автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование у учащихся знаний о веществе как системе в обучении химии в основной школе

Автореферат диссертации по теме "Формирование у учащихся знаний о веществе как системе в обучении химии в основной школе"

На правах рукописи

Р Г 5 ОД

-- й ^ Матвеева Любовь Прокопьевна

ФОРМИРОВАНИЕ У УЧАЩИХСЯ ЗНАНИЙ О ВЕЩЕСТВЕ КАК СИСТЕМЕ В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ В ОСНОВНОЙ ШКОЛЕ

13.00.02 - Теория и методика обучения химии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

МОСКВА - 1996

Работа выполнена в Институте общего среднего образования Российской Академии Образования

Научный руководитель: кандидат педагогических наук Т.В.Смирнова

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор О.С.Зайцев кандидат педагогических наук Л.С.Левина

Ведущая организация:

Московский педагогический государственный университет им. В.И.Ленина

Защита состоится " 28 " июня 1996 г. в 10 ч. на заседании Диссертационного совета К 018.06.01 в Институте общего среднего образования Российской академии образования по адресу: 119903, Москва, ул. Погодинская, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан " 21" мая 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Т.А.Козлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Повышение качества знаний учащихся является одной ив главных задач основной школы. В настоящее Еремя в условиях непрерывно увеличивающегося объема информации, когда учитель не может все сообщить, решение поставленной перед школой задачи требует существенных изменений в организации учебного процесса.

Поиски путей совершенствования содержания школьного образования привели исследователей к использованию системного подхода в учебно-педагогическом процессе. Е работах И.Я.Лернера, В.И. Заг-вязинского, С.А.Шапоринского, А.С.ШепетоЕа, Л.Я.Зориной, М.Н.Скат-кина и других отмечено, что применение системного подхода в процессе обучения, независимо от рода изучаемой системы (биологической, химической, математической, социальной и др.) является познавательным средством, обеспечивающим как усвоение учащимися учебных предметов, так и формирование целостных междисциплинарных понятий науки, тлеющих универсальное методологическое значение.

В естественных науках к числу таких понятий можно отнести понятие "система", т.к. предметом изучения этих наук является природа, представляющая собой сложно организованное, взаимосвязанное целое, своего рода иерархию систем (А.А.Печенкин, О.С.Зайцев, Т.А.Ильина и др.). Системные объекты различной степени сложности, материальные и идеальные, включены в учебный материал предметов естественнонаучного цикла как объекты изучения: клетка в биологии, природный комплекс в географии, вещество в химии.

Согласно исследованиям по общей теории систем (И.В.Блауберг, В.Н.Садовский, Э.Г.Юдин, П.К.Анохин, В.Г.Афанасьев и др.) характеристика любого объекта изучения как системы предполагает выделение его структурных элементов и Езаймосвязей между ними, выявление свойств системного объекта как единого целого и его связей с внешней средой.

Изучение системных объектов, рассматриваемых в школе, в такой логической цепи облегчит восприятие школьниками этих объектов, нацелит учащихся на выявление связей между их компонентами. Тем самым оно будет способствовать усвоению учащимися системного анализа как метода познания.

Для раскрытия системной организации вещества в обучении химии имеются следующие предпосылки: а) в науке химии широко ис-

пользуется системный подход в исследовании Еещес-те, в связи с чем довольно изученными системными объектами яеляются вещество и химическая реакция; б)в практике обучения химии в Еысшей школе накоплен определенный опыт использования понятия " система" для характеристики вещества; е) основным содержанием школьного курса химии является изучение вещества и его превращений, что позволяет представить содержание изучаемых в школе основ неорганической и органической химии как единое, непрерывно рззвиЕзющееся знание о веществе как системе.

В настоящее время в методике обучения химии характеристика веществз как системы частично реализована в курсе органической химии. Содержание курса строится на идеях познаваемости строения вещества, выяснения завистлости свойств вещества от строения и предсказания их свойств по строению, на понятии о взаимном влиянии атомов в молекулах органических соединений. В методических пособиях по химии отмечают, что благодаря такому построению данного курса, учащиеся в известной степени овладевают знаниями и умениями раскрывать взаимосвязи состава, строения и свойств вещества (Н.Е.Кузнецова, Н.И.Пилипко , Ф.А.Амановз и др.).

В ряде работ, посвященных изучению вещества е школе, были сделаны попытки его системного рассмотрения. Так, Н.И.Пилипко, А.Н.Шаповалов предлагают применить единый подход к изучению неорганических и органических веществ через использование понятия о взаимном влиянии атомов (ионое) е составе вещестЕЗ. Р.Г. Иванова, Е.Е.Минченков, М. К.Клеянкина, И.А.Бессонова и др. указывают на то, что при характеристике конкретного вещества необходимо учитывать все факторы, влияющие на проявление совокупности сеойств. Но указанные авторы не ставили своей целью раскрытие системности Еещества в обучении химии. Данная проблема в методике обучения химии разработана недостаточно. В практике преподавания химии системность Еещества раскрывают лишь в конце изучения химии, ее рассмотрение не стало постоянным элементом всего процесса обучения. Этим определены актуальность и выбор теш исследования.

Цель исследования заключается в разработке методики изучения вещества на основе идеи системной организации объектов и явлений природы.

Объектом исследования является процесс обучения химии в основной школе.

Предмет исследования - процесс формирования знаний о веществе при изучении неорганической химии VIII - IX классов.

Предмет исследования и поставленная цель определили гипотезу исследования: совершенствование знаний учащихся о веществе бее существенного увеличения объема содержания курса химии возможно, если эти знания будут формироваться на основе идеи системной организации объектов и явлений природы, который предполагает развитие умений:

- выявлять структурные элементы вещества как системы;

- определять природу химических связей между структурными элементами и влияние структуры на свойства вещества;

- характеризовать свойства вещества как целостного объекта.

Использование такого подхода должно способствовать:

- концентрации содержания учебного материала гокруг стержневой идеи системной организации вещества;

- формированию у учащихся общеучебных действий (умений): описывать, анализировать, сравнивать, классифицировать.

Для проверки гипотезы и достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

- изучить состояние и тенденции развития методики изучения вещества при обученга химии с целью определения необходимого содержания и методических путей ознакомления учащихся с системной организацией вещества при обучении химии в основной школе;

- разработать методику изучения вещества, соответствующую цели исследования;

- разработать критерии сформированное™ знаний о веществе как системе;

- экспериментально проверить эффективность разработанной методики.

В процессе выполнения работы применялись следующие методы исследования: теоретический анализ химической, психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования с целью обоснования ее актуальности, определения исходных оснований и направления работы; изучение и обобщение педагогического опыта по формированию знаний о веществе; определение состояния знаний учащихся о веществе и о системе посредством анкетирования, анализа письменных работ школьников; педагогический эксперимент с последующи качественным и количественным анализом полученных результатов.

в

Новизна исследования заключается в следующем:

- определены методические пути формирования у учащихся знаний о веществе как системе; выбор методического пути зависит от пропедевтической подготовки учащихся к усвоению знаний о системной организации объектов и явлений природы, а также от учебного времени,отведенного на изучение химии;

- на основе разработанных диссертантом критериев и показателей достижении учащихся выделены и охарактеризованы четыре уровня сформированное™ у учащихся знаний о веществе как системе, которые могут быть достигнуты учащимися осноеной школы.

Теоретическая значимость исследования состоит в.разработке методического подхода к изучению вещества в процессе обучения химии в основной школе на основе идеи системной организации объектов и явлений природы, который также может быть реализован при изучении химии в старших классах и других предметов естественнонаучного цикла.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработан вариант методики изучения вещества с опорой на понятия системного подхода как метода познания, составлены задания, направленные на отработку умений осуществлять операции системного анализа и диагностику уровней сформированное™ знании учащихся о веществе как системе.

Обоснованность и достоверность результатов исследования и основных быеодов обеспечивается исходными методологическими позициями, соответствием исследования достижениям науки химии, опорой на результаты психолого-педагогических исследований, результатами качественной и количественной обрзботки фактического материала, полученного при проведении педагогического эксперимента.

Апробация результатов исследования осуществлялась в выступлениях на заседаниях лаборатории обучения химии Института общего среднего образования РАО (1954, 1995, 1996 гг.); на Енутривузовс-кой научно-практической конференции. Якутского госуниверситета (1992, 1993 гг.).

На защиту выносятся:

1. Методический подход к изучения вещества в обучении химии основной школы на основе идеи системной организации объектов и явлений природы.

2. Методика формирования у учащихся знаний о веществе как системе.

3. Критерии сформированное™ знаний о веществе как системе, соответствующие им показатели достижений учащихся и средства их диагностики.

Исследование проводилось с 1991 по 1996 г.г. Его условно можно разделить на несколько этапов. На первом этапе осуществлялся теоретический анализ проблемы и проводился констатирующий эксперимент с целью определения исходного уровня исследования, выявления положительных сторон и недостатков в знаниях учащихся о веществе и о системе и установления причин их возникновения. На втором этапе проводился поисковый эксперимент с целью разработки рабочей гипотезы и методики формирования знаний учащихся о веществе как системе. На третьем этапе проводился основной эксперимент с целью определения эффективности предлагаемой методики. Четвертый этап включал в себя анализ, интерпретацию, обобщение результатов теоретического и экспериментального исследований.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность избранной теш исследования, определены его цели, задачи, методы, сформулирована гипотеза и основные положения, выносимые на защиту, отмечены научная новизна и практическая значимость.

В первой главе "Проблема формирования знаний о веществе как системе в науке химии и в обучении химии" раскрыты исходные позиции исследования, осуществлен анализ состояния исследуемой проблемы в научной, методической и учебной литературе, а также дан анализ результатов констатирующего эксперимента.

Анализ развития представлений о веществе как системе в науке химии привел нзе к выводу, что в процессе разлития науки менялись не только представления о ее объектах, но и подход к их познанию. На смену метафизическому способу познания пришел диалектический, который проявляется в ведущих методологических принципах. Основным из них является системный принцип - принцип подхода к изучаемому явлению как органической целостности, представляющей собой множество элементов и отношений между ними.

В настоящее время системное изучение объектов науки химии.

как указывает Е.С.Вяговкин, прослеживается на трех основных уровнях гносеологического анализа: отдельных материальных носителей химической форш движения (атомов, молекул), химической реакции, технологического процесса.

В школьном обучении химии возможно системное рассмотрение вещества, т.к. предметом изучения систематического курса химии является вещество и его превращения. Вещество пак материальный объект природы обладает системной организацией: тлеет составляющие его элементы (атомные или молекулярные частицы), между которыми существуют разного вида связи. Взаимодействие элементов системы придает веществу такие индивидуальные свойства, которые не были характерны для составляющих его частиц.

Анализ методической литературы свидетельствует, что в методике обучения химии в школе сложились условия, способствующие формированию у учащихся знаний о веществе как системе: во-первых, обучение химии в школе построено на основе идеи зависимости свойств веществ от состава и строения; во-вторых, накоплен теоретический и практический опыт учителей и ученых-методистов по изучению вещества на основе ведущей идеи курса (Л. А.Цветков, Е.Е.Минченков, Р.Г.Иванова, Г.М.Чернобелъская, Н.Е.Кузнецова и ДР-).

В работах А.А.Тыльдсеппа, А.И.Шаповалова, М.К.Клеянкиной, И.А.Бессоновой и других, посвященных изучению вещества, высказана мысль об учете Есех факторов, влияющих на проявление совокупности свойств конкретного вещества. М.К.Клеянкина отмечает, что относительность химических свойств веществ в курсе неорганической химии раскрыта фрагментарно, ее рассмотрение не стало постоянным элементом методики обучения. И.А.Бессонова утверждает, что многосторонний анализ состава и строения вещества способствует установлен™ Енутрипредметных связей курса химии и в дальнейшем приводит к формированию системных знаний по данному курсу. Г.И.Шелинский предлагает показать сущность тех изменений, которые происходят в процессе образования молекул из атомов, атомных, конных и металлических кристаллов как качественно новых ступеней в системе развития вещества.Идеи этих авторов составили основу для нашего исследования.

Целенаправленное изучение и анализ объекта как системы предусматривает выполнение следующих операций: а) выделение струк-

турных элементов системы; б) выявление связей между ними и установление структуры системы; в) характеристика сеойств системного объекта как единого целого; г) рассмотрение его связей с Енешней средой.

Анализ содержания программ, учебников предметов естественнонаучного цикла, проведенный с целью выявления содержания и методики применения понятия "система", показал, что к началу изучения систематического курса химии школьники должны иметь первоначальные сведения о составных частях системы, которыми могут быть клетки, органы, ткани и др., и о связи между конкретной системой и окружающей ее средой.

Для определения состава фактических знаний учащихся о системе было проведено анкетирование школьников VIII - XI классов. Было охвачено свыше 500 школьников средних школ г.Москвы и Московской области. Результаты показали, что у школьников VIII - 1Х-х классов сформированы первоначальные представления о системных объектах. Учащиеся получили информацию об отдельных системных объектах. Но эти. сведения изолированны, фрагментарны, остаются на уровне частных примеров и не тлеют глубокого обобщения. Учащиеся X - XI классов испытывали затруднения при доказательстве системности объекта ив области химии. Большая часть школьников в качестве примерз системы привели периодическую систему химических элементов д.и.Менделеева и для доказательства системности указали на то, что она состоит из множества химических элементов, взаимосвязанных между собой. Лишь 4% учащихся указанных классов рассмотрели как систему химическую реакцию, атом, молекулу водорода, кристаллическую решетку.

Из вышесказанного следует, что при обучении систематическому курсу химии необходимо:

а) наполнить конкретным содержанием идеи, заложенные в курсе "Естествознание": целостности и системной организации объектов природы, включенности человека в природные системы, - через раскрытие системной организации предмета изучения химии - вещества;

б) использовать отдельные изолированные знания о системных объектах, полученные при изучении биологии, географии, для характеристики вещества как системы;

Во второй главе Методика формирования у учащихся знаний о

веществе как системе в обучении химии в основной школе раскрыта разработанная методика. В ней изложены возможные методические пути формирования у учащихся знаний о системности вещества; обоснован выбор одного из путей для разработки экспериментальной методики; данз качественная характеристика этапов формирования знаний о веществе как системе, выделенных при использовании данного методического пути; описаны методы, обеспечивающие усвоение знаний о веществе как системе при решении конкретных задач; показаны результаты педагогического эксперимента.

В зависимости от учебного времени, отведенного на изучение систематического курса химии, а также от содержания и объема знаний учащихся о системе и системных объектах, полученных при изучении смежных курсов (биологии, физики, географии), возможны три разных методических пути формирования знаний о ЕещестЕе как системе.

Первый путь предусматривает раскрытие системной организации вещества на заключительных уроках по обобщению знаний неорганической и органической химии. При этом описание системности вещества является итогом его предварительного изучения. Особенностью второго методического пути является тесная связь с курсом "Естествознание". Ее реализация ьозможна после изучения данного курса. При рассмотрении системности вещества по второму пути исходным положением является известная школьникам идея системной организации объектов природы. Но она была рассмотрена в общем еи-де. Поэтому необходимо проследить её проявление на объектах, изучаемых химией. В этом случае идея, заложенная в курсе естествознания, находит конкретизацию на материале школьного курса химии и приобретает методологическое значение для учащихся, т.к. они осознают применимость её для анализа более широкого круга явлений природы.

Для школ, где не введено естествознание, мы предлагаем третий путь формирования знаний о веществе как системе. В данном варианте методического пути основная идея выкристаллизовывается из отдельных сведений, полученных при изучении смежных предметов (биологии, физики, географии), постепенно теряет черты конкретности и приобретает характер всеобщности.

Предлагавши нами методический подход к изучению вещества заключается в том, чтобы не только показать учащимся системность

вещества, но и научить их осуществлять системный анализ вещества для характеристики его сеойств. Это требует специальных усилий как со стороны учителя, так и со стороны ученикз.

Для формирования у школьников знаний о веществе как системе по третьему методическому пути учителю необходимо объяснять и систематизировать учебный материал с позиций системной организа-Ц1Ш объектов и явлений природы; добиться формирования у учащихся умений осуществлять операции системного анализа объектов изучения; организовать учебную деятельность учащихся по применению полученных знании и умений при решении заданий раз,кого типз; реализовать межпредметные связи на уровне общих идей и положений с другими предметами естественнонаучного цикла.

Обучение учащихся системному подходу к изучению веществз учитель проводит через раскрытие его сущности, применение планов последовательных действий для характеристики вещества как системы. Наряду с этим учитель использует решение задач, где требуется применение формирующегося умения.

Мы выделили основные умения, которые необходимы для характеристики вещества как системы: з) анализ состава вещества по его химической формуле с целью определения качественного и количественного составов вещества; б) анализ строения веществз, в результате которого учащиеся смогут получить следующие сведения.-' определить вид химической связи между структурными частицами вещества; выяснить тип кристаллической решетки, присущий данному веществу при обычных условиях; выявить структурные частицы вещест-Ба; характеризовать совокупность свойств, присущих данному веществу, как системному объекту.

Основным инструментом учителя для формирования у учащихся соответствующих умений служили задания разного типа. Применялись три типа заданий, основанием классификации которых явились выполняемые ими дидактические функции.

Задания первого типа предназначены для усвоения основных понятий, раскрывающих системность вещества. Их выполнение требует владения школьниками следующих умений: анализировать состав отдельно взятого вещества по его химической формуле; проводить сравнительный анализ состава веществ по их химическим формулам; устанавливать сеязь между составом и свойствами вещества. Например: "Сравнит по качественному и количественному составу угле-

кислы» газ СО2 и угарный газ СО. Объясните, разами или одинаковыми свойствами будут обладать ami вещества."

Задания второго типа предназначены для закрепления знаний учащихся о веществе как системе и обучения умению их применять при характеристике вещества. Задания второго типа в своем содержании еключэют план характеристики вещества как системы. Примером заданий дзнного типа может быть следующее: "Охарактеризуйте атом химического элемента натрия как систему: 1) назовите его структурные элементы; 2) опишите, какие связи существуют между этими компонентами; 3) определим, чем отягчается данная система (атом натрия) от других подобных систем; 4) определит характер свойств простого вещества натрия (металлические, переходные, веметалш-чесяие).

Задания третьего типа отличаются от первых двух тем, что при их выполнении школьники должны объяснять свой ответ с привлечением обобщенных знаний о системе и имеют наибольшую диагностическую ценность при определении уровня сформированное™ знаний о веществе как системе. К ним можно отнести следующее: "Охарактеризуйте свойства простого вещества - кальция Са".

Основываясь на учении П.Я.Гальперинз, Н.Ф.Талызиной о поэтапном формировании умственных действий, В.В.Давыдова и И.К.Журавлева о роли содержания образования как определенного фзктора умственного развития, а также, принимая во внимание, теоретические уровни изучения вещества в курсе химии основной школы, мы разделили процесс формирования знаний о веществе на несколько этапов.

На первом этапе (подготовительном) теоретической основой служило атомно-молекулярное учение. Наша методика предполагает усвоение положений о том, что любое вещество является результатом связи составляющих его частиц. Так, формируя представления об атомах и молекулах, простых и сложных веществах, учитель объясняет, что атомы и молекулы не просто слагают вещества, но соединяясь, они влияют друг на друга, частично изменяясь при этом, вследствие чего каждое вещество приобретает иные свойства, не сводимые к свойствам составляющих его частиц. Нз взаимное влияние частиц, составляющих вещество, обращают внимание учащихся и при изучении химических свойств представителей основных классов неорганических соединений. Исходя из анализз химической формулы,и,

опираясь на данные химического эксперимента, выделяют обще и особенные свойства кислот, оснований. Таким образом, на дзнном этапе обучения учащиеся получают сведения о составных частицах вещества (атомах, молекулах, ионах) и о связи между ними, в силу чего каждое вещество обладает присущей лишь ему совокупностью свойств.

Второй этап формирования знаний о веществе как системе охватывает период изучения теш "Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева. Строение атома". Для данного этапз характерно обобщение понятия "система", выделение основных признаков и свойств системы и их применение при характеристике конкретных химических объектов. Так, при изучении строения атома химического элемента выделяют следующие признаки его системности: наличие структурных элементов (ядро и электронная оболочка); определенный порядок расположения структурных элементов; наличие связи между ними (электростатическая сила притяжения); отмечают, что изменения, происходящие в составе атома, влекут за собой изменения в его строении и проявляемых им свойствах, следовательно, приводят к нарушен!® исходной системы и возникновению нового системного образования (например, иона). Далее учащиеся применяют знания о системе при характеристике периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева. Предлагаемая нами методика на данном этапе направлена на то, чтобы учащиеся научились применять знания о системе при характеристике реальных системных объектов изучения.

Третий этап связан с периодом изучения теш "Химическая связь. Строение вещества". Изучение процесса образования химической связи позволяет рассмотреть переход от атомного уровня структурной организации вещества к надатомной. Целью данного этапа является формирование у учащихся взгляда на вещество как на качественно новое образование по сравнению с составляющими его частицами. Учащиеся должны уяснить, что для характеристики конкретного вещества необходимо учитывать факторы, влияющие на проявление совокупности свойств данного вещества.

Четвертый этап формирования знаний учащихся о веществе как системе охватывает период изучения теш "Электролитическая диссоциация". На данном этапе на первый план выступзют процессы превращения веществ (химические реакции): вещество как система

реагирует на определенные условия среды - контакт с другими веществами, действие физических факторов и т.д. Учащиеся учатся применять свои знания о системе, ее признаках и свойствах при характеристике химической реакции. Особенно ценны в этом отношении сведения о реакциях ионного обмена (обратимые и необратимые реакции), об окислительно-восстановительных процессах, о химических свойствах кислот и оснований в свете теории электролитической диссоциации.

Нз Есех этапа;-; формирования знаний о веществе как системе происходило постепенное развитие знаний о веществе, которое способствовало более полной характеристике его свойств, и совершенствованию умений применять полученные знания о системе, осуществлять системный анализ объекта изучения.

Для оценки результативности предлагаемой методики выявлены компоненты прогнозируемого результата процесса формирования знаний о веществе как системе: - обобщенные знания о системе; - знания, характеризующие вещество как систему; - умения осуществлять операции системного анализа объектов рассмотрения.

Указанные компоненты предполагаемого результата обучения учащихся определили выбор критериев его достижения. Мы выделили следующие критерии сформированное™ знаний учащихся о веществе как системе: 1. Владение знаниям о системе.

2. Владение знаниями о веществе, характеризующими его как систему.

3. умения осуществлять операции системного анализа объектов изучения..

Каждому критерию как обобщенному параметру оценки, соответствуют отдельные показатели - конкретные проявления действия каждого критерия. Эти показатели представляют собой характеристику элементов знаний и умений учащихся, развитие которых необходимо для формирования у учащихся знаний о веществе как системе.

В СЕоем исследовании мы выделили четыре уровня сформированное™ знаний о веществе как системе. Исходный уровень характеризуется тем, что учащиеся имеют лишь общие представления о системе. Они не могут указать полный перечень признаков системы, но приводят примеры системных объектов, выделяют основные компоненты некоторых изученных системных объектов. Для выявления данного уровня знаний учащихся мы использовзли анкеты.

Первый уровень предполагает знание учащимися основных признаков системы, таких как наличие взаимосвязанных структурных элементов, и умение использовать эти признаки при выявлении системности объектов изучения.

Второй уровень характеризуется умением учащихся устанавливать связи между структурными элементами вещества.

Третий уровень сформированное™ знаний предполагает, что учащиеся на сходных с изученными примерах могут определять свойства конкретного вещества как единого целого. Учащиеся, достигшие данного уровня, хорошо справляются с заданиями второго типа, но испытывают затруднения при выполнении заданий третьего типа.

Четвертому уровню соответствует умение самостоятельно характеризовать вещество как систему. Учащиеся, достигшие этого уровня, могут выполнять задания третьего типа. В своих ответах они свободно оперируют знаниями о веществе, о системе.

В дальнейшем знания о веществе как системе учащиеся могут применять при характеристике химической реакции, в которой участвуют изученные вещества.Они могут рассматривать химическую реакцию как процесс взаимодействия двух и более систем, в результате которого образуются ноЕые веществз, также обладающие системной организацией. • -

Далее учащиеся могут, преодолев межпредметный барьер, по своей инициативе применять знания о системе и умения осуществлять операции системного анализа при рассмотрении объектов, изучаемых другими предметами естественнонаучного цикла.

Педагогический эксперимент был проведен в трех школах г.Москвы и Московской области. Экспериментальное обучение проводилось на материале тем курсов неорганической химии VIII-IX классов: "Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева. Строение атома", "Химическая связь. Строение вещества", "Электролитическая диссоциация". Обучение в контрольных классах происходило по традиционной методике.

Определение результативности предлагаемой методики проводили на основе сравнения ответов учащихся экспериментальных и контрольных классов на задания письменных работ, предложенных им после изучения каждой из названных выше тем. Тексты письменных работ составлялись с таким расчетом, чтобы их можно было предложить учащимся как экспериментальных, так и контрольных классов.

Средний коэффициент полноты усвоения учебного материала, коэффициент доступности отобранной информации рассчитывались по методике А.А.Кьшерялга. Быделение уровней сформированное™ знаний о веществе как системе проводилось согласно разработанным нами критериям. Под термином "уровни сформированное™ знаний о веществе как системе" мы понимаем не только знания как усвоенную информацию, но и как комплекс умений их применять. Обобщенный результат письменных работ приведен на диаграмме.

Диаграмма

Результаты усвоения учащимися знаний о веществе как системе

Частоты

во

5.0-АО

ю

58

А

6

П

АЪ

42

I

36

10

ю

48

П

50

I

51

I

52

АО

25 Й

Ш ЙЮЭД

А2

Ь

22 I

От

где

Н I

чип о

А

и

т

н I

II

III

_ i IV

н

I

экспериментальные классы; отсутствие учащихся с указанным уровнем;

н

и щ IV

Уровни контрольные кл. уровень не выявлен.

письменная работа после изучения теш "Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева. Строение атома";

Б письменная работа после изучения теш "Химическая связь. Строение вещества";

В письменная работа после изучения теш "Электролитическая диссоциация" Ответы учащихся, достигших четвертого уровня сформированное-

ти знаний о веществе как системе, характеризовались аргументированностью, умением выделять причинно-следственные связи, свободным оперированием изученными понятиями, в том числе понятиями, связанными с системным рассмотрением объекта изучения, привлечением обобщенных знаний о системе для объяснения фактов и явлений.

Ответы учащихся контрольных клзссов носили, в основном, воспроизводящий характер, не были достаточно аргументированы. При характеристике вещества они учитывали лишь один или два фактора, оказывающих влияние на проявление совокупности свойств веществз.

Сравнение результатов выполнения письменных работ учащимися экспериментальных и контрольных классов по уровням сформирован-ности знаний о веществе как системе по диаграмме на с.16 свидетельствует о достижении учащимися экспериментальных классов высоких уровней усвоения знаний (III - IV). Причиной этого мы считаем выработку у учащихся умения усваивать знания о веществе, опираясь на операции системного анализа, и применять эти знания при характеристике конкретного вещества.

Вместе с тем достижение учащимися контрольных классов третьего уровня сформированное™ знаний о веществе как системе С7%3 показывает, что материалы изученных тем и традиционная методика его изложения в определенной мере способствует получению школьниками некоторых сведений о веществе, раскрывающих его системность. Но эти сведения воспринимаются учащимися фрагментарно, так как в традиционной методике обучения химии не делают акцент на системной организации вещества.

Таким образом, проведенный педагогический эксперимент показал эффективность предлагаемой методики формирования знаний о веществе как системе.

ВЫВОДЫ

В итоге проведенного теоретического и экспериментального исследования проблемы формирования у учащихся знаний о веществе как системе в обучении химии в основной школе получены данные, подтверждающие выдвинутую гипотезу, доказывающие эффективность разработанной методики и возможность использования ее в практике работы учителей химии.

Основные результаты исследования сводятся к следующему:

На основе анализа состояния и выявления тенденций развития методики обучения химии обоснован и проведен отбор содержания необходимых для формирования у школьников знаний о веществе как системе.

В зависимости от учебного времени, отведенного на изучение систематического курса химии, а также от пропедевтической подготовки учащихся к усвоению знаний о системности объектов природы предложены три методических пути ознакомления школьников с системной организацией веществз в процессе обучения химии в основной школе и даны рекомендации их применения в школьной практике.

Разработана методика формирования у учащихся знаний о веществе как системе в основной школе, реализация которой предусматривает целенаправленную организацию учителем учебной деятельности учащихся: а) объяснение и систематизацию материала с позиций идеи системной организации объектов и явлений природы; б), ознакомление школьников с операциями системного анализа вещества; в) обучение учащихся применению полученных знаний и умений; г) реализацию межпредметных связей естественнонаучных дисциплин на уровне общих идей и положений о системности объектов окружающего мира.

Разработаны критерии . сформированное™ знаний о веществе как системе и выработки умении осуществлять операции системного анализа, а также соответствующие им показатели достижений учащихся,

Выделены уровни сформированное™ знаний и умений, дана их характеристика.

Составлены комплексы заданий для учащихся. В зависимости от выполняемой дидактической функции выделено три типа гаданий. Задания первого типа предназначены для тога, чтобы учащиеся усвоили основные понятия, раскрывающие системность ЕещестЕа. Задания второго типа направлены на закрепление знаний о веществе как системе и обучению умению их применять при характеристике вещества. Задания третьего типа способствуют формирован!® у учащихся обобщенных знаний .о системе и.системности объектов изучения. Такие задания имеют наибольшую диагностическую ценность при определении уровня сформированное™ знаний о веществе как системе у учащихся.

Экспериментально подтверждена эффективность разработанной методики формирования знаний о веществе как системе и умений осуществлять операции системного анализа объектов изучения, которая

выразилась в достижении учащимися экспериментальных классов более высоких уровней сформированное?« планируемого результата обучения по сравнению с учащимися контрольных классов.

Дальнейшее развитие исследования мы видим в применении предложенной нами методики к формированию знаний о химической реакции, органических соединениях* в старших классах полной средней

Основные положения диссертационного исследования опубликованы в следующих работах:

1. Реализация идеи системного подхода в школьном курсе химии // Материалы научно-практической конференции "Актуальные проблемы обучения и воспитания детей и молодёжи" - М.: ИП и ПКиПК РАО, 1994. - С. 93 -95.

2. Системный подход к изучению объектов химии и его применение в практике обучения в средней школе // Актуальные вопросы обучения и воспитания детей и молодежи - М.: 1994. - с. 74 - 76.

3. Раскрытие системой организации вещества в курсе химии основной школы // Современные подходы к обучению и воспитанию детей и молодёжи - М.: 1995. - С. 99 - 101.

школы.