Формирование познавательных универсальных учебных действий на уроках химии через решение учебных задач межпредметного содержания

вание: тенденции развития в России и в мире: сб. / под общ. ред. В. В. Лунина, Н. Е. Кузьмен-ко. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2011. С. 125-149.

6. Злотников Э. Г. Химический эксперимент как специфический метод обучения // Химия. Первое сентября. 2007.№ 24. С. 18-25.

7. Беспалов П. И., Дорофеев М. В. Количественный эксперимент в средней школе // Химия. Первое сентября. 2012.№ 1. С. 14-22.

8. Оржековский П. А. Формирование у учащихся опыта творческой деятельности при обучении химии. М.: ИОСО РАО, 1997. 121 с.

9. Цифровая лаборатория «Архимед». Метод. материалы. М.: Институт новых технологий, 2007. 376 с.

10. Гильманшина С. И., Миннуллин Р. Р. Организация исследовательской деятельности как мотивация к познанию химических явлений // Химия в школе. 2006. № 3. С. 58-62.

11. Эрлих Г. В. Какая химия должна изучаться в современной школе? // Естественнонаучное образование: тенденции развития в России и в мире / под ред. В. В. Лунина и Н. Е. Кузьменко. М.: МГУ, 2011. С. 59-87.

12. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования / М-во образования и науки РФ. М.: Просвещение, 2011. 48 с.

13. Гуськов И. П., Шепелев М. В. Программы по химии для 5-9 классов. Иваново: Автономное учреждение «Ин-т развития образования Ивановской обл.», 2010. 68 с.

14. Шепелев М. В., Гуськов И. П. Химия. 5-6 кл. Дополнительный материал к учебнику «Физика. Химия. 5-6 кл.». Иваново: Автономное учреждение «Ин-т развития образования Ивановской обл.», 2009. 136 с.

ФОРМИРОВАНИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ НА УРОКАХ ХИМИИ ЧЕРЕЗ РЕШЕНИЕ УЧЕБНЫХ ЗАДАЧ МЕЖПРЕДМЕТНОГО СОДЕРЖАНИЯ

FORMING OF COGNITIVE EDUCATIONAL ACTIONS ON CHEMISTRY LESSONS USING THE INTER-OBJECTIVE CONTENT TASKS

Л. И. Дранишникова, И. Г. Епифанова, М. Н. Плотникова

Формирование универсальных учебных действий у обучающихся на ступени основного общего образования направлено на реализацию развивающего потенциала ФГОС. Предлагаемые методические материалы возможно использовать на уроках химии, математики и русского языка для достижения этой цели.

Ключевые слова: Федеральные государственные образовательные стандарты, универсальные учебные действия, задачи межпредметного содержания.

L. I. Dranishnikova I. G. Epifanova M. N. Plotnikova

Forming of multi-sided educational actions for high school pupils is based on FSES evolutionary potential idea. There are some methodical materials which can be used on Chemistry, Mathematics and Russian language lessons.

Keywords: Federal state educational standards, multi-sided educational actions, inter-objective content tasks.

Поэтапное внедрение в образовательный процесс учебных заведений России новых образовательных стандартов уже сегодня заставляет педагогов среднего и старшего звена задуматься о необходимости иного подхода к организации обучения школьников.

Новые образовательные стандарты нацелены на развитие личности учащихся, которое обеспечивается через целенаправленное формирование универсальных учебных действий (далее - УУД). Овладение учащимися универсальными учебными действиями создает возможность самостоятельного успешного усвоения новых

знаний, умений и компетентностей, включая организацию усвоения, то есть умения учиться [1].

В Программе развития универсальных учебных действий для основного общего образования выделены четыре блока УУД: личностные, регулятивные, познавательные (общеучебные действия, универсальные логические действия, действия постановки и решения проблем), коммуникативные. В данной статье предпринята попытка описания одного из возможных способов формирования познавательных универсальных действий, а именно универсальных логических действий, а

также действий постановки и решения проблем на уроках химии через решение учебных задач межпредметного содержания.

Согласно Программе развития УУД [1] для основного общего образования, в число универсальных логических действий входят: анализ объектов с целью выделения признаков; синтез как составление целого из частей, в том числе самостоятельное достраивание; выбор оснований и критериев для сравнения, сериации, классификации объектов; подведение под понятия, выведение следствий; установление причинно-следственных связей; построение логической цепи рассуждений, доказательство; выдвижение гипотез и их обоснование. Действия постановки и решения проблем представлены посредством умения формулировать проблемы и самостоятельно создавать способы решения проблем творческого и поискового характера.

Учебные задачи межпредметного содержания по своему характеру универсальны. Они могут быть использованы педагогом практически на любом этапе урока. Их выполнение может быть фронтальным, групповым или индивидуальным. Такие задачи хороши и в рамках традиционной формы построения учебного занятия, и на уроках нетрадиционной формы. Они могут носить творческий, поисковый, исследовательский характер. Квалифицированный педагог найдет массу возможностей использования таких задач на учебном занятии.

Рассмотрим пример учебной задачи межпредметного содержания, направленной на формирование умения создавать свои собственные способы решения задач творческого характера, умения выделять и сравнивать стратегии решения задачи.

Учебные дисциплины: химия и математика.

Форма выполнения задания: индивидуально-обо-соб ленная.

Задание: Задача. Цинковую пластинку массой 80 г погрузили в раствор нитрата свинца (II). Через некоторое время масса пластинки стала равной 94,2 г. Какая масса цинка перешла в раствор в виде ионов? Какая масса свинца осела на пластинке? Требуется решить предложенную химическую задачу не менее чем 3 способами, в том числе графическим. Выделить среди найденных способов решения наиболее рациональный.

Задача, предложенная школьникам для решения, относится к типовым задачам «на пластинку» и имеет несколько решений.

В основу любого способа решения положено утверждение о том, что изменение массы пластинки связано с осаждением свинца (увеличение массы) и растворением цинка (уменьшение массы).

Решим задачу первым способом.

1. Найдем Дт = т (РЬ) - т (Ип) = 14,2 г.

2. Уравнение реакции описанного в задаче процесса:

Ип + РЬ(1\Ю3)2 = Ип(М03)2 + РЬ.

3. Рассчитаем изменение массы пластинки при условии, что весь цинк, исходя из уравнения, вступит в реакцию:

Ип + РЬ(1\Ю3)2 = Ип(И03)2 + РЬ 65 г 207 г

ДМ = М (РЬ) - М (Ип) = 207 - 65 = 142 г.

4. Рассчитаем массу цинка, перешедшего в раствор.

Если изменение массы пластинки составит 142 г, то

65 г цинка вступит в реакцию. По условию задачи изменение массы пластинки составляет 14,2 г, тогда составим пропорцию:

М (7п) = т (7п) ДМ Дт

т (Ип) = 65  14,2/142; т (Ип) = 6,5 г.

5. Аналогично посчитаем и массу свинца, осевшего на пластинке.

М (РЬ) = т (РЬ) ДМ Дт

т (РЬ) = 207  14,2/142; т (РЬ) = 20,7 г.

6. Запишем ответ: т (Ип) = 6,5 г; т (РЬ) = 20,7 г.

Решая задачу вторым способом, вводим неизвестное.

1. Пусть х моль - количество Ип, перешедшее в раствор, тогда и количество РЬ, осевшего на пластинке, также х моль:

Ип + РЬ(1\Ю3)2 = Ип(И03)2 + РЬ х моль х моль

2. Рассчитаем массу цинка, перешедшего в раствор, и массу свинца, осевшего на пластинке:

т (Ип) = п-М (Ип) = 65х г т (РЬ) = п-М (РЬ) = 207х г

3. Рассчитаем изменение массы пластинки, исходя из условий задачи:

Дт = 94,2 - 80 = 14,2 г, а затем, исходя из количества веществ цинка и свинца:

207х - 65х = 14,2; 142х = 14,2; х = 0,1 моль.

4. Найдем массы цинка и свинца:

т (Ип) = 65х = 65  0,1 = 6,5 г; т (РЬ) = 207х = 207  0,1=20,7 г.

5. Запишем ответ: т(Ип) = 6,5 г; т(РЬ) = 20,7 г.

Математической основой рассмотренных способов

решения химических задач по уравнению реакции является пропорциональная зависимость между известными величинами и искомыми. Следовательно, можно рассмотреть функциональную зависимость и решить задачу графическим способом. Построение графиков функций хорошо известно из курса алгебры.

В данной задаче зависимость переменной т(Ип) от переменной т(РЬ) является функцией, так как каждому значению т(Ип) соответствует единственное значение т(РЬ).

Зависимость между пропорциональными переменными выражается формулой у = кх линейной функции. Для нашего примера это т(Ип) = кт(РЬ).

Коэффициент пропорциональности - отношение масс, рассчитанное на основе уравнения реакции, то есть к = 65/207 = 0,31.

Для построения графика прямой пропорциональности составляем таблицу значений функции т^п) = ^т(РЬ), то есть у = 0,31х (табл. 1).

Любая прямая определяется двумя своими точками. В качестве одной из таких точек, учитывая свойства функции, целесообразно брать начало координат, а вторая точка определяется по соответствующим величинам, найденным по формулам вещества.

Таблица 1

Таблица значений функции у = 0,31х

х 0 207

У 0 65

С другой стороны, по условию задачи, имеем вторую зависимость:

т(РЬ) - т£п) = 94,2 - 80, то есть х - у = 14,2 (табл. 2).

Таблица 2

Таблица значений функции х - у = 14,2

х 14,2 28,4

у 0 14,2

Координаты точки пересечения (20,7; 6,5) соответствуют массе цинка, перешедшего в раствор, и массе свинца, осевшего на пластинке: т^п) = 6,5 т(РЬ) = 20,7 (см. рисунок).

Ответ: т£п) = 6,5; т(РЬ)= 20,7.

Следующий пример учебной задачи межпредметного содержания направлен на усвоение приемов осмысления и анализа текста (его стилистических, лексических, грамматических особенностей), на формирование умения создавать собственный текст заданного стиля.

Учебные дисциплины: химия, литература, русский язык.

Форма выполнения задания: работа в группах по 4-5 человек, возможна индивидуально-обособленная форма.

Задание: Внимательно прочитайте отрывок из романа Л. Буссенара «Похитители бриллиантов».

Пожар пылал несколько часов подряд. Пещера превратилась в настоящую печь по обжигу извести. Неслыханной силы пламя обожгло весь известковый пласт, который представляет собой углекислую соль кальция. Под действием огня известняк разложился, угольная кислота выделилась, и получилось именно то, что называется негашеной известью. Оставалось только, чтобы на нее попало известное количество воды.

Так и случилось. Ливень, который последовал за грозой, залил всю эту огромную массу негашеной извести, она разбухла, стала с непреодолимой силой распирать сжимавший ее уголь и

выталкивать его по направлению к пропасти... Скалы, деревья, клад, мумии - все исчезло в мгновение ока вместе с презренными негодяями.

Определите стиль предложенного текста. Обоснуйте ваш выбор. На основе приведенного текста создайте такой собственный текст научного стиля с аналогичным содержанием, который может быть представлен учащимся в учебнике химии 9 класса. Литературное описание химических реакций представьте в виде химических уравнений, исправив в тексте допущенные автором фактические ошибки.

Приведем пример возможного текста научного стиля, написанного на основе текста художественного стиля (признаки художественного стиля: наличие в тексте изобразительно-выразительных средств языка, наличие сложных предложений и простых предложений, осложненных однородными членами предложения, задача текста - дать образное представление о природных явлениях).

Собственный текст: В условиях пожара при высокой температуре известняк начинает разлагаться, образуя оксид кальция (негашеную известь) и углекислый газ: СаС03 = СаО + С02.

При взаимодействии с водой оксид кальция (негашеная известь), разбухая, превращается в гидроксид кальция (гашеную известь): СаО + Н20 = Са(0Н)2.

В статье приведены два примера, которые представляют лишь малый круг учебных задач межпредметного содержания. Такие задания могут быть составлены на основе учебного материала любых образовательных дисциплин, в зависимости от целей их использования. Первый пример показывает, что способы решения химических задач напрямую связаны с базовой математической подготовкой обучающихся. Зачастую механизмы решения химических и математических задач имеют общую основу, выраженную в схожести применяемых алгоритмов. Второй пример демонстрирует взаимосвязь таких учебных дисциплин, между которыми, казалось бы, сложно найти точки соприкосновения. Умения, сформированные на уроках русского языка по созданию собственных текстов разных стилей, помогают школьникам быть компетентными в создании текстов научного содержания, относящихся к любой области знаний. Компетенции, сформированные сегодня, позволят ученикам быть адекватными ситуациям в будущем.

Как видно из приведенных примеров, использование на уроках задач межпредметного содержания не только решает проблему формирования УУД у обучающихся, но и другие важные вопросы. В частности, способствует повышению мотивации школьников к изучению той или иной учебной дисциплины через составление учебных задач с учетом интересов обучающихся.

Задачи межпредметного содержания «работают» на формирование навыков исследовательской деятельности, проектного мышления, творческих способностей. В этом и заключается смысл развивающего потенциала новых образовательных стандартов.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. М.: Просвещение, 2011.

2. Федеральный государственный образователь-

ный стандарт основного общего образования. М.: Просвещение, 2011. 3. Фундаментальное ядро содержания общего образования. М.: Просвещение, 2011.

МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСТОРИКО-ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА КАК СРЕДСТВА ФОРМИРОВАНИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ УЧАЩИХСЯ

THE TECHNIQUE OF THE USAGE OF HISTORICAL AND CHEMICAL EXPERIMENT AS MEANS OF FORMATION OF INFORMATIVE ACTIVITY OF PUPILS

И. В. Галкин

В статье рассмотрена методика использования историко-химического эксперимента (ИХЭ) в процессе обучения. Рассмотрены причины выбора ИХЭ как средства формирования познавательной деятельности учащихся при изучении химии, этапы формирования самостоятельности учащихся при использовании ИХЭ. Описаны методические подходы к использованию ИХЭ с целью формирования познавательных интереса и активности, представленные в образовательно-методическом компоненте модели.

I. V. Galkin

In the article the technique of the usage of historical and chemical experiment (HСE) in the course of training is considered. The reasons of the choice of HСE as a means of formation of an informative activity of pupils when studying chemistry are studied. Stages of formation of independence of pupils when using HСE are stated. Methodical approaches to HСE usage for the purpose of formation of an informative interest and activity, the models presented in an educational and methodical component are described.

Ключевые слова: историко-химический эксперимент; активизация познавательной деятельности учащихся на уроках химии; решение задач обучения, воспитания и развития.

Keywords: historical and chemical experiment; activi-zation of an informative activity of pupils at chemistry lessons; the solution of problems of training, education and development.

В образовательном процессе проявление познавательной активности учащихся трудно допустить, используя традиционную логико-психологическую модель усвоения и воспроизведения знаний: восприятие, осмысление, осознание и применение результатов. Проявление же познавательной активности, в достаточной для наблюдения степени, будет осуществляться через деятельность, направленную на удовлетворение возникающих потребностей. В учебном процессе учитель ставит перед учащимися определенные цели, на достижение которых требуется достаточно большое количество времени, и достижимы они будут в том случае, если будут приняты, осознаны учащимися и соотнесены с их внутренними установками. Для создания такой ситуации в процессе обучения химии использовалось много методов и средств, но никогда не применялся историко-химический эксперимент (ИХЭ).

ИХЭ как средство обучения необходимо использовать с самого начала изучения химии, так как именно в этот период нужно прививать у учащихся интерес к ее

изучению. Посредством ИХЭ представления учащихся формируются в убеждения.

Уровень самостоятельности в подготовке и проведении ИХЭ изменяется по мере изучения предмета и приобретения умений практической деятельности учащимися. Развитие уровня самостоятельности осуществляется поэтапно по следующим путям:

I путь - проведение ИХЭ осуществляет сам учитель, а материал преподнесен в конспектах, по средством которых учитель проводит беседу с учащимися.

II путь - учащиеся проводят ИХЭ совместно с учителем.

III путь - основная роль в проведении ИХЭ ложится на учащегося, учитель является лишь помощником.

IV путь - ИХЭ проводят полностью учащиеся, а учитель лишь наблюдает.

В каждом из путей процент участия учителя и учащихся в проведении ИХЭ можно отобразить в виде схемы (рис. 1).

В процессе исследования мы выделили несколько методических подходов к использованию ИХЭ с целью