
доказательства
выдвигаемых предположений.
4. Закрепление осуществляется в ходе выполнения учащимися тестовой
работы фронтально (устно). 5 мин
5. Подведение итогов, рефлексия.
С чем вы познакомились сегодня на Рефлексия
учебного
занятия
уроке?
необходима.
Она
позволяет
Какие способы вы использовали при увидеть, как оценивают учащиеся
выполнении различных заданий?
то, чему, каким действиям и
обобщённым
умениям
они
научились или учатся.
6. Домашнее задание. 1-2 мин
Параграф 14. Упр.4,5. Задача 6,7 (на выбор).
РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ.
Таблица 1. Гомологический ряд алкинов.
Молекулярная
формула
С2Н2
С3Н4
С4Н6
С5Н8
С6Н10
Название по
ИЮПАК
этин
пропин
бутин
пентин
гексин
Тривиальное
название
ацетилен
Таблица 2. Номенклатура алкинов.
СН3 – СН2 – СН ≡ СН2
бутин-1
СН2 ≡ С – СН3
|
CH3
СН3 – СН – СН2 – СН ≡ СН – СН3
|
CH3
метилпропин
СН3 – СН – С ≡ СН – СН2 – СН3
|
|
CH3 CH3
5-метилгексин-2
2,3-диметилгексин-3
Таблица 3. Количественные характеристики химических связей.
Связь
Длина связи
Энергия связи
С–С
0,154 нм
352 кДж\моль
С=С
0,134 нм
587 кДж\моль
С ≡С
0,120 нм
828 кДж\моль
Таблица «Строение молекулы ацетилена».
Алкины. Строение. Номенклатура. Изомерия.
Задание 6.
Соберите модели молекул этина, пропина.
Заполните таблицу «Строение этина и пропина»
Вопрос для сравнения
Этин
Чему равен валентный
угол Н-С-Н и Н-С-С в
молекуле этина,
Пропин
пропина?
Каково пространственное
строение молекулы
этина, пропина?
Можно ли центры ядер
всех атомов в молекуле
расположить в одной
плоскости?
Задание 7.
Заполните таблицу «Виды изомерии алкинов»
Виды изомерии алкинов
примеры
Большинству из нас предстоит переучиваться, перестраивать мышление
исходя из новых задач, которые ставит система образования. Реализуя новый
стандарт, каждый учитель должен выходить за рамки своего предмета,
задумываясь, прежде всего, о развитии личности ребенка, необходимости
формирования универсальных учебных умений без которых ученик не может
быть успешным ни на следующих ступенях образования, ни в
профессиональной деятельности.
Учитель - это самый трудный предмет при переходе на ФГОС как
признают авторы проекта. Ему, преподавателю, давно пора бы перестать
быть носителем знаний, их механическим транслятором, распределителем.
Нужно ставить перед учеником проблему, чтобы он сделал для себя
открытие, пусть маленькое, но свое. Это поистине задача из задач.
Свою статью хотелось бы закончить известным анекдотическим
диалогом, слегка перефразированный и как нельзя, кстати, подходящий к
теме нашего разговора. «Умеете ли Вы играть на флейте?» - спрашивает
один приятель другого. «Не знаю, не пробовал», - слышит он в ответ.
Действительно, ещё Сократ говорил, что научиться играть на флейте
можно, только играя на ней. Точно также научиться основным видам
деятельности можно, лишь систематически выполняя их в процессе
обучения.
Литература:
1. Дендебер С.В., Ключникова О.В.. Современные технологии в процессе
преподавания химии: развивающее обучение, проблемное обучение и
др.- Москва. 2008.
2. 3.Кульневич С.В., Лакоценина Т.П.. Современный урок. Часть III.
Проблемные уроки. Издательство «Учитель». 2006.
3. 4.Н.Е. Дерябина “Системно-деятельностный подход к построению
курса органической химии” // Химия в школе. - 2006. - N 9. - С. 15-23.
4. 5.С.В. Ярцева “Реализация системно-деятельностного подхода при
обучении химии” // Химия в школе. - 2010. – N 6. - С. 23-27.
5. 6.Н.Р. Файзуллина “Об использовании в обучении деятельностного
подхода” // Химия в школе. - 2003. - N 3. - С. 19-21
6. 7.С.В. Дмитриев “Системго-деятельностный подход в технологии
школьного обучения” // Школьные технологии. -2003-№6. – С. 30-39