Исследовательская деятельность учащихся на уроках химии и внеурочное время

Исследовательская деятельность учащихся на уроках химии и внеурочное время

Каждый учитель хочет, чтобы его предмет вызывал глубокий интерес у школьников, чтобы ученики умели не только писать химические формулы и уравнения реакций, но и понимать химическую картину мира, умели логически мыслить. Основой обучения должно быть не просто запоминание учебного материала, а активное участие в процессе приобретения этой информации самих школьников, их самостоятельное мышление, последовательное формирование умения самостоятельно приобретать знания, способности самообучаться. Необходимо, чтобы в результате деятельности, ученик самостоятельно приходил к каким-либо выводам, чтобы сам для себя созидал знание.

Современная школа ориентирована на форми­рование у обучающихся широкого научного кругозора, общекультурных интересов, утверждение в сознании при­оритетов общечеловеческих ценностей. Поэтому одна из главных задач современной школы — создание необхо­димых и полноценных условий для личностного развития каждого ребёнка и формирование его активной позиции. В связи с этим возникает необходимость подготовки уча­щихся к такой деятельности, которая учит размышлять, прогнозировать и планировать свои действия, развивает познавательную и эмоционально-волевую сферу, создаёт условия для самостоятельной активности и сотрудниче­ство и позволяет адекватно оценивать свою работу. Я считаю, что один из путей развития личности с широким кругозором, интеллектуано развитой личности является участие учащихся в исследовательской деятельности

Исследовательская деятельность — творческая, и не существует общих универсальных правил и схем, по которым она развивается. Но все же любое исследо­вание, в том числе учебное, исследование школьника, со­стоит из нескольких обязательных приемов:

1) выделение и постановку проблемы (выбор темы ис­следования)

2) выработку гипотез

3) поиск и предложение возможных вариантов решения

4) сбор материала

5) анализ и обобщение полученных данных

6) подготовку и защиту итогового продукта (сооб­щение, доклад, макет)

Основной ожидаемый результат иссле­довательской деятельности — развитие творческих спо­собностей, приобретение ребенком новых знаний, умений, навыков исследовательского поведения и обработки по­лученного материала. И конечно не стоит путать результат с тем продуктом, который рождается в итоге труда малень­кого исследователя. Следует ожидать, что результатами исследования будут два результата. Первый, самый важный педагогический, и второй — это то, что ребенок создает своей головой и руками, — макет, проект, отчет.

Проект (от лат. projectus — брошенный вперед) — 1) замысел, план; 2) разработанный план сооружения, ме­ханизма, схема технологического процесса; 3) предвари­тельный текст какого — либо документа.

Проектирование представляет собой процесс создания проекта — прототипа, прообраза предполагаемого объ­екта или состояния.

Такое определение дает один из ведущих специалистов по организации исследовательской деятельности учащихся академик, д.п.н. Леонтович А.В.

Учебно-исследовательская деятельность — это деятель­ность, главной целью которой является образовательный ре­зультат, она направлена на обучение учащихся, развитие у них исследовательского типа мышления. Главное здесь не овладение новыми, доселе неизвестными фактами, а научение алгоритму ведения исследования, навыкам, которые могут быть затем использованы в исследовании любой сложности и тематики. Введение в педагогические технологии элементов исследовательской деятельности учащихся позволяет педагогу не столько учить, сколько помогать ребенку учиться, направлять его познавательную деятельность. Задачи учебно-исследовательской деятельности Г. А. Русских определяет следующим образом:

1. формирование интереса к познавательной, творческой, экспериментально-исследовательской деятельности;

2. создание условий для социального и профессионального самоопределения школьников;

3. совершенствование исследовательских умений школьников;

4. развитие творческих способностей и личностных качеств учащихся;

5. ориентация на дальнейшее продолжение образования в вузе.

Одним из самых ответственных и важных моментов исследовательской работы является выбор темы исследования. Тема должна быть интересна ребятам, доступной, соответствовать их возрастным особенностям; и в тоже время должна нести познавательный заряд и учитывать состояние материально-технической базы кабинета химии.

Исследовательскую работу я провожу с 2009 года. Были работы по исследованию соков, кефира, речной воды, хлеба. На теоретических занятиях мы с ребятами определяем объект и предмет исследования, цели, ставим задачи, выбираем методы исследования. После теоретической подготовки учащиеся приступают к практической деятельности: работают в Интернете, библиотеке – подбирают научную литературу по данной теме.

Собранный материал мы вместе анализируем, систематизируем и составляем вводную часть. Эта работа позволяет выходить за рамки учебника, делает предмет более интересным. Ребята много увлекательного узнали о соках, их видах. Изучив материал о пищевых добавках, учащиеся узнали, что означает буква Е, как она появилась, почему производители рекомендуют пить лимонад охлажденным, какие вещества скрываются за буквой Е. На данном этапе ребята учатся работать с информацией, находить главное, делать выводы, что развивает их мышление.

Основная часть работы – подготовка и проведение химического исследования. Эта часть работы требует много времени и осуществляется обязательно в присутствии учителя. Эксперимент является основным методом в химии. В преподавании химии используются главным образом три вида химического эксперимента: демонстрационные опыты учителя, лабораторные опыты, выполняемые учениками и практические занятия. Большинство этих опытов имеют иллюстративный характер и по сути являются репродуктивными, поэтому они не дают возможности организовать самостоятельную поисковую деятельность учащихся. Ученический исследовательский эксперимент сочетает преимущественное применение основных приемов научного метода с самостоятельным решением и выполнением учебных исследовательских задач. Эксперимент развивает черты творческой деятельности, формирует интерес к познанию химических явлений и их закономерностей. В ходе выполнения работы ребята получают навыки работы с посудой и оборудованием, осваивают методику приготовления растворов различной концентрации, учатся проводить целенаправленные наблюдения, получают первоначальные навыки безопасной работы в лаборатории, закрепляют навыки решения задач. При выполнении опытов, конечно же, необходимо соблюдение мер предосторожности при работе с химическими веществами. По окончании работы ребята готовят защиту к конференции. Любой исследователь, и даже юный, должен заявить о себе, умело представить результаты своей исследовательской деятельности. Необходимо научить учащихся выражать четко, кратко и выразительно свои мысли.

Таким образом, исследовательская деятельность позволяет вооружить ученика необходимыми знаниями, умениями, навыками для освоения стремительно нарастающего потока информации, ориентации в нём и систематизации материала.

К сожалению, сейчас у многих детей уровень развития познавательной деятельности средний или слабый и не у всех ребят получается заниматься исследовательской работой. Ученик должен обладать определенными умениями:

1. Умение работать с рекомендованной литературой, а это является основой научного исследования. Необходимо читать материал последовательно, т.е. необходимо читать источник по порядку, досконально изучать все термины и понятия. Для того, чтобы разобраться в каждом термине или понятии, необходимо найти ему в подтверждение практический пример или практическое объяснение.

2.     Умение критически осмысливать материал, представленный в книге т.е. необходимо уметь самостоятельно сопоставлять понятия и явления, делать собственные выводы. Определяя верность или ложность того или иного понятия, необходимо ставить себе следующие вопросы. – Какое понятие даёт наиболее объективное представление по существу изучаемого вопроса? – Какое мнение из представленных в литературе наиболее объективно? – Подтверждается ли теоретическое положение фактическим материалом?

3.     Умение чётко и ясно излагать свои мысли. Каждое положение своего исследования необходимо излагать последовательно, не перескакивая с одной проблемы на другую. В работе должны быть использованы такие слова и выражения, как Я считаю, Я думаю, Мне известно, Анализ фактов показывает, Я не согласен с тем, что.

Да и педагог тоже должен обладать определенными компетентностями:

Педагог должен сам быть творческой личностью.

Педагог должен постоянно заниматься самообразованием.

Должен занимать активную педагогическую позицию, иметь собственное стремление к исследовательской деятельности.

Должен уметь прогнозировать перспективу собственной деятельности, так и деятельности учащегося.

Должен уметь налаживать деловые формы общения с учащимися, уметь диагностировать творческие способности учащихся в определенной области.

По объему осваиваемой методики исследования выделяются уроки с элементами исследования и уроки-исследования. На уроке с элементами исследования учащиеся отрабатывают отдельные учебные приемы, составляющие исследовательскую деятельность: уроки по выбору темы или метода исследования, по выработке умения формулировать цели исследования, уроки с проведением эксперимента, работа с источниками информации, заслушивание сообщений, защита рефератов и т.д.

Элемент исследования можно использовать почти на каждом уроке.

8 класс: «Решение задач на массовую долю». Прошу ребят приготовить растворы солей с определенной массовой долей соли для практических работ. Приготовить 5% раствор карбоната натрия, массой 30 г. На этикетке указать: формулу вещества, массовую долю, кто приготовил. Для решения задач по формулам, предлагаю расчѐтные задачи с исследовательским практическим содержанием. Сколько соли и воды необходимо взять, чтобы приготовить раствор для соления огурцов?

Развитие самостоятельности и творчества учащихся может осуществляться при выполнении ими домашней работы. В домашние задания целесообразно включать элементы исследования, проведение мысленного эксперимента или выполнение эксперимента, который возможен в домашних условиях.

При подборе домашнего задания нужно исходить из того, что оно должно быть не тягостным, а привлекательным, необычным, посильным, обязательно проверенным и оцененным. Вот пример домашнего задания такого характера:

8 класс Тема: «Кислоты» (изменение окраски индикаторов в кислой и щелочной среде). Ребятам можно выдать индикаторные полоски лакмуса и они могут испытать различные растворы в домашних условиях и на следующий урок представить результаты.

Домашний опыт: наблюдение за изменением окраски вишнѐвого варенья в растворе лимонной кислоты и питьевой соды. Оформить наблюдения.

Тема: «Реакции соединения» (катализаторы).

Возьмите 2 кусочка сахара. Положите в ложечку 1 кусочек сахара и попробуйте поджечь. Что происходит с сахаром? На 2 кусочек сахара положите немного золы и тоже попробуйте поджечь. Что наблюдаете? Как объяснить наблюдаемое явление?

11 класс Тема: «Скорость химической реакции» (биологические катализаторы).

Получить кислород разложением пероксида водорода с помощью каталазы сырых овощей.

Особую роль в организации работы выполняет таблица, куда обычно заносятся важнейшие характеристики, либо результаты наблюдений. Учитель разъясняет учащимся, что для краткой записи ряда характеристик сравниваемых объектов удобно использовать сравнительную таблицу. Например, в 10 классе при сравнении полисахаридов, нуклеиновых кислот и др. Однако нет необходимости предлагать готовую таблицу, а организовать обсуждение, посвященное определению ее содержания. При этом учащимися определяется число граф таблицы, способ их рационального размещения, порядок записи сравниваемых признаков. Таким образом, «нарисованная» учащимися таблица, но еще не заполненная выступает основой для организации действий учащихся при выполнении заданий на сравнение веществ, эксперимента. Таблицу заполняют по ходу выполнения экспериментальных задач на распознавание веществ. По окончании  заполнения таблиц обязательно должен быть сформулирован вывод.

Таким образом, в ходе учебно-исследовательской деятельности, учащиеся знакомятся с основными методами исследования в химии, овладевают умениями самостоятельно добывать новые знания, постоянно обращаясь к теории. Этот вид деятельности связан с развитием исследовательских умений и навыков учащихся по анализу и синтезу веществ, конструированию приборов и установок, освоению доступных для школы методов научно-исследовательской работы.

Результатами своей работы считаю участие учащихся в научно-исследовательских конференциях не только в школе, но и на муниципальном и краевом уровне.

Используемая литература:

Леонтович А.В. Исследовательская деятельность учащихся.- М.: 2003.

Русских Г. А. Развитие учебно-исследовательской деятельности учащихся .Дополнительное образование. 2001. № 7-8.

Т.Г.Сосновская. Малая академия наук: организация исследовательской работы учащихся.// Химия в школе. - 2005.- № 6.

Е.В.Тяглова. Исследовательская деятельность учащихся по химии: метод.пособие.- М.: Глобус, 2007.

Ж.А.Цобкало, Д.И.Мычко. Развитие исследовательской деятельности учащихся при проведении обобщающего практикума./ Химия в школе. - 2003.- № 8.

www.issl.dnttm.ru - сайт журнала «Исследовательская работа школьника».