автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Организация самостоятельной деятельности учащихся при изучении химии как средство их интеллектуального развития на основе использования регионального материала

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Осипова, Ирина Вагизовна, 1998 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ С ЦЕЛЬЮ ИХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ С УЧЕТОМ ПРИНЦИПА РЕГИОНАЛЬНОСТИ.

1.1. Психолого-педагогические основы интеллектуального развития учащихся в образовательном процессе.

1.2. Самостоятельная деятельность учащихся как средство их интеллектуального развития.

1.3. Реализация принципа региональности при обучении химии в ходе интеллектуального развития учащихся.

Выводы.

ГЛАВА И. МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ С ЦЕЛЬЮ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ХИМИИ.

2.1. Методическая система организации интеллектуального развития учащихся при изучении химии на основе использования системы блоков самостоятельных работ.

2.2. Отбор содержания и проведения различных форм обучения по химии на основе использования регионального материала, направленных на интеллектуальное развитие и активизацию самостоятельной деятельности учащихся.

2.3. Методика использования различных видов самостоятельных работ как средство интеллектуального развития учащихся при изучении химии.

2.4. Спецкурс регионального характера как средство углубления и профориентации изучения химии и его роль в интеллектуальном развитии учащихся.

Выводы.

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА С ЦЕЛЬЮ ИХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНО

ГО РАЗВИТИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ХИМИИ.

3.1 Результаты исследования констатирующего этапа педагогического эксперимента.

3.2 Оценка эффективности формирующего этапа педагогического эксперимента.

Выводы.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Организация самостоятельной деятельности учащихся при изучении химии как средство их интеллектуального развития на основе использования регионального материала"

В последние годы в связи с внедрением в практику общеобразовательной школы новой парадигмы образования и новых Базисных учебных планов, ее отображающих, все большее внимание уделяется не столько содержательной, сколько деятельностной, а также индивидуально-личностной сторонам обучения. Интеллектуальное развитие учащихся -средство и результат, условие превращения требований, заложенных в указанных документах, в действительность. С другой стороны, только такой подход - деятельностный и индивидуально-личностный - способны поднять интеллектуальное развитие учащихся на тот уровень, который требует современная цивилизация вообще, российская жизнь - в частности от молодежи, вступающей в жизнь.

Самостоятельная работа, всегда ценимая составителями образовательных программ и педагогами, внедряющими эти программы и учебные планы, приобретает в рамках новой системы особое значение, ибо, как гласит «золотое правило психологии», «все познается в деятельности». Для развития личности самостоятельный выбор объема содержания, глубины его проработки, соответствующих этим задачам технологий и форм обучения, овладения материалом (основы наук, их проекция на будущую жизнедеятельность) как нельзя лучше способствует становлению собственных возможностей, способностей и склонностей. В таком выборе едва ли не решающая роль принадлежит региональному материалу, особенностям его включения в предстоящую деятельность. Эта роль диктуется прежде всего конкретностью регионального материала, его постоянным проявлением в разных сферах (природа, культура, социум) и действенным влиянием на саму личность, ее адаптацию. Поэтому основную задачу исследования мы определили так: развитие интеллекта через организацию самостоятельной деятельности на основе использования регионального материала.

Актуальность исследования: состоит в необходимости преодоления противоречия между сложившимися путями и способами внедрения Базисных учебных планов и госстандартов в общеобразовательные школы, с одной стороны, и все возрастающими требованиями к уровню интеллектуальной подготовки выпускников школы, с другой стороны, что заставляет искать оптимальные пути решения возникающих задач с учетом тех особенностей и возможностей, которые сложились в данном регионе. Мы считаем, что самостоятельная учебная деятельность и принцип региональности в отборе содержания предметов и выборе форм деятельности играют одну из важных ролей при достижении этих целей.

Цель исследования: создание методической системы, направленной на интеллектуальное развитие учащихся, на основе организации различных видов самостоятельной деятельности при изучении химии с учетом принципа региональности.

Объект исследования: образовательно-воспитательный процесс по химии с акцентом на самостоятельную деятельность как средство интеллектуального развития учащихся. \

Предмет исследования: выявление влияния различных способов организации самостоятельной деятельности учащихся на основе включения регионального материала на интеллектуальное развитие учащихся.

В соответствии с целью исследования была выдвинута рабочая гипотеза: если в основу методической системы изучения химии, направленной на интеллектуальное развитие учащихся, системообразующей выделить самостоятельную деятельность учащихся на основе использования принципа региональности с целью их мотивации, то это будет способствовать повышению уровня общей информированности, обученности, развития памяти, интеллектуальных умений (выделенных нами в качестве показателей интеллектуального развития).

Для достижения поставленной цели и проверки гипотезы необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести анализ философской, методической, психолого-педагогической литературы с целью выявления уровня проработанности исследуемой проблемы.

2. Выявить состояние исследуемой проблемы в практике школы.

3. Разработать методическую систему, направленную на интеллектуальное развитие учащихся, на основе использования различных видов самостоятельных работ при изучении химии с учетом принципа региональности.

4. Экспериментально проверить эффективность предложенной методической системы.

Методологической и теоретической основой исследования являются: работы педагогов, психологов и методистов по проблемам развивающего обучения, самостоятельной учебной деятельности, интеллектуального развития учащихся: Ю.К. Бабанского, В.В. Давыдова, В.И. Загвязинского, П.И. Пидкасистого, Т.В. Скрипник, Л.Ф. Тихомировой, И.С. Якиманской и др.

Методы и организация исследования: анализ психолого-педагогической литературы по проблеме самостоятельной деятельности с целью интеллектуального развития, на основе чего определены исходные теоретические положения исследования, выделены направления в проведении педагогического эксперимента; анализ методической литературы по проблеме самостоятельной деятельности, интеллектуального развития, анализ школьных программ по химии с целью включения регионального компонента; педагогическое наблюдение, изучение опыта работы учителей, использующих при обучении различные виды самостоятельной деятельности, направленной на развитие интеллекта учащихся;

- сбор массового материала: беседы, опрос, анкетирование учителей и учащихся;

- педагогический эксперимент (констатирующий и формирующий), анализ его результатов; методы математической обработки результатов, предложенные A.A. Кыверялгом, Т.В. Скрипник, A.B. Усовой.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается: в разработке методологических основ формирования самостоятельной деятельности учащихся с целью развития их интеллектуальных умений на основе использования регионального материала на уроках и во внеурочное время; в создании модели поэтапного интеллектуального развития учащихся с учетом дифференцированного подхода к их обученности, а также специфики учебного предмета, его дидактических и развивающих возможностей.

Практическое значение исследования состоит в том, что разработана система блоков самостоятельных работ, направленных на интеллектуальное развитие учащихся при изучении химии. Разработана программа спецкурса «Лесные богатства Тюменского края» с учетом принципа региональности, профильного спецкурса «Основные лесохимические производства», что способствует реализации Базисных учебных планов, в том числе их вариативной части. Разработаны нетрадиционные формы уроков, составлены задачи и химический эксперимент с использованием регионального материала. Определен и включен в программу по химии региональный компонент.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Методологические основы создания условий поэтапного интеллектуального развития учащихся в соответствии с дидактическими, развивающими и воспитывающими возможностями химии как учебного предмета.

2. Методическая система интеллектуального развития учащихся Западно-Сибирского региона путем использование системы блоков самостоятельных работ при изучении химии (базисный курс 8-10 классов).

Апробация работы и внедрение ее в практику осуществлялись в разработанных автором нетрадиционных формах уроков, методических материалах, на 2 спецкурсах, включающих новую тематику. Основные положения исследования обсуждались на Международной конференции «Экологическое образование в условиях крупного промышленного города», Нижний Тагил, 1995 г.; на Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные системы образования России», г. Березники, 1995 г.; на Межвузовской научно-практической конференции «Экология. Экологическое образование, его возможности и перспективы. Интеграция», г. Тобольск, 1995 г.; на региональных научно-практических конференциях Тобольск -Тюмень, 1995, 1996, 1997 г.г.; на заседаниях кафедры химии и методики преподавания химии и аспирантских семинарах в ТГПИ им. Д.И. Менделеева.

Педагогический эксперимент проводился в средних школах №13, №14, лицейских классах Педагогического колледжа г. Тобольска в 1993 - 1998 г.г., с общим числом учащихся 600 человек.

По теме исследования опубликовано 10 работ, в которых раскрыты основные идеи диссертации, изложены практические рекомендации. Работа выполнена на кафедре химии и методики преподавания химии Тобольского государственного педагогического института имени Д.И. Менделеева.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

темы, обобщая полученные на уроке сведения о лесных ресурсах региона.Одним из эффективных способов интеллектуального развития учащихся может быть систематическое решение на уроках специально подготовленных задач, в условиях которых содержатся конкретные региональные данные.Текстовые задачи, содержащие конкретные данные из окружающей деятельности, должны помочь учащимся использовать подобные сведения в жизненных ситуациях.Приведем примеры некоторых задач и упражнений, использованных нами в ходе проведения уроков по химии в 8-10 классах.Таблица № 11 Примеры задач и упражнений.Тема занятий

1. Свойства и примене ние кислорода.Оксиды.2. Классификация и свойства оксидов.3. Вода, растворы.4. Основания. Химиче ские свойства основа ний.5. Реакции обратимые и необратимые. Силь ные и слабые электро литы.Примеры задач и упражнений.В почве и почвенном воздухе содержится: оксид уг лерода (IV), оксид магния, оксид железа (III), оксид кремния (IV). Напишите формулы названных окси дов.1. Напишите формулы известных вам оксидов, наи более распространенных в природе. Назовите их.2. Назовите оксиды, которые образуются в природе в результате жизнедеятельности живых организ мов. Напишите их формулы. Для ответа исполь зуйте знания из курса биологии.Вам выданы образцы Тюменской минеральной во ды, взятой из разных источников (они указаны на

этикетках). Предположительно, в них содержатся ионы СГ , S04^ ", НСО"з Составьте план их определе ния. Предложите способы очистки воды от этих ионов.Старые бумаги, книг, газет, обоев связано с погло щением газов COj, SO2, HjS и паров воды из атмо сферы. Напишите уравнения реакций нейтрализации образованных на поверхности бумаги кислот сла бым раствором гидроксида натрия.Углекислый газ, выделяемый при дыхании микро организмов и корней растений леса, соединяется в почве с водой, образуя слабую угольную кислоту.Часть этой кислоты обратимо диссоциирует, другая часть разлагается на исходные газ и воду.Изобразите четыре названных процесса двумя уравПродолжение таблицы № 11 нениями реакции.6. Углерод, углерода.Свойства 1. В состав каких соединений растения и животные усваивают углерод из внешней среды? Назовите эти соединения.2. При плавлении меди на поверхности образуются оксиды меди CujO и СиО. Для удаления этих примесей в расплав погружают свежеспиленное бревно. Напишите уравнения реакций восстанов ления оксидов меди углеродом древесины.7. Спирты и фенолы. Торф состоит в основном из сфагновых мхов, со держащих различные фенолы, родоначальником ко торых является CgHjOH. Порошок торфа обладает антистатическими свойствами, поэтому его приме няют для упаковки и хранения фруктов, а на живот новодческих фермах - в качестве подстилки. Со ставьте формулы гомологов фенола.8. Углеводы. 1. Для консервирования плодов и ягод готовят сиро пы с различной массовой долей сахара. Рассчи тайте массу сахара, которая требуется для приго товления:

а) 3 кг 60%-ного раствора;

б) 5 кг 45%-ного раствора;

в) ведра (10 л) 1.5 М раствора.2. Глюкозу получают гидролизом древесных опилок в присутствии соляной кислоты, которую впослед ствии нейтрализуют гидрокарбонатом натрия. На пишите уравнения реакций, о которых идет речь.Рассмотренные примеры задач и упражнений мы использовали в основном с целью закрепления, систематизации и проверки знаний.Каждый вид самостоятельной работы, направленной на интеллектуаль ное развитие, вьшолняет определенные дидактические функции, представ ленные в таблице № 12 Таблица № 12 Дидактические функции самостоятельной работы, направленной на ин теллектуальное развитие.Виды самостоятельной ра боты, направленной на ин теллектуальное развитие.Химический эксперимент Дидактические функции Источник химической информации региональПродолжение таблицы № 12 ного характера. Обеспечивает единство позна вательной и практической деятельности, учит применять знания на практике, способствует отработке экспериментальных умений и навы ков.Самостоятельная работа с учебными текстами, учеб ником, дополнительной ли тературой.Источники химической, межпредметной ин формации, программного и внепрограммного характера. Развивает кругозор, общую инфор мированность, интеллектуальные умения: ана лиза, синтеза, сравнения, конкретизации, обще ния.Задачи, упражнения, вопро сы.Активизирует гибкость мыслительных процес сов, быстроту умственных операций, глубину проникновения в сущность изучаемого явления.Сочинения, доклады, рефе раты.Учат уметь вести устное и письменное повест вование, давать описания явлений, законов, рассуждать, делать выводы, приводить доказа тельства.Самостоятельная работа по подготовке наглядных по собий, схем, таблиц, рисун ков.Способствует систематизации учебного мате риала, усиливает познавательную активность.Помогает развивать воображение, внимание, память, логическое мышление.Таким образом, рассмотренные виды самостоятельных работ, направ ленные на развитие интеллекта учащихся, можно применять в комплексе на одном уроке или на разных уроках, но каждая работа должна быть четко про думана и правильно организована.2.4. СПЕЦКУРС РЕГИОНАЛЬНОГО ХАРАКТЕРА КАК СРЕДСТВО УГЛУБЛЕНИЯ И ПРОФОРИЕНТАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ХР1МИИ И ЕГО РОЛЬ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОМ РАЗВИТИИ УЧАЩИХСЯ. Целью данного параграфа является рассмотрение методики проведения спецкурса регионального характера как средства интеллектуального развития учащихся. Проблема разработки факультативов, кружков, спецкурсов рас смотрена в работах (25, 48, 49, 50, 156).Другой путь, по которому может быть реализован принцип региональ ности, отработка интеллектуальных умений и навыков самостоятельной деятельности, - это проведение профильных спецкурсов. Поэтому мы в данном параграфе ставим задачу описать возможности спецкурсов, методику их про ведения и содержания, направленную на развитие интеллекта учащихся.Изучение химии леса будет являться одним из перспективных направ лений развития промышленности 21 века. Так как лес, в отличие от нефти и газа, является неисчерпаемым, возобновляемым источником сырья и энергии.Поэтому мы в своем исследовании на проблему леса обратили особое внимание.Лесные ресурсы находятся в северных районах России, в том числе, в больших количествах в Тюменской регионе.Древесина - уникальный и ценный материал, используемый во всех от раслях хозяйства, и отходы ее находят самое разнообразное применение.Особо важное значение имеет химическая переработка древесины для произ водства целлюлозы, спирта, глюкозы, фурфурола, скипидара, канифоли, бу маги, живицы, древесного угля и др.Из всех известных методов химической переработки древесины наи большее значение имеет производство целлюлозы, используемой затем для получения бумаги, искусственного шелка и штапеля, лаков и эмалей, искусст венной кожи и каракуля, кино- и фотопленки, целлофана, бездымного пороха, пластических масс и других продуктов. Вот почему более 80% всей древеси ны, идущей для химической переработки, используется для производства целлюлозы и древесной массы.Разработанный нами спецкурс "Основные лесохимические производст ва" рассчитан на учащихся 10-11 классов, так как требует базовых знаний, в основном по теме "Углеводы", а также по темам "Циклопарафины", "Спирты", "Фенолы", "Карбоновые кислоты".Спецкурс преследует цели: • дать учащимся представление о том, на каком сырье работают важ нейшие химические производства, связанные с лесом; какие химические про цессы там осуществляются; • дать представление об экологических проблемах, возникающих в свя зи с деятельностью химических производств, и о возможных путях их реше ния; • в целях профориентации дать представление об основных профессиях работников изучаемых производств.Рассмотрим методику проведения и содержания спецкурса.Использование регионального материала и химического эксперимента с учетом региональности для проведения спецкурса предполагает подготови тельную работу на уроках по химии.Первоначально учащимся предлагается работа по готовым текстам ре гионального содержания на уроке. С целью подготовки сообщения учащимся рекомендуется необходимая литература. В этот же период по некоторым те мам проводится демонстрационный региональный эксперимент.В последующем учащиеся самостоятельно отыскивают литературу и материал, необходимый к темам докладов, рефератов, которые предлагает учитель. Особое значение здесь имеет химический эксперимент. При подго товке химического эксперимента учитываются дидактические принципы на учности, доступности, наглядности и др.Химический эксперимент играет доминирующую роль в интеллекту альном развитии учащихся.Решение многих учебно-воспитательных задач, в частности совершен ствование экспериментальных умений, приобретение новых знаний из разных источников, осуществлялось на более высоком качественном уровне при про ведении спецкурса. Нами было апробировано 2 спецкурса: «Лесные богатства Тюменского края», с учетом принципа региональности (см. приложение № 2), и профильный спецкурс «Основные лесохимические производства».Программа спецкурса составлена с учетом требований современной концепции химического образования, с включением региональной информа ции, выходящей за рамки школьной программы, но логически завершающих изучение основных тем. Спецкурс предусматривает нарастание самостоя тельной поисковой деятельности, включение химического эксперимента с це лью отработки экспериментальных умений, решения познавательных задач, повышения уровня интеллектуального развития учащихся.При разработке программы спецкурса мы учитывали различные мето ды: словесные (беседа, рассказ, лекция), практические (демонстрация, лабо раторные опыты), наблюдение в естественных условиях, экскурсии.Структура программы включает 2 больших раздела, поделенных на от дельные темы: Раздел 1. Целлюлозно-бумажное производство (6 ч).1) Основные компоненты древесины.2) Сульфитная варка целлюлозы.3) Сульфатная варка целлюлозы.4) Образование метилмеркаптана в процессе сульфатной варки, его окисление.5) Отбелка целлюлозы хлором как источник диоксинов в сточных водах Целлюлозно-бумажного комбината.6) Обобщшощее занятие по теме «Химическая технология целлюлозно бумажного комбината».Раздел 2. Лесохимические производства (3 ч).1) Гидролизное производство.2) Осахаренная древесина как кормовая добавка для скота. Пути ис пользования гид])олизного лигнина.3) "Малая лесохимия". Производство скипидара и канифоли, их приме нение.Каждый раздел предполагает проведение лабораторного демонстраци онного эксперимента.При написании программы мы разработали методические рекоменда ции к спецкурсу. Рекомендации состоят из трех разделов. В первом разделе показан примерный план проведения и содержания спецкурса с указанием литературы по каждой теме.Во втором разделе изложен материал по свойствам и применению ди метилсульфоксида (ДМСО), поскольку доступная литература по этому вопро су практически отсутствует.Третий раздел содержит методическую разработку экологической экс курсии на ЦБК, которая может быть использована как непосредственно, так и при подготовке к экскурсиям на аналогичные производства.Раздел № 1. Примерный план проведения спецкурса.урока Содержание урока Основные компоненты древесины: целлюлоза, геми целлюлоза, лигнин. Химическая природа лигнина и ре акции, способные придать ему растворимость Сульфитная варка целлюлозы: общая схема процесса, используемые реагенты. Лигносульфонаты и возможно сти их утилизации. Оксид серы (IV) - наиболее вредный газовый выброс.Сульфатная варка целлюлозы: общая схема процесса, используемые реагенты. Сульфатный лигнин и возмож ности утилизации.Реакции, приводящие к образованию метилмеркаптана в процессе сульфатной варки.Окисление метилмеркаптана как способ получения ди метилсульфоксида (ДМСО) и перспективы его исполь зования.Отбелка целлюлозы хлором как источник диоксинов в сточных водах ЦБК. Экологически чистые способы от белки.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Осипова, Ирина Вагизовна, Тобольск

1. Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы. - М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1962.

2. Авербух А .Я., Богушевская К.К. Что делает химия из древесины. М.: Лесная промышленность, 1970.

3. Никитин В.М., Оболенская A.B., Щеголев В.П. Химия древесины и целлюлозы. М.: Лесная промышленность, 1978.

4. Рассмотрены особенности раскрытия содержания путем использования различных форм, методов обучения по химии с учетом принципа региональное™.

5. Отобраны и классифицированы эффективные виды самостоятельных работ, которые оказывают наибольшее влияние на интеллектуальное развитие учащихся.

6. Изучить условия использования различных видов самостоятельных работ учащихся на региональном материале с целью интеллектуального развития в практике современной школы.

7. Определить общую информированность (кругозор) учащихся при изучении вопросов программного и внепрограммного (регионального) материала при изучении химии.

8. Установить влияние самостоятельной деятельности учащихся с учетом принципа регион ал ьности с целью интеллектуального развития на степень усвоения знаний учащихся по химии, на успешность развития памяти.

9. Наблюдение и беседы с учителями и учащимися.2. Анкетирование учителей.

10. Проверка знаний, общей информированности, интеллектуальных умений, развития памяти школьников на первоначальном этапе педэксперимента.В результате проверки мы пытались выяснить:

11. Условия и отношения учителей к исследуемой проблеме в практике преподавания химии.

12. Какие затруднения испытывают преподаватели при использовании самостоятельной работы с целью интеллектуального развития с учетом принципа региональности.

13. Уровень усвоения знании, развитие памяти, общую информированность, формирование умений умственных действий.При анкетировании и беседе с учителями удалось выяснить:

14. Каковы позиции учителей по вопросу использования самостоятельной работы с целью интеллектуального развития учащихся.

15. Рассмотреть возможности включения региональной компоненты в курс химии.

16. Отобрать материал регионального содержания (задачи, упражнения, тексты, эксперименты), направленный на интеллектуальное развитие.

17. Разработать темы уроков, программы спецкурсов "Лесные богатства Тюменского края", "Основные лесохимические производства".