Формирование исследовательской компетенции обучающихся на уроках химии и во внеурочной деятельности

Главные задачи современной школы, как сказано в Национальной образовательной инициативе "Наша новая школа", раскрытие способностей каждого ученика, воспитание порядочного и патриотичного человека, личности, готовой к жизни в высокотехнологичном, конкурентном мире. Следовательно, востребованными социумом в настоящее время становятся успешные, конкурентоспособные выпускники, адаптировавшиеся к новым социальным условиям, освоившие разные виды деятельности и демонстрирующие свои способности в любых жизненных ситуациях и в соответствии со статьей 3 нового федерального закона об образовании в РФ основным принципом политики в сфере образования становится создание условий для самореализации каждого человека, свободное развитие его способностей.

В современной педагогике акцентируется внимание на формирование метапредметных умений и навыков, на развитие у школьников цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними, что делает знания практически более значимыми и применимыми. Это помогает учащимся приобретенные знания и умения при изучении одних предметов, использовать при изучении других, и дает возможность применять их в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и во внеурочной деятельности, в будущей производственной, научной и общественной жизни.

Становится ясно, что основная задача учителя на современном этапе – грамотно перевести с понятий «образованность», «обученность», «умения», «знания» на понятия «компетенция», «компетентность».

Примером метапредметной компетенции может служить исследовательская компетенция, включающая в себя владение универсальными способами деятельности (наблюдение, измерение, эксперимент, системно-информационный анализ, моделирование. выявление причинно-следственных связей и т.д.), которые напрямую связанны с мыслительными, поисковыми, логическими, творческими процессами познания обучающихся.

Химия - одна из наиболее практико-направленных дисциплин, изучаемых в условиях общеобразовательной школе. Ее преподавание напрямую связано с процессом формирования исследовательской компетенции, поскольку методы, на которых основывается химическая наука (анализ, эксперимент, моделирование и т.д.), во многом совпадают с основными компонентами исследовательской компетенции. Особенности курса "Химии" в том, что он является последним в ряду естественно-научных дисциплин, поскольку для его овладения школьники должны обладать не только определенными запасом предварительных естественно-научных знаний, но и достаточно хорошо развитым абстрактным мышлением. Обучение химии в школе начинается с 8 класса, это тот период развития детей (подростковый), который является наиболее сензитивным периодом для формирования основ исследовательской деятельности . В это время, по словам Л. С. Выготского, “происходит подъем воображения и глубокое его преображение”.

Следовательно, расставляя приоритеты в своей работе, основной целью ставлю формирование исследовательской компетенции обучающихся на уроках химии и во внеурочной деятельности. Спонтанное привитие обучающимся ряда навыков исследовательской деятельности не может служить базой для формирования одноименной компетенции. Только системное использование возможностей нескольких современных педагогических технологий (исследовательской, проектной, информационно-коммуникационной и др.) способно обеспечить решение поставленной цели, достижение которой вижу в решении следующих задач:

1. На основе научно-методических разработок с учетом педагогического опыта разработать педагогическую модель организации деятельности учащихся направленной на формирование исследовательской компетенции.

2. Реализовать модель педагогической деятельности по организации исследовательской деятельности на уроках химии и внеклассных занятиях.

3. Оценить уровень сформированности исследовательской компетенции учащихся.

4. Способствовать распространению и презентации результатов творческой активности учащихся и своего педагогического опыта.

Модель формирования исследовательской компетенции обучающихся в ходе преподавания школьной дисциплины химия включает в себя две составляющие: модель педагогической деятельности и модель деятельности учащегося (рис.1, 2).

Рис.1. Модель педагогической деятельности

В основе моей педагогической деятельности лежат принципы исследовательского обучения, предложенные Савенковым А. И.

1.Принцип ориентации на познавательные интересы ребенка.

2.Принцип свободы выбора и ответственности за собственное обучение.

3.Принцип освоения знаний в единстве со способами их получения.

4.Принцип опоры на развитие умений самостоятельного поиска информации

5.Ребенок не просто потребляет информацию, а сам порождает знание.

6.Принцип сочетания продуктивных и репродуктивных методов обучения.

7.Принцип формирования представлений о динамичности знания.

8.Принцип формирования представления об исследовании как стиле жизни

9.Педагог должен быть фасилитатором учения, а не просто транслятором информации.

10. Принцип использования авторских учебных программ.

В своей работе опираюсь на методологические основы развивающего обучения (работы Выготского Л.С., Давыдова В.В., Занкова Л.В.) и личностно-ориентированного обучения (работы Якиманской И.С., Хуторского А.В.). Для реализации поставленных задач в процессе преподавания химии использую исследовательский и проблемный метод обучения, современные информационно-коммуникационные технологии, метод проектов, здоровьесберегающие технологии.

Учебный процесс преподавания химии осуществляется на основе учебно-методического комплекта автора Н.С. Новошинского и И.И. Новошинской. Успешность этого курса обеспечивают его многопрофильность и многогранность.

Для эффективной организации образовательного процесса мною широко используются различные средства обучения: информационно-коммуникационные средства обучения (кабинет оснащен персональным рабочим местом учителя, есть компьютер, точка доступа Интернет, копировальная техника), учебно-лабораторное оборудование (коллекции, реактивы, лабораторное приборы, наглядные модели и т.д)

Цивилизация неуклонно движется к построению информационного общества, где решающую роль играют информация и научные знания. Информационно-коммуникационные технологии занимают особое положение в современном мире и современный урок уже не возможно представить без использования информационных и коммуникационных технологий, использования возможности сети Интернет. На уроках использую мультимедийные продукты Виртуальной школы Кирилла и Мефодия, электронные уроки издательства «Учитель», «Просвещение», образовательные ресурсы сети Интернет (http://katalog.iot.ru/?cat=36; http://maratakm.narod.ru).

Основным направлением своей деятельности считаю освоение информационно-коммуникационных технологий, технологии проблемного обучения, исследовательского метода обучения, здоровьесберегающих технологий, метода проектов и внедрение их в учебный процесс в целях повышения качества знаний обучающихся.

В модели учебно-исследовательской деятельности учащегося можно выделить две части: урочная и внеурочная деятельность (рис. 2).

Рис. 2. Модель деятельности учащегося

Исследовательская деятельность на уроках при обучении химии может иметь теоретический характер и экспериментальный. В первом случае учащиеся пишут рефераты, сообщения, выполняют проекты, которые должны носить метапредметный характер. Например, в 8 классе при рассмотрении темы «Закона и Периодической системы химических элементов" целесообразно остановиться на вопросе "Менделеев – великий русский ученый, естествоиспытатель, педагог и общественный деятель". В подготовленных сообщениях из дополнительной литературы учащиеся знакомятся с неординарной личность нашего соотечественника, его способностями к обобщению фактов и выдвижению гипотез, с его энциклопедическими знаниями в области химии, физики, метеорологии, геологии и т.д. Выполнение такого задания позволяет расширить кругозор учащихся, побудить интерес к изучаемому предмету, развить творческие способности учеников.

Для самостоятельного приобретения недостающих знаний из разных источников, для развитие исследовательских умений (выявление проблемы, сбор информации, анализ, обобщение) и как эффективный способ проведения уроков обобщения и систематизации знаний учащимся предлагаю выполнение краткосрочных информационных монопредметных проектов. Девизом таких уроков может служить античный афоризм: «Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят еще раз».

Каждый проект выполняется с соблюдением основных этапов;

1.Подготовительный (выбор одной из предложенных тем учителем, распределение обязанностей в группе)

2. Планирование (определение источников, способов сбора и анализа информации)

3. Разработка проекта (накопление информации путем работы с литературой, ее обобщение)

4. Оформление результатов (оформление мультимедийных презентаций)

5. Презентация проекта

6. Оценивание проекта (оценка работы учащимися класса согласно разработанным критериям).

Примерами таких работ являются проекты по темам "Оксиды", "Основания", "Кислоты" и "Соли", подготовленные в 8 классе при изучении темы "Соединения химических элементов".

Для формирования метапредметных связей при изучении веществ как неорганических, так и органических, очень важно показывать наличие причинно-следственных связей:

Состав → строение → свойства → применение

Поэтому при изучении, например, темы "Химические свойства кислот", можно ставить перед учащимися вопросы проблемного характера на зависимость возможного применения кислот и их свойствами:

Свойства кислот

Области применения кислот

Кислоты изменяют окраску индикаторов

Диагностика заболеваний по наличию кислот в организме человека

Кислоты взаимодействуют с металлами:

кислота + металл = соль + водород

Кислота хранят и транспортируют в стеклянной и пластмассовой таре

Кислоты взаимодействуют с оксидами металлов, основаниями, солями

кислота+оксид металла=соль+вода

кислота + основание = соль + вода

кислота1 + соль1 = кислота2 + соль2

Кислоты используют для очистки от ржавчины и накипи

Химия – экспериментальная наука. Теория без практики ничто. Ученик, попробовав себя в роли исследователя, экспериментатора максимально усваивает учебный материал. Не каждый урок можно сделать уроком-исследованием. К такому виду деятельности необходима большая теоретическая подготовка, которую обучающиеся должны получить на традиционных учебных занятиях по изучению и первичному закреплению новых знаний и способов деятельности. На уроке-исследовании перед обучающимися ставится проблема, и они при непосредственном участии педагога или самостоятельно с использованием инструктивных карт должны исследовать пути и способы ее решения, т. е. построить гипотезу, наметить и обсудить способы проверки ее истинности, аргументировать, провести эксперименты, наблюдения, проанализировать их результаты, порассуждать, доказать. Например, урок в 10 классе по теме "Углеводы, их классификация" учащимся предлагаю изучить физические свойства выданного вещества, и определить с помощью качественных реакций наличие известных функциональных групп, а после решения расчетной задачи, установить истинную формулу вещества, и сделать вывод о качественном и количественном составе вещества. На уроке в 11 классе по теме «Гидролиз солей» учащиеся изучают изменения окраски универсального индикатора в растворах разных веществ и пытаются найти причины видимых изменений цвета на основе химического взаимодействия веществ с водой. Урок из традиционного занятия превращается в творческую лабораторию. Еще примером урока-исследования в 11 класс может служит занятие по теме: «Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции». Целью является углубить и обобщить знания учащихся о скорости химической реакции, выявить факторы, влияющих на скорость химической реакции. Школьникам предлагают выдвинуть гипотезу и на её основании с помощью выданных реактивов и оборудования, решить поставленную задачу: если изменить условия проведения эксперимента, то можно определить, как меняется скорость химической реакции, выделить факторы, влияющие на скорость химической реакции.

Проведение уроков с выполнением экспериментальной работы требует неукоснительного соблюдения правил по технике безопасности при работе в кабинете химии.

Вещества бывают разные:

Едкие и взрывоопасные

Бывает, что они сами воспламеняются

А есть, такие, которыми отравляются.

При работе с веществами не берите их руками

И не пробуйте на вкус,

Реактивы не арбуз:

Слезет кожа с языка

И отвалится рука

Задавай себе вопрос,

Но не суй в пробирку нос:

Будешь плакать и чихать,

Слёзы градом проливать.

Внеурочная деятельность учащихся предполагает более широкие возможности для формирования исследовательской компетенции. УНО - одна из важнейших форм организации внеклассной исследовательской работы. С 2008 года активно осуществляем исследовательскую деятельность со своими учениками, которые стремятся совершенствовать свои знания в определенной области науки, развивать свой интеллект, приобретать умения и навыки исследовательской деятельности под руководством педагогов.

Широкие возможности для формирования исследовательской компетенции школьников в рамках предпрофильной подготовки предоставляют элективные курсы. Так 9 классе изучается «Химия в профессиях», где учащиеся втечении одного полугодия изучают все профессии где необходима химия. Таким образом мотивируя детей, я помогаю выбрать им профессию.

Реализация модели педагогической деятельности учителя и модели деятельности учащихся по формированию исследовательской компетенции позволяет создавать полную развивающую среду, основанную на интеграции общего и дополнительного образования.

Диагностику результатов сформированности исследовательской компетенции можно разделить на две части.

Первая часть диагностики должна показывать, какие способности и качества личности были развиты в процессе реализации модель организации деятельности учащихся. Такой характеристикой может быть способность к рефлексивному мышлению. В качестве опоры для рефлексивной деятельности обучающимся провела следующий опрос учащихся и получила ответы:

Вопросы

Ответы учащихся

- Каковы ваши главные результаты, что вы поняли, чему научились?

Новые открытия и добытые знания- вот наш главный результат. Научились проводить исследования, проектировать свою работу, делать выводы.

- Какие задания вызвали наибольший интерес и почему?

Исследовать свойства веществ, осуществлять реакции, превращения. Это очень увлекательно.

- Как вы выполняли задания, какими способами?

Сначала повторяли ТБ при выполнении лабораторных опытов, затем наблюдали за реакцией и делали выводы.

- С какими трудностями вы столкнулись и как вы их преодолевали?

Трудность была связана с определением качественного состава. Изучив дополнительную литературу и попросив помощи у преподавателя, мы легко преодолели трудности.

- Каковы замечания и предложения на будущее (себе, преподавателям)?

Мы хотим изучать эту очень интересную и увлекательную науку «Химия».

Важен психологический подход к организации рефлексии обучающегося. Ставила следующие задачи — создать такие условия, чтобы обучающиеся захотели обсуждать учебные материалы или свою деятельность.

Вторая часть диагностики сформированности исследовательской компетенции заключается в результатах итоговой аттестации:

Учебный год

Вид аттестации

ФИО учащихся

Кол-во баллов

Процент верных ответов

Оценка

2011

ГИА

Рычкова Зинаида Сергеевна

21

63

4

2011

ЕГЭ

Самарина Виталина Андреевна

23

71

5

2013

ГИА

Журбенко

Диана

Андреевна

24

72

4

2013

ГИА

Литовченко

Ксения

Евгеньевна

30

90

5

Ощущая потребность современного общества в выпускниках школы, нацеленных на саморазвитие и самореализацию, умеющих оперировать полученными знаниями, обладающих развитыми познавательными потребностями, умеющих ориентироваться в современном информационном пространстве, продуктивно работать, эффективно сотрудничать, адекватно оценивать себя и свои достижения, а также в выпускниках, готовых к самостоятельному жизненному выбору, формирование исследовательской компетенции обучающихся на уроках химии и во внеурочной деятельности не должно быть просто элементом работы. Это должно быть целостной системой рассчитанной на весь период обучения химии в школе и педагог должен практиковать разнообразные способы, формы и приемы обучения.

Чтобы научить человека творчески мыслить, жить в постоянно меняющихся условиях, педагог сам должен работать творчески. «Нужно любить то, что делаешь, и тогда труд – даже самый грубый – возвышается до творчества»- эти слова М. Горького стали моим девизом, и я считаю, должны быть девизом всех учителей, ведь труд учителя - это великолепный источник для безграничного творчества. «Не ограничивайте себя. Многие люди ограничивают себя только тем, что, как они считают, они умеют делать. Вы можете достичь намного больше. Нужно только верить в то, что вы делаете» (Мэри Кей ).

Список литературы.

1. Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования // Официальные документы в образовании. — 2002. — № 27. - С. 13—33.

2. Степанова М.В. Учебно-исследовательская деятельность школьников в профильном обучении // Под ред. А. П. Тряпицыной. — СПб.: КАРО, 2005.

3. Хуторской А.В. Ключевые компетенции как компонент личностно-ориентированной парадигмы образования // Народное образование. — 2003. — № 2. — С. 58—64.

4. Шамова Т.И., Подчалимова Г. Н. Методологические подходы к организации профильного обучения//Завуч. — 2006. — № 3. — С.105—110.

5. Леонтович А.В. Исследовательская деятельность учащихся. [Текст]: Сборник статей/ Под редакцией А.С. Обухова. М.: Журнал “Исследовательская работа школьников”, 2006. – 114 с.

6. Организация исследовательской деятельности школьников в условиях перехода к профильному обучению. [Текст]: учебно-методическое пособие / В.Н Борздун, Н.А.Заруба, Е.Г. Овчинникова и др.; научн. ред. Е.Г. Овчинникова. – Кемерово: Изд-во КРИПК и ПРО, 2005. – с. 20-26.

7. http://www.researcher.ru/metodics/metodicOID/a_150toc.esp

8. А.В.Хуторской. Книги и статьи. Все мои труды. Хуторской А.В. Технология проектирования ключевых и предметных компетенций // Инновации в общеобразовательной школе. Методы обучения …khutorskoy.ru/ sciese/news/…0630. htm

9. ФГОС. Примерная программа учебно-исследовательской и проектной деятельности на ступени основного общего образования.

12