Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №11/2003

Переписка с читателем

Оптимизация преподавания химии
посредством уровневой дифференциации
содержания и методов обучения

Вашему вниманию предлагается анализ некоторых итогов инновационного проекта «Оптимизация преподавания химии посредством уровневой дифференциации содержания и методов обучения», который реализуется в гимназии № 57 города Кургана с 1995 г. под научным руководством кафедры естественных наук Курганского института повышения квалификации работников образования. Надеемся, что учителям химии будут интересны наши подходы к практическому воплощению идеи дифференциации, к анализу знаний, умений и навыков, сформированных у школьников.

В качестве иллюстрации предлагаются разработки нестандартных уроков химии по темам: «Организм человека и вещества окружающей среды», «Комплексные соединения» (см. следующие номера).

Анализ результатов опытно-экспериментальной работы

Химия – один из самых сложных общеобразовательных предметов. Успешно овладеть даже базовым школьным курсом химии невозможно, если у ученика недостаточно развит мыслительный процесс. Особенно востребованы на уроках химии умения анализировать учебный материал, сравнивать, обобщать, а также способность к абстрагированию. Учебные задания по химии развивают интеллектуальные способности. Но реально в среднестатистическом классе находятся ребята, легко усваивающие химические понятия, но испытывающие при изучении химии значительные затруднения. Если, ориентируясь на последних, упрощать содержание базового курса, пострадают все, т. к. значительно снизится мировоззренческий уровень уроков. Уровневая дифференциация содержания и методов обучения позволяет ставить посильные учебные задачи перед каждым ребенком, создавать активный интеллектуальный фон уроков, полноценно реализовать в преподавании принципы научности, практической направленности, историзма, междисциплинарного подхода.
В течение нескольких лет преподавание химии в гимназии № 57 Кургана ведется на основе программы, в которой определены базовый, абитуриентский и творческий уровни. Первые два уровня взаимосвязаны по содержанию и реализуются на обязательных для всех уроках с продолжением на специальных курсовых занятиях, групповых и индивидуальных консультациях.
Для иллюстрации сказанного приведем несколько выдержек из уровневых программ.

Тема «Вода» (8 класс)

Базовый уровень. Качественный и количественный состав молекулы воды, подтверждение состава анализом и синтезом. Ковалентная полярная связь в молекуле воды. Молекулярная полярная кристаллическая решетка воды, соответствующие физические свойства.
Абитуриентский уровень. 3-Гибридное состояние атома кислорода в молекуле воды. Геометрия молекулы. Водородные связи: механизм образования и их влияние на аномальные физические свойства воды.
Ученики, способные усвоить материал абитуриентского уровня, привлекаются учителем для участия в семинарских занятиях; ребята, для которых этот материал сложен, просто многократно его прослушивают: сначала – объяснения учителя, затем – ответы одноклассников, приобщаясь к вопросам строения вещества на современном уровне. Конечно, учитель должен хорошо представлять возможности каждого ученика, чтобы нагрузка на уроках распределялась оптимально. Опыт показывает, что школьников, способных работать на более высоком уровне, становится больше. К третьему году изучения химии на абитуриентском уровне способны работать 60–75% учащихся гимназии.
Следующий пример относится к формированию навыков решения расчетных задач.

Тема «Химические свойства солей: взаимодействие с металлами».
Задачи на изменение массы пластинок (9 класс)

Базовый уровень. Какие массы новой соли и нового металла образуются при взаимодействии 200 г 16%-го раствора сульфата меди(II) и 5,6 г железных стружек?
Абитуриентский уровень. В раствор сульфата меди(II) массой 200 г с массовой долей соли 16% опущена железная пластинка массой 5,6 г. Рассчитать массу пластинки, определить качественный и количественный состав раствора после окончания реакции.
Задача базового уровня предполагает стандартный расчет по уравнению реакции, иллюстрирующей химические свойства солей.
Задача абитуриентского уровня требует умения рассчитывать по уравнению реакции не просто количество вещества одного из участников реакции, а изменение массы пластинки.
В соответствии с уравнением реакции: 1 моль сульфата меди реагирует с 1 моль железа, при этом с пластинки «уходит», растворяется 1 моль железа (–56 г), но на ней оседает 1 моль меди (+64 г), что соответствует изменению массы пластинки на 8 г. Такого рода рассуждение – мыслительный процесс более высокого уровня.
Еще пример, показывающий возможности данной программы для выхода школьного уровня химии на более высокий, вузовский уровень: изучение механизмов протекания реакций.

Тема «Химические свойства предельных одноатомных спиртов»
(10 класс)

Базовый уровень. «Взаимодействие алканолов с галогеноводородами».
Абитуриентский уровень. «Механизм нуклеофильного замещения».

Задания для закрепления знаний о механизме взаимодействия спиртов с галогеноводородами могут быть дифференцированы: объяснить данный механизм в общем виде, на различных конкретных примерах (этанол и йодоводород, метанол и хлороводород и т. д.) пояснить, почему реакция протекает с сухими галогеноводородами, а не с растворами галогеноводородных кислот.
В традиционные задания «цепочки превращений» вводятся дополнения: если над стрелкой стоит знак звездочки ( * ), нужно не только записать уравнение соответствующей реакции, но и пояснить ее механизм.
Соответственно с современным состоянием химической теории знакомятся все, а кому химия нужна для поступления в вуз, уже начинают подготовку к поступлению.
Отдельную проблему представляет собой реализация преподавания химии на творческом уровне, который понимается как самостоятельная исследовательская работа школьников, занятие серьезной научной проблемой.
Одной из главных задач, которые ставятся перед учащимися, выполняющими работу творческого уровня, является полноценное обоснование своих выводов с позиции теоретической химии и даже таких ее областей, как химическая термодинамика, биохимия и т. д.
Лауреатом областного смотра научно-технического творчества молодежи Зауралья 1998 г. стала ученица 11-го медицинского класса гимназии. Тема ее работы — «Наркомания как социально-медицинская проблема». В ней был дан анализ химической структуры различных групп наркотических веществ (опиаты, галлюциногены, амфетамины) и механизмов их влияния на организм человека.
Примером дифференциации методов обучения может быть проведение уроков химии в форме лекций-шоу, «сократовских бесед», «дидактического театра». Такие уроки помогают глубже осознавать смысл достаточно сложных для восприятия химических понятий. Так, лекции-шоу преподносят учебную информацию с помощью пиктограмм – логических рисунков, передающих содержание понятия, его признаки через наглядные образы. Пиктограмма комментируется, так что понятие воспринимается одновременно на аудио- и визуальном уровнях. Расшифровывая пиктограмму, ученик «подключает» логику, образное и ассоциативное мышление, чувство юмора. Такие лекции-шоу созданы по нескольким темам: «Комплексные соединения», «Химическая связь», «Сложные эфиры. Жиры», «Нефтепереработка».
Таким образом, уровневые программы позволяют сочетать в преподавании научность и доступность, максимально активизировать учащихся на уроках, готовить их к участию в олимпиадах и поступлению в вуз.

Анализ уровня обученности учащихся

Обучение в средней школе предполагает соответствующую систему контроля. Систематический учет знаний, умений и навыков учащихся повышает у них внешнюю мотивацию к серьезной учебной работе, выполняет функцию информирования об успехах по предмету самого ученика и других участников учебно-воспитательного процесса – родителей, классного руководителя. Но для учителя, ведущего предмет, анализ результатов контроля по традиционным позициям – «% выполнения», «% качества» – не несет исчерпывающей информации. Вероятно, именно поэтому сами учителя редко просчитывают результаты контрольных срезов, цифровой анализ составляется обычно по итогам учебных четвертей по требованию завуча. В гимназии № 57 Кургана в ходе опытно-экспериментальной работы «Оптимизация преподавания химии посредством уровневой дифференциации содержания и методов обучения» выработана система анализа уровня обученности по химии на основании отдельных знаний, умений и навыков, которые ребята должны проявить, выполняя контрольную работу.
В качестве примера приведем анализ контрольной работы в 8-м классе по теме «Строение вещества. Химическая связь. Окислительно-восстановительные реакции» (табл.).

Анализ позволяет учителю наметить направления коррекционной работы по данной теме.

  • Закрепить знание основных типов кристаллических решеток: учащиеся путают названия, не различают полярные и неполярные молекулярные кристаллические решетки.
  • Обратить внимание учащихся на то, что необходимо указывать частичный положительный заряд в схемах ковалентной полярной связи.
  • Продолжить систематическую работу по составлению уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса, в том числе взаимодействия металлов с концентрированной и разбавленной азотной кислотой.

В конце учебного года можно составить для каждого ученика график, на котором будет изображен уровень его знаний по химии (рис.).

Рис.
Индивидуальный «химический профиль» ученика 8-го класса

Кроме того, определяется группа учащихся, допустивших особенно много ошибок, с которыми целесообразно провести групповую консультацию с последующим индивидуальным контролем на уроках по карточкам. Результаты контроля можно также представить графически: на оси абсцисс зафиксировать анализируемые знания, умения, навыки, а на оси ординат – число (процент) учеников, выполняющих соответствующую операцию без ошибок.

Е.Г.СМИРНОВА,
учитель химии гимназии № 57
(г. Курган)