Способы формирования творческого мышления студента в процессе обучения химии: теория и опыт

СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТВОРЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ СТУДЕНТА В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ: ТЕОРИЯ И ОПЫТ

Бугакова Е.В.

НОУ ВО «Московский технологический институт», филиал в г. Оренбурге, Российская Федерация

В статье актуализируется проблема творческого мышления студента в образовательном процессе вуза. Уточняется понятие «творческое мышление» на основе теоретического анализа. Представлен опыт работы по формированию творческого мышления студента в процессе обучения химии.

Ключевые слова: творчество; творческое мышление; характеристики творческого мышления; креативные методы; творческие задачи; проблемный эксперимент.

METHODS OF FORMATION OF STUDENT'S CREATIVE THINKING IN CHEMISTRY TEACHING: THEORY AND EXPERIENCE

Bugakova E. V.

Moscow Technological Institute, Orenburg branch, Russian Federation

The problem of studenfs creative thinking in educational process of institution of higher education is revealed in the article. The concept of creative thinking is specified on the basis of theoretical analysis. The experience of work on the formation of studenfs creative thinking in chemistry teaching is given in the article.

Keywords: creativity; creative thinking; characteristics of creative thinking; creative methods; creative tasks; problematic experiment.

Проблема формирования творческого мышления студента является актуальной, так как современный образовательный процесс вуза - это сложная система, в которой взаимодействует множество факторов. Для студента вуза творческий путь овладения знаниями характеризуется творческим поиском, соотнесением знаний, решением различных проблем жизни, науки и производства.

В практике высшей школы формирование творческого мышления студента становится неотъемлемой частью профессиональной подготовки. Современные молодые специалисты с высшим образованием должны быть подготовлены к решению новых профессиональных задач, требующих нестандартных творческих решений, стать конкурентоспособными специалистами на рынке труда и обеспечить создание и развитие инноваций [2, 3,4].

Анализ философской и психолого-педагогической литературы показал, что большинство авторов трактует творчество, прежде всего, как деятельность личности, состоящую в производстве нового, оригинального (Г.Л. Давыдов, Т.В. Кудрявцев, С.Л. Рубинштейн, А.Г. Спир-кин, А.Т. Шумилин, М.Г. Ярошевский. Л.В. Яценко и др.).

В нашем исследовании мы придерживаемся мнения В. И. Андреева: «творчество — это один из видов человеческой деятельности, направленной на разрешение противоречия (решение творческой задачи). Для творчества необходимы объективные (социальные, материальные) и субъективные личностные условия (знания, умения, творческие способности), результаты творчества обладают новизной и оригинальностью, личной и социальной значимостью, а также прогрессивностью» [1, с. 427].

Творчество имеет два вектора - один направлен вовне, в предметную деятельность, а другой - на самого человека, на самосозидание, на развитие в человеке всех сущностных сил и способностей. Он отмечает, что когда речь идет о творчестве, творческой деятельности человека, чаще всего имеют в виду первый вектор, т. е. одну составляющую; в то время как не менее, а, скорее всего, более важная компонента человеческого творчества - это творческое саморазвитие личности. В процессе созидательной творческой деятельности человек с неизбежностью растет, саморазвивается, всякий раз возвышается до уровня сложности, трудности тех проблем, которые становятся объектом его предметной деятельности.

Творческое (продуктивное) мышление является важным звеном всякой мыслительной деятельности, т. к. оно по определению Я.Л. Пономарева, «непосредственно открывает новое». Кроме того, как полагает Я.Л. Пономарев, «мышление всегда является творческим, т. к. возникает в ситуациях задач, для решения которых у субъекта нет готовых средств» [10].

Теоретический анализ позволил нам уточнить определение творческого мышления как интегративного качества личности, характеризующегося ценностным отношением к творчеству, осмысленностью знаний основных показателей творческого мышления, механизмов его формирования, способностью к рефлексии собственной деятельности. Творчески мыслящий студент может выделить противоречие, выявить проблемы и решить их нетрадиционными методами, порождать нечто качественно новое для себя и других [6]. В содержании творческого мышления личности можно выделить познавательно-творческие мотивы; знания о сущности творческого мышления, процессах становления творческого мышления, деятельности как способе развития личности, героях литературы, искусства, реальных людях, обладающих творческим мышлением; умения не придерживаться однажды избранной позиции на проблему, решать нестандартные задачи и задачи, в которых нет ни конечной цели, ни путей ее достижения, самостоятельно делать обобщающие выводы, осуществлять планирование и рефлексию; ценностные отношения.

В качестве характеристик творческого мышления С.Л. Рубинштейном выделялись «продуктивность» и «селективность». Под первой понимается способность объекта вступать в процессе мышления во все новые связи и выступать в новых качествах, которые фиксируются в новых понятийных характеристиках. Селективность - это сознательное ограничение зоны поиска (как одного из принципов организации творческой деятельности) [11].

В работах Дж. Гилфорда мы находим такие характеристики творческого мышления как беглость (легкость, продуктивность), которая определяется общим числом ответов; гибкость -способность к быстрому переключению, определяется числом классов (групп) данных ответов; оригинальность, которая характеризует необычность подхода к проблеме и определяется числом редко приводимых ответов, необычным употреблением ответов, оригинальностью структуры ответа; точность, характеризуемая стройностью, логичностью, творческого мышления, выбором адекватного решения, соответствующего поставленной цели [12].

Кроме беглости, гибкости и оригинальности мышления, Л.Б. Ермолаева-Томина указывает, как на обязательные, на наличие интеллектуальной, творческой инициативы (способность выходить за рамки задач и требований непосредственной действительности); «широту категоризации» (способность к широким обобщениям явлений, не связанных между собой наглядной, очевидной категориальной связью) [7].

Е.И. Рогов указывает на то, что на отдельных этапах творческого мышления ведущая роль будет принадлежать различным характеристикам мышления [9]. Так, например, на этапе постановки задач необходимы самостоятельность и инициативность мышления; на этапе поиска ассоциаций и отбора гипотез оказываются выраженными широта и глубина мышления.

Мы придерживаемся мнения о том, что человек, обладающий творческим мышлением, адекватно понимает научный текст; может оценить степень обоснованности суждений, утверждений; способен к интерпретации и объяснению выводов и заключений; аргументированно доказывает и опровергает; формулирует вопросы; умеет выявлять противоречие и формулировать проблему; рассматривает объект с нескольких точек зрения; устанавливает множественность проявлений объекта; использует различные стратегии в решении проблемы; имеет развитое воображение [6, 8].

Творчески мыслящий студент может выделить противоречие, выявить проблемы и решить их нетрадиционными методами, порождать нечто качественно новое для себя и для других. Творческое мышление студентов имеет отличительную черту: творчество может иметь место и при усвоении уже известного, открытие субъективно нового, которое вносит вклад в развитие личности [5].

Для формирования творческого мышления студентов в процессе обучения химии мы использовали: творческие задачи, креативные методы, метод проблемного эксперимента, информационно-коммуникационные технологии.

Творческие задачи. Творческая задача как особая составляющая учебного материала позволяет включить студента в творческую деятельность. Это подтверждает высказывание И. Я. Лернера, что единственно возможным способом передачи опыта творческой деятельности являются педагогические конструкции в виде построенных педагогом творческих задач [6].

Студентам могут быть предложены такие творческие задачи, как: задачи, составленные на основе литературных произведений; задачи, требующие комплексного применения знаний по разным предметам; задачи, составленные на основе природных явлений; занимательные задачи; задачи неопределенные и переопределенные; задачи-оценки; задачи с противоречивыми данными и задачи, процесс решения которых приводит к взаимоисключающим гипотезам; задачи исследовательского характера; конструкторские задачи; задачи-прогнозы; задачи с отсутствием формулировки вопроса.

Приведем примеры некоторых творческих задач по химии. Так, например, на первом курсе студенты изучают неорганическую химию, они слабо знакомы с экспериментом, на этом этапе мы предлагаем использовать систему задач с изюминкой, познавательные и нестандартные задачи, которые могут иметь один правильный ответ при разных вариантах решения. На втором и третьем курсе это преимущественно экспериментально-исследовательские и конструкторские задачи, так как изучается аналитическая и физическая химия.

На четвертом курсе мы предлагаем применять задачи на преобразование и проектирование опытов, задачи, развивающие логические и комбинаторские способности, предполагающие поиск неизвестного с помощью анализа через синтез. Это связано с особенностью изучаемых химических дисциплин.

На пятом курсе мы предлагаем использовать все вышеперечисленные задания, но упор делать на задания на преобразование и проектирование, на экспериментально-исследовательские и конструкторские задачи.

Креативные методы:

- «Мозговой штурм» (основная задача метода сбор как можно большего числа идей в результате освобождения участников обсуждения от инерции мышления и стереотипов);

- метод «Если бы...» (составить описание или нарисовать картину о том, что произойдет, если в мире что-либо изменится: все объемные тела станут плоскими; хищники станут травоядными и т. д.);

- метод «морфологического ящика» (нахождение новых, неожиданных и оригинальных идей путем составления различных комбинаций известных и неизвестных элементов);

- метод рецензий (формирует умение критически анализировать ответ, материал учебника, статью, выделять главные моменты) [6, 8].

Применение креативных методов при изучении химии способствовало изменению качественных характеристик творческого мышления студентов.

Проблемный эксперимент. Например, проведение проблемного лабораторного эксперимента по теме «Металлы УПБ группы» на первом курсе по дисциплине «Общая и неорганическая химия». Студентам предлагалось провести лабораторные опыты.

В учебном пособии приводится описание восстановления серебра из раствора соли серебра железом. Опираясь наряд напряжений металлов, студенты составляли следующее уравнение реакции:

3AgN03 + Fe -» Fe (N03)3 + 3Ag.^

Перед студентами был поставлен следующий проблемный вопрос: может ли серебро и медь взаимодействовать с нитратом железа (III)? Известно, что серебро и медь в ряду напряжений находятся правее железа и поэтому не могут вытеснить его из раствора соли. Кроме того, известно, что серебро обладает малой химической активностью, не окисляется кислородом, не взаимодействует с растворами соляной и серной кислот.

С целью выяснения отношения серебра к раствору нитрата железа (III) проводился лабораторный эксперимент, который противоречил предположениям о возможности протекания данной реакции. Создавалась проблемная ситуация, в основе которой - противоречие между экспериментом с неожиданными результатами и представлениями студентов об отношении металлов к растворам солей. Студентам предлагалось выдвинуть гипотезу, объяснить результаты опыта и дать его теоретическое обоснование.

Далее студенты проводили лабораторные опыты, доказывающие, что другие малоактивные металлы, например медь, окисляются в растворах солей железа, содержащих ионы Fe3+. Таким образом, сформирован вывод: малоактивные металлы (медь, серебро) могут быть окислены в растворах солей железа (III), так как ионы Fe3+ обладают достаточно высокой окислительной способностью.

На семинарских и лабораторно-практических занятиях были использованы информационно-коммуникационные технологии.

При изучении общей и неорганической химии на первом и пятом курсах и проведении лабораторно-практических работ по теме «s-элементы I группы» возникает проблема в осуществлении ряда химических опытов: а) горение металлов в атмосфере хлора, диоксид азота; б) получение амальгамы щелочных металлов; в) опыты, связанные с использованием ядовитых веществ (мышьяка, ртути, брома); г) опыты, связанные с использованием драгоценных и редких металлов (платина, золото, серебро и др.).

Проблемы в проведении опытов связаны с тем, что существует возможность получения студентами химического отравления, в отсутствии драгоценных и редких металлов, а также отдельных видов реактивов, в сложности проведения некоторых химических опытов и отсутствия условий их осуществления. Для выхода из сложившейся ситуации и повышения уровня творческого мышления студента мы предлагаем использовать виртуальную химическую лабораторию Crocodile Chemistry. Прежде чем приступить к проведению виртуальных опытов студентам

предлагается самим написать предполагаемые уравнения химических реакций, а также их мнения, что они увидят в результате реакции. Далее предоставляется методическая рекомендация по использованию виртуальной химической лаборатории, а также инструкция по работе с программой. Выполнение химического опыта осуществляется студентами строго по лабораторному практикуму, с использованием именно того оборудования, которое указано в нем. Студенты выполняют все те же действия, которые бы они выполнили в настоящей химической лаборатории: приливают, смешивают, нагревают, взвешивают, выбирают необходимую посуду и реактивы, готовят растворы необходимой концентрации и т.д. Например, при проведении химического опыта «Горение щелочных металлов в атмосфере хлора» у студентов возникали ошибки, связанные с попаданием кислорода в колбу с металлом, в результате чего в колбе начинали протекать сразу две химические реакции: взаимодействие натрия с кислородом и натрия с хлором. Протекание двух химических реакций студенты могли наблюдать в реальном времени и трехмерном пространстве, с изображением молекул, их форм, размеров и взаимодействия между собой. На экран также выводятся уравнения химических реакций, протекающих в настоящее время. Студентам предоставлялась возможность наблюдать за изменениями, происходящими в колбе: изменение цвета, выделение газа, процесс горения, уменьшение массы реагирующих веществ. Проведение опыта повторно позволяет им провести все безошибочно и записать полученные выводы, которые они сравнивают со своими записями в тетрадях и проводят оформление опыта.

При изучении прикладной химии, неорганического синтеза, органического синтеза и при прохождении ознакомительной технологической практики студентам предлагалось задание вместо выполнения рефератов по изучению какого-либо технологического процесса или производства создать презентацию в приложении Microsoft Office Power Point и провести защиту ее на зачетном занятии с использованием средств мультимедиа. Главным условием при создании презентации было то, что в ней должны были содержаться фотографии, схемы технологического процесса, установок, реагентов, уравнения реакций, то есть те элементы, которые делают презентацию наглядной и доступной для понимания. Так, создавая свою презентацию, студенты не были ограничены «рамками» и могли проявить свои творческие способности.

Анализ передового психолого-педагогического и собственного опыта позволил выработать комплекс рекомендаций в контексте формировании творческого мышления студента в процессе обучения химии:

- в максимальной степени опираться на положительные эмоции студента (удивления, радости, симпатии, переживания успеха и т. п.);

- стимулировать стремление студента к самостоятельному выбору целей, задач и средств их решения (как в больших, так и в частных вопросах);

- развивать воображение и не подавлять склонность к фантазированию, даже если оно иногда граничит с «выдаванием» выдумки за истину;

- формировать чувствительность к противоречиям, умение обнаруживать и сознательно формулировать их;

- шире применять проблемные методы обучения, которые стимулируют установку на самостоятельное или с помощью преподавателя открытие нового знания, усиливает веру учащегося в свою способность к таким открытиям.

В заключении отметим, что применение предлагаемых нами способов формирования творческого мышления студента в процессе обучения химии позволила изменить субъектную позицию студента, сформировать единое образовательное пространство преподавателя и студента.

Список литературы

1. Андреев В.И. Конкурентология: Учеб.курс для творч. саморазвития конкурентоспособности / В.И. Андреев. Казань: ЦИТ, 2004. 468 с.

2. Белов И.П. Основные направления инновационной деятельности вуза / И.П. Белов II Образовательная среда сегодня и завтра: материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф.: сб. науч. тр. М.: Моск. гос. индустр. ун-т, 2013. С. 31-34.

3. Белов И.П. Современные тенденции подготовки инженерных кадров / И.П. Белов, Т.Г. Белова // Образовательная среда сегодня и завтра: X Международной научно-практической конференции. Под редакцией Бубнова Г.Г., Плужника Е.В., СолдаткинаВ.И. М.: НОУ ВО МТИ. 2015. С. 27-31.

4. Бубнов Г. Г. Опыт внедрения инновационных информационных технологий в образовательную деятельность / Г.Г. Бубнов, Е.В. Никульчев, Е.В. Плужник // Высшее образование в России. 2015. № 1. С. 159-161.

5. Бугакова Е.В. Творческое саморазвитие старшеклассника в креативном образовании: монография / Е.В. Бугакова. НОУ ВПО МТИ «ВТУ», Тип-я «Экспресс-Печать», Оренбург, 2013.220 с.

6. Бугакова Е.В. Творческое саморазвитие студента в образовательной среде вуза / Е.В. Бугакова // Образовательная среда сегодня и завтра: материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф.: сб. науч. тр. М.: Моск. гос. индустр. ун-т, 2013. С. 53-55.

7. Ермолаева-Томина Л.Б. Психология художественного творчества: учеб. пособие для вузов / Л.Б. Ермолаева-Томина. М.: Академический Проект, 2003. 304 с.

8. Креативная лаборатория: диалог творческих практик: монография / Ред.-сост. O.A. Карлова. М.: Академический Проект, 2009. 476 с.

9. Общая психология: Курс лекции для первой ступени педагогического образования / Сост. Е.И. Рогов. М., 2000.

10. Пономарев Я.А. Психология творения / Я.А. Пономарев. М.: Моск. психол.-соц. ин-т; 1999.480 с.

11. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии / С.Л. Рубинштейн. СПб.: Питер, 1999. 720 с.

12. Guilford J. The analysis of intelligence / J. Guilford, R. Hoepfher. New York, 1971.