автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Развитие умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт

Автореферат диссертации по теме "Развитие умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт"

На правах рукописи

Тушакова Зиля Рифатовна

РАЗВИТИЕ УМСТВЕННЫХ УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ ПРИ ОБУЧЕНИИ ХИМИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРЕАТИВНЫХ КАРТ

Специальность: 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (химия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

1 9 ФЕВ 2015

Тобольск 2015

005559337

005559337

Работа выполнена на кафедре химии, безопасности жизнедеятельности и методик преподавания Филиала ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный университет» в г. Тобольске

Научный руководитель Егорова Галина Ивановна доктор педагогических наук, профессор, заведующий кафедрой химии и химической технологии филиала ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет» в г. Тобольске (г.Тобольск)

Официальные оппоненты Кривых Сергей Викторович доктор педагогических наук, профессор кафедры социальной педагогики ФГБОУ ВПО «Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена»» (г.Санкт-Петербург)

Маршанова Галина Леонидовна кандидат педагогических наук, доцент кафедры методики обучении химии ГАОУ ВПО г. Москвы «Московский институт открытого образования» (г.Москва)

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет» (г.Москва)

Защита состоится «17» марта 2015 г. в 15.00 часов на заседании Диссертационного Совета Д 212.155.03 в Московском государственном областном университете по адресу: 141014, Московская область, г. Мытищи, ул. В. Волошиной, д. 24, ауд. 627.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного областного университета. Электронная версия автореферата размещена на сайте Московского государственного областного университета 2015. -Ьпр//ш\улу.п^ои.ги.

Автореферат разослан «11» февраля 2015 г.

Ученый секретарь у

Диссертационного Совета, й У

кандидат биологических наук А.П. Коничева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования обусловлена требованиями Федерального государственного образовательного стандарта к развитию умственных умений учащихся как результата освоения основной образовательной программы по химии, а именно: умений обобщать, устанавливать аналогии и причинно-следственные связи, классифицировать, строить логические рассуждения, делать выводы. Акцент на развитие умственных умений усиливается за счет того, что учащиеся, в большинстве своем, не умеют интерпретировать химическую информацию, находить примеры химических явлений, близких к действительности. Процесс обучения химии должен удовлетворять важным потребностям школьника: с одной стороны, потребностям познания мира, приобретения химических знаний, с другой -адаптации к жизни в информационно-пересыщенной среде, требующей более полного развития умственных умений.

Психолого-педагогической наукой и практикой накоплен опыт по выявлению эффективных путей развития умственных умений учащихся, среди которых поэтапное формирование приемов сравнения, абстрагирования, обобщения при обучении химии (М.В.Зуева), формирование и перенос приемов умственной деятельности (Е.Н.Кабанова-Меллер), организация и структурирование знаний учащимися с использованием основных мыслительных операций (Н.А.Менчинская).

Одним из условий развития умственных умений является активизация познавательной деятельности (М.В.Зуева). Управление познавательной деятельностью можно обеспечить выполнением заданий, представленных в виде модульных карт (Е.О.Емельянова), структурированием учебного материала (Ю.И.Скопина, Л.С.Чернышова), применением интеллект-карт (Е.А.Бершадская).

В работах отечественных методистов накоплен определенный опыт по использованию при обучении химии карт как эффективных средств обучения. Описаны карты для создания представлений о химических явлениях, объектах (С.Г.Шаповалснко); опорные конспекты (Г.М.Чернобельская); символико-графические средства для формирования систем химических понятий

(Н.Е.Кузнецова); цветные карты по химии, карты-инструкции (Т.С.Назарова); ин-тегративно-модульные карточки (М.С.Пак) и др. Своевременными и востребованными в 80-е годы XX столетия стали опорные сигналы, схемы В.Ф.Шаталова.

Не отрицая научную значимость проведенных исследований, отметим, что данные работы рассматривают карты как средство обучения и не раскрывают их влияния на развитие умственных умений учащихся.

Осмысление теории и практики организации образовательного процесса но химии в условиях реализации ФГОС позволяет утверждать, что развитие умственных умений учащихся в современном образовании должно вестись, в том числе, и в креативном формате. На первый план выдвигается цель развития личности творчески активной, способной самостоятельно решать проблемные ситуации, применять полученные знания для решения новых задач, тогда как обучение химии в школе по-прежнему строится на репродуктивных способах работы с учебным материалом.

При этом возникают противоречия: между уровнем обучения, который задают стандарты, увеличивающимся объемом учебного материала по предметам и низким уровнем развития умственных умений учащихся; между стремлением учителей к повышению уровня развития умственных умений учащихся и возможностями традиционных средств обучения химии.

Выявленные противоречия определили проблему исследования: несоответствие между высокими требованиями стандартов к уровню развития умственных умений учащихся при обучении химии и отсутствием методического обеспечения использования креативных карт для повышения уровня развития умственных умений учащихся.

Цель исследования: разработать и научно обосновать методику использования креативных карт для повышения уровня развития умственных умений учащихся в процессе обучения химии.

Объект исследования: процесс обучения химии в общеобразовательной школе.

Предмет исследования: развитие умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт.

Гипотеза исследования: развитие умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт будет более успешным, если:

1) создать и проверить модель методической системы развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт;

2) разработать и реализовать учебно-методический комплекс, состоящий из программы, комплекта креативных карт по химии для учащихся 9-11 классов, рабочей тетради, учебного пособия, контрольно-оценочных материалов.

Достижение поставленной цели исследования, подтверждение выдвинутой гипотезы и преодоление названных выше противоречий предполагает решение следующих задач: 1) провести анализ психолого-педагогической, методической литературы для раскрытия сущности понятия «креативная карта», ее роли в обучении химии; 2) выявить критерии и показатели умственного развития учащихся при обучении химии с использованием креативных карт; 3) разработать комплект креативных карт по химии для учащихся 9-11 классов, определить критерии доступности и влияния на развитие умственных умений учащихся (на основе изучения педагогической и психологической литературы); 4) предложить модель методической системы развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт, этапы ее реализации; 5) проверить эффективность методической системы развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт в педагогическом эксперименте.

Методологической основой исследования является: теория и практика развития умственных умений как основы общего развития учащихся (Б.Г.Ананьев, Д.Б.Богоявленская, Н.СЛейтес, Н.А.Менчинская и др.), развитие учащихся при обучении химии (М.В.Зуеза); системный, дсятсльностный подходы как основы создания, использования креативных карт, реализации методической системы (В.П.Беспалько, А.НЛеонтьев и др.); психолого-педагогические закономерности использования креативных карт для развития умственных умений уча-

щихся (М.Е.Бершздский и др.).

Для изучения проблемы и решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: теоретические (теоретический анализ, индукция, дедукция, педагогическое моделирование); эмпирические (анкетирование, тестирование, педагогический эксперимент); математические (вычисление и статистическая обработка результатов).

Научная новизна исследования состоит в том, что:

1) доказано влияние креативной карты как способа преобразования химического содержания и средства обучения на развитие умственных умений: анализа, синтеза, сравнения, установления причинно-следственных связей, классификации, обобщения;

2) определены эффективные условия развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт: взаимодействие в системе «учащийся - креативная карта», вовлечение учащихся в поисковую деятельность по получению нового знания, работа в команде, педагогическая помощь учителя (консультирование, составление алгоритма, коррекция, оценочное реагирование);

3) разработана методическая система развития умственных умений учащихся с учетом комплекта креативных карт, реализуемая поэтапно, и проверена ее эффективность.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:

1) раскрыта сущность понятия «креативная карта», видовое многообразие, показаны особенности структуры, принципы применения и отбора химического содержания креативных карт;

2) выявлены критерии и показатели умственного развития учащихся при обучении химии с использованием креативных карт (когнитивный, деятельност-ный, личностный);

3) расширено знание в области методики обучения химии за счет обоснования креативной карты как средства обучения, влияющего на развитие умственных умений учащихся;

4) показана возможность использования креативных карт в любой предметной деятельности независимо от ее содержания.

Практическая значимость исследования:

1) сформирован учебно-методический комплекс развития умственных умений учащихся при обучении химии, включающий: программу, комплект креативных карт по химии для учащихся 9-11 классов, рабочую тетрадь, учебное пособие «Химия элементов в креативных картах», контрольно-оценочные материалы (задания к контрольным работам, тесты);

2) разработана и внедрена в образовательный процесс программа элективного курса «Нефтехимия в креативных картах» с включением модулей регионального содержания;

3) предложена методика использования креативных карт, структурно-логическая схема создания креативной карты по химии.

Материалы исследования включены в on-line курсы повышения квалификации учителей химии, программы подготовки бакалавров, магистрантов вузов Тюменской области и ХМАО-Югры.

Этапы исследования. Исследование проводилось с 2008 по 2014 гг.

На первом этапе (2008-2009 гт.) проведен анализ психолого-педагогической и методической литературы по исследуемой проблеме; определялись цели, задачи исследования, разрабатывались креативные карты, модель методической системы, отбирались критерии оценки уровня умственного развития учащихся.

На втором этапе (2009-2012 гг.) осуществлялось внедрение методической системы развития умственных умений учащихся с использованием комплекта креативных карт в образовательный процесс школ Тюменской области, осуществлялась рефлексия, корректировка.

На третьем этапе (2012-2014 гг.) проходила математическая обработка, диагностика и анализ результатов эксперимента.

Личное участие автора в получении результатов, изложенных в диссертации, отражается в разработке идеи, обосновании решений, научных и методиче-

ских рекомендаций при организации образовательного процесса по химии в школах с использованием креативных карт, влияющих на развитие умственных умений учащихся.

Проверка и практическое внедрение результатов исследования.

Разработанная методическая система развития умственных умений учащихся с использованием комплекта креативных карт внедрена в практику работы районных, городских муниципальных общеобразовательных школ Тюменской области. Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на конференциях различного уровня, включая международные: «Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях» (Чистополь, 2009); «Научный потенциал студенчества в XXI веке» (Ставрополь, 2010), «Студенты вуза - науке, производству» (Ишим, 2010); «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень, 2011 -

2013); всероссийские: «Инновации. Интеллект. Культура» (Тюмень, 2009 -

2014); «Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе» (СПб,

2010); «Проблемы реализации компетентностного подхода в российском профессиональном образовании» (Тюмень, 2010); «Педагогика в глобализирующемся пространстве науки» (Тобольск, 2011); «Менделеевские чтения» (Тобольск, 2010,

2011); «Мировоззренческие аспекты химического образования» (Омск, 2011); в сборниках научных трудов «Вестник ТГСПА», «Вестник ТИИ» (Тобольск, 2009 —

2012), «Связь времен и поколений (Москва, 2011) и др.

Степень достоверности результатов проведенных исследований доказана широким применением методов исследования: теоретических (теоретический анализ, индукция, дедукция, педагогическое моделирование); эмпирических (анкетирование, тестирование, педагогический эксперимент); математических (вычисление и статистическая обработка результатов); достоверностью результатов эксперимента, подтвержденных расчетом критерия Фишера (3,44>1,92; 3,44>1,42; 3,44>!,18).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Современный курс химии общеобразовательной школы должен строиться с учетом комплекта креативных карт, влияющих на развитие умственных умений

учащихся.

2. Развитие умственных умений учащихся при обучении химии раскрывается с учетом понимания креативной карты как средства обучения, формы представления химического материала.

3. Методическая система развития умственных умений учащихся при обучении химии строится с учетом комплекта креативных карт, представлена совокупностью взаимосвязанных компонентов (целевого, содержательного, деятель-ностного, результативного) и реализуется поэтапно.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка из 200 наименований, из них 10 на английском языке. Общий объем диссертации составляет 135 страниц, включает 5 приложений.

Основное содержание диссертации.

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены его цель, объект, предмет, гипотеза и задачи. Раскрываются научная новизна, теоретическая и практическая значимость, положения, выносимые на защиту, охарактеризованы этапы исследования.

В первой главе «Теоретические аспекты развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт» раскрыты сущность понятия «креативная карта», выявлены виды креативных карт, критерии и показатели умственного развития учащихся при обучении химии с использованием креативных карт.

В отечественной и зарубежной педагогической практике, социологии, психологии накоплен большой опыт применения карт: инструкционная карта (С.Г.Шаповаленко); цветные карты по химии, карты-инструкции (Т.С.Назарова); «мыслящие карты» (круговые, пузырьковые, карта-поток, карта-мост, карта-дерево (Г).Нуег1е)), карта понятий (П.Ыоуак), интеллект-карта (Т.Бьюзен); технологическая карта урока (А.В.Хуторской); ментальная карта (Д.А.Карнаухов), когнитивная карта (Ю.М.Плотинский); учебная карта (Е.В.Куратов) и т.д.

Анализ диссертационных исследований показал неоднозначные приемы, подходы к использованию карт в обучении (Т.М.Фролова, Я.ДЛебедев, Л.С.Чернышова, О.В.Филатова, О.В.Яценко, А.В.Ермаков, Л.Ю.Денискина).

Контент-анализ статей в журнале «Химия в школе» 1963 - 2014 гг. выявил различные виды карт как особых способов структурирования химического содержания: интегративно-модульные карточки (М.С.Пак, А.НЛасточкин), модульные карты (Е.О.Емельянова); карта-кластер (Е.В.Береснева, Е.Н.Загвоздкина), информационная карта (Е.В.Нечитайлова), карты-конспекты (Н.Ф.Герасимова, Т.В.Смирнова, И.И.Супоницкая) и др., ориентированных на изучение, закрепление химического материала.

Предметом специального анализа в диссертационном исследовании стал факт выявления видового многообразия карт, их преимуществ и недостатков, особенностей влияния на развитие умственных умений учащихся (рисунок 1).

Рис.1. Классификация карт по уровню развития умственных умений

учащихся,

где 1, 2, 3 — персонифицированная карта, опорная карта, карта-инструкция; 4, 5, 6 - логико-смысловая модель, карта понятий, денотатный граф; 7, 8, 9 - причинная карта, интеллект-карта, карта-кластер

Под креативной картой понимаем результат преобразования и визуализации химического материала на основе системы мыслительных операций и способ формирования нового знания в ходе поисковой деятельности.

Умственное развитие рассматриваем как сложный динамический процесс

10

количественных и качественных изменений, происходящих в умственной деятельности учащегося в связи с овладением им системы знаний и умственных умений (М.К.Акимова, В.Т.Козлова). Характерной чертой умственного развития является не только накопление фонда знаний, но и мыслительных операций, хорошо отработанных и прочно закрепленных, которые можно отнести к умственным умениям (М.В.Зуева). Особенности операций анализа, синтеза, сравнения, установления причинно-следственных связей, классификации, обобщения положены в основу креативных карт различного уровня (таблица 1).

Таблица 1

Виды креативных карт

Виды карт Мыслительные операции Элементы поисковой деятельности по формированию нового знания

Карты предметные (репродуктивный уровень развития умственных умений)

Карта анализа (для восприятия, воспроизведения) Выделение главной идеи содержания, компонентов, подчиняющихся главной идее, установление логических, ассоциативных связей между ними, формулировка, пересказ, воспроизведение готовых доказательств, суждений, выявление существенных и несущественных признаков объектов, воспроизведение классификации Выполнение элементарно поискового задания (низкт уровень креативности): со ставьте карту по образцу узнайте...; перескажите...; воспроизведите...

Карта синтеза (для воссоздания на основе вспоминания, представления)

Карты предметно-интегральные (продуктивный уровень развития умственных умений)

Карта сравнения (для выявления сходства и различия) Осознание структуры изучаемого содержания, составление плана ответа, доказательства по карте, осознание структуры сравнения, установление сходства и различия объектов по данному основанию, отнесение единичных объектов и их свойств к соответствующему классу, объединение объектов с общими существенными свойствами в одно множество Выполнение проблемно поискового задания (средни! уровень креативности): зако дируйге информацию, ис пользуя образы; заполнил фрагмент карты с учетом ей связей; оцените результат...; докажите верность выводов; придумайте способы преоб разования карты

Карта причинная (для показа причинно-следственных отношений)

Карты интегральные (творческий уровень развития умственных умений)

Карта обобщения (для объединения на основе общих и существенных признаков) Осознание принципов организации содержания из отдельных частей, использование знаний из разных разделов и областей для решения новых проблем, нахождение дополнительных оснований для сравнения, определение названия нового обобщенного объекта, самостоятельное распределение объектов и их свойств по группам Выполнение творческого за дания (высокий уровень кре ативносги): придумайте... преобразуйте...; предложит! решение проблемы; восполь зуйтесь интуицией; органи зуйте работу с картой; найди те закономерность; спрогно зируйте свойства

Карта классификации (для разбиения на классы по определенному основанию)

Предметные карты (репродуктивный уровень развития умственных умений) формируют первоначальное представление о химических явлениях, фактах. Предметно-интегральные карты (продуктивный уровень развития умственных умений) позволяют путем деления материала на логически завершенные части осуществлять поиск общей картины и смысла химического явления с учетом существенных признаков. Интегральные карты (творческий уровень развития умственных умений) помогают представить химическую теорию во всей взаимосвязи ее компонентов.

Качественные изменения в развитии умственных умений учащихся определяются сложностью поисковой деятельности по формированию нового знания.

Содержание карт, проблемно-поисковые задания составляли с учетом уровней креативности.

1 (низкий) уровень креативности — предметные карты -- воспроизведение химического содержания по алгоритму, составление рассказа с опорой на карту, формулирование несложных выводов, установление простых связей, поиск аргументов, подтверждающих вывод, сопоставление и обобщение содержащейся в разных частях карты информации, ответ на вопрос в виде высказывания.

2 (средний) уровень креативности - предметно-интегральные карты - самостоятельное объяснение ситуации, явления, обнаружение пробелов в знаниях и нахождение путей восполнения этих пробелов, высказывание оценочных суждений, преобразование содержания и структуры карты, участие в учебном диалоге при обсуждении и презентации карты.

3 (высокий) уровень креативности - интегральные карты - организация собственной поисковой деятельности, генерирование идей в рамках заданной темы, рассмотрение объектов, явлений с различных точек зрения (выявление закономерностей), прогнозирование свойств объектов в изменившихся условиях.

Креативную карту рассматриваем как средство обучения, реализуемое с помощью педагогических приемов: анализа теоретического материала, установления связей между его компонентами, понимания характера этих связей, кодирования, «свертывания» и «развертывания» знаний и их последующего полноценно-

го восстановления учащимися. В нашем понимании креативная карта - это особая форма представления химической информации, многообразие вариантов которой определяется дидактическими целями и функциональной ролью (развивающей, когнитивной, коммуникативной, мсггивационной, деятельностной).

Для количественной оценки уровня умственного развития учащихся использованы критерии: когнитивный (накопительный рейтинг, общая и качественная успеваемость); деятельностный, определяющий качественные изменения умственных умений учащихся при работе с креативной картой через выполнение мыслительных операций; личностный критерий (самостоятельность, ответственность, коммуникативность).

Во второй главе «Методическая система развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт» разработана структурно-логическая схема креативной карты, показаны принципы отбора содержания, раскрыто содержание компонентов методической системы, выявлены организационно-педагогические, методические условия и этапы ее реализации в процессе обучения химии. Структурно-логическая схема создания креативных карт показана на рисунке 2.

Кагнпы творческою \>&ояня

Каоты поодкктилпого ггюаыя *

+ Преобразование материала на ос-

Преобразование материала, исходя нове сочетания способов структу-

из выбранного способа рирования

Выбор способа структурирования

материала +

Установление причинно-следственных,

ассоциативных, логических связей ♦

Карты репродуктивного уровня ♦

Установление ассоциативных, логических связей 4

Кояиоование пнсЬоомации Выделение структурных единиц Анализ информации Накопление тЦюрмации

Рис. 2. Структурно-логическая схема создания креативных карт

13

Методическая система развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт представлена совокупностью взаимосвязанных компонентов: целевого, содержательного, деятельностного, результативного (рисунок 3).

Целевой компонент: развитие умственных у мений учащихся при обучении химии

Содержательный компонент

Инвариантов химическое содержание:

Вариативное содержание: научно-популярное, историческое, экологическое

Деятельностный компонент

Деятельность учителя:

отбор содержания, составление поисковых заданий, помощь в создании, применении креативных карт, наблюдение, анализ, оценочное реагирование, коррекция

Принципы доступности, системности, сотрудничества

"Г

Средство обучения

Форма представления химической информации

Деятельность учащегося: сбор, обобщение, анализ химической информации, выделение структурных едипиц, установление связей, иодирование, отображение на карте, выполнение поисковых заданий, индивидуальная презентация

Виды креативных карг по химшх, востребованных в развнтни умственных умений учахцнхся

Предметные "*""*" Предметно-интегральные

Интегральные

ш

3 4 5

Когнитивный

Деятельностный

Личностный

Результативный компонент

Рис. 3. Модель методической системы развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт, где 1,2- карта анализа, карта синтеза; 3, 4 - карта сравнения, причинная карта; 5, 6 - карта обобщения, карта классификации

Целевым компонентом является развитие умственных умений учащихся при обучении химии. Достижение поставленной цели возможно при определении содержательного компонента креативных карт: инвариантного и вариативного (научно-популярного, экологического, исторического материала), что позволяет

усилить развивающие возможности химии для учащихся с различным уровнем развития умственных умений.

Деятелыюстный компонент рассматриваем с двух позиций. Деятельность учителя: отбор содержания, составление поисковых заданий, помощь в применении креативных карт, наблюдение, получение обратной связи, коррекция, оценочное реагирование. Деятельность ученика: сбор, анализ, преобразование химической информации, выполнение поисковых заданий, презентация карт.

Реализация методической системы осуществлялась поэтапно.

На подготовительном этапе (9 класс) учащиеся используют готовые предметные карты, содержащие переработанный текст учебника и алгоритм работы.

В теме «Металлы» 9 класса креативные карты включали элементарно-поисковые задания: «Охарактеризуйте особенности физических свойств металлов; назовите легкоплавкие и тугоплавкие металлы, легкие и тяжелые, проводники и диэлектрики; подготовьте сообщение о пирометаллургии, электролизе, алюмо-термии; объясните пластичность, ковкость металлов; какие руды используют для получения Ре, Аи, Си, А1; опишите с опорой на карту положение металлов в Периодической системе химических элементов; составьте по образцу карту «Неметаллы».

Основной этап (10 класс): учащиеся самостоятельно составляют креативные карты с отбором содержания и выполнением проблемно-поискового задания.

В теме 10 класса «Углеводы» креативные карты содержали проблемно-поисковые задания: «Докажите, что крахмал и целлюлоза - полисахариды. Возможна ли реакция синего окрашивания для целлюлозы? Найдите дополнительные признаки сходства и отличия крахмала и целлюлозы, наполните карту сравнения «Крахмал и целлюлоза». По теме «Строение органических соединений» содержание проблемно-поискового задания было следующим: «Чем отличается оптическая изомерия от структурной? Установите дополнительные признаки отличия (сходства). Дополните карту информацией о свойствах двух произвольно выбранных оптических изомеров. Докажите, что углеводороды с различным строением

отличаются по физическим и химическим свойствам. Узнайте, возможно ли существование природных изомеров. Что нужно сделать с оптическим изомером, чтобы преобразовать его в другой?».

На заключительном этапе (11 класс) учащиеся применяют креативные карты для организации поисковой деятельности по решению новых задач.

В теме 11 класса «Химические реакции» креативные карты содержали творческие задания: «Можно ли получить из графита алмаз и наоборот? Спрогнозируйте свойства искусственных алмазов. Сделайте предположение о сходстве и различии свойств изомеров диметилбензола, о свойствах триметилбензола. Почему из кислорода образуется озон?».

Реализация методической системы строилась с учетом условий, обеспечивающих помощь учащимся в организации деятельности по составлению, применению креативных карт, направленных на повышение развития умственных умений (таблица 2).

Таблица 2

Условия реализации методической системы развития умственных умений учащихся при работе с креативными картами

Условия Сущность проявления

Взаимодействие в системе «учащийся — креативная карта» Отработка мыслительных операций, осуществление информационно-поисковой деятельности, обеспечивающей формирование нового знания, контроль результатов усвоения учебного материала, систематизация знаний, самостоятельная работа

Вовлечение учащихся в поисковую деятельность Мотивация учащихся для поисковой деятельности, поиск актуальных тем поисковых заданий, определение цели поиска, определение источников информации (научно-популярная литература, справочники, словари, материалы периодической печати, Интернет-ресурсы, документы), установление последовательности поиска, дискуссия и обсуждение результатов поиска

Работа в команде Совместный поиск знаний и способов действий, необходимых для построения карты. Группа учащихся выступает как коллективный субъект учебной деятельности, осуществляя при этом такие действия как совместное принятие креативной карты, поиск путей её преобразования, координация совместных действий, предметно-содержательный обмен способами действий, контроль и оценка, моделирование совместных карт, поиск новых форм и способов взаимодействия между участниками

Рефлексия Рефлексия строится на основе процессов самопознания: создание или обновление карты обладает позитивным действием, помогает собраться, осознать себя и свои умственные умения

В третьей главе «Эффективность методической системы развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт» проанализированы результаты констатирующего и обучающего этапов экспериментального исследования.

Целью экспериментального исследования являлась проверка правильности выдвинутой гипотезы. Эксперимент проводился в школах г. Тобольска и Тобольского района, г.Тюмени, эпизодически были задействованы отдельные школы Тюменской области. Всего охвачено 360 учащихся 9-11 классов. Ведущее место при проведении эксперимента занимала совокупность эмпирических и математических методов: анкетирование учителей и учащихся; тестирование умственных умений, знаний, личностных качеств учащихся; педагогический эксперимент; вычисление и статистическая обработка результатов.

На констатирующем этапе эксперимента проведены: контрольные проверки для выявления начального уровня умственных умений, знаний, личностных качеств учащихся; анализ результатов анкетирования учителей, учащихся. Уровень развития умственных умений учащихся оценивался самостоятельностью выполнения заданий теста на анализ, синтез, сравнение, установление причинно-следственных связей, классификацию, обобщение (таблица 3).

Таблица 3

Мыслительные операции

Содержание мыслительных операций баллы

Анализ - мысленное расчленение предмета на части или мысленное выделение в нем отдельных свойств, качеств 1 2345

Сннтез - мысленное соединение отдельных частей предметов или мысленное сочетание отдельных свойств 1 2345

Выявление причинно-следственных связей — умение выявлять взаимосвязь причины и следствия 1 2345

Сравнение — мыслительная операция, заключающаяся в выявлении признаков сходства и различия предметов, явлений, их свойств, сравнении, установлении общности или различия на основании выявленных признаков 1 2 3 4 5

Обобщение - мысленное объединение предметов и явлений по их общим и существенным признакам 1 2345

Классификация - операция разбиения множества объектов на классы по определенному основанию 1 234 5

В результате работы отобраны контрольные и экспериментальные группы учащихся. В контрольных классах изучение химии шло традиционным путём.

Обучающий этап эксперимента показал положительную динамику самостоятельности выполнения мыслительных операций (рисунок 4).

этапы ооучеиия контрольной группы

1- Оанализ

1— 0 синтез

И - □ сравнение

О причини о-следст-

венные связи

£3 обобщение

й

- Ш классификация

■ Р*

этапы сюучения экспериментальной группы

Рис. 4. Выполнение мыслительных операций по этапам обучения

Корреляция результатов оценки уровня развития умственных умений учащихся с уровнем знаний и личностных качеств учащихся подтверждает положительные результаты эксперимента (рисунок 5).

ЕЗ Творческий уровень умственного развития

55 Продуктивный уровень умственного развития ЕЗ Репродуктивный уровень умственного развития

гч 40

о зо

33

Н 8 20 У

5 10

о

когнитивный критерий ^ { деятельностныи критерий | ¡личностный критерий

Рис. 5. Распределение учащихся (%) по уровням умственного развития

Достоверность различий результатов, полученных в ходе эксперимента, определялась с помощью критерия Фишера для уровня значимости 0,05. Анализ статистических данных показал Р^^Изми (3,44>1,92; 3,44>1,42; 3,44>1,18) для всех уровней развития умственных умений, что доказывает отличие в развитии умственных умений учащихся экспериментальных и контрольных групп. Полученные в результате констатирующего и обучающего эксперимента данные позволяют сделать вывод об эффективности предлагаемой методической системы развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт.

ВЫВОДЫ

1. Выявлена сущность понятия «креативная карта» как результата преобразования и визуализации химического материала на основе системы мыслительных операций и способа формирования нового знания в ходе поисковой деятельности, ее роль в обучении химии.

2. Определены критерии и показатели умственного развития учащихся при обучении химии с использованием креативных карт: когнитивный (общая и качественная успеваемость, накопительный рейтинг); деятельностный (умения анализировать, синтезировать, сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, классифицировать, обобщать); личностный (самостоятельность, ответственность, коммуникативность).

3. Разработан комплект креативных карт по химии для учащихся 9-11 классов, определены критерии доступности и влияния на развитие умственных умений учащихся.

4. Предложены модель методической системы развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт, этапы ее реализации.

5. Проверена эффективность методической системы развития умственных умений учащихся при обучении химии с использованием креативных карт в педагогическом эксперименте.

По теме диссертации опубликованы следующие работы В журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Тушакова 3. Р. Применение креативных заданий при изучении химии / 3. Р. Тушакова, Г. И. Егорова//Химия в школе,-2010.-№ 10.-С. 37-41.

2. Тушакова 3. Р. Креативная карта: технология развития личности студента / 3. Р. Тушакова // Известия высших учебных заведений. Социология. Экономика. Политика. - 2012. - № 2. - С.79-85.

3. Тушакова 3. Р. Использование креативных карт при изучении нефти и нефтепродуктов / 3. Р. Тушакова, Г. И. Егорова // Химия в школе. - 2013. - № 10. - С. 42-48.

Учебно-методические работы

4.Тушакова 3. Р. Химия элементов в креативных картах : метод, указ. для самост. работы студентов / 3. Р. Тушакова. - Тобольск : Изд-во ТГСПА им. Д. И. Менделеева, 2013. - 30 с.

5. Тушакова 3. Р. Химия элементов в креативных картах : учеб. пособие / 3. Р. Тушакова, Г. И. Егорова. -Тюмень : Изд-во ТюмГНГУ, 2013. - 131 с.

Научно-методические статьи

6. Тушакова 3. Р. Методика использования креативных карт при обучении химии как средство развития учащихся / 3. Р. Тушакова // Вестник Тобольской государственной социально-педагогической академии. - 2009. - № 1. - С. 112-115.

7. Тушакова 3. Р. Креативные карты по химии как средство развития будущего специалиста / 3. Р. Тушакова, Г. И. Егорова // Материалы XVII всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов «Инновации. Интеллект. Культура». - Тюмень : Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2009. - С. 268-269.

8. Тушакова 3. Р. Об использовании креативных карт при обучении химии / 3. Р. Тушакова // Материалы IV междунар. науч.-практ. конф. «Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях». - Чистополь : ИНЭКА, 2009, -С. 253-254.

9. Тушакова 3. Р. Креативные карты как метод структурирования химического учебного материала / 3. Р. Тушакова, Г. И. Егорова // Материалы IV меж-

дунар. науч. конф. «Научный потенциал студенчества в XXI веке». - Ставрополь, 2010.-С. 383-385.

10. Тушакова 3. Р. Электронные средства составления химических креативных карт / 3. Р. Тушакова // Материалы всерос. науч.-метод. конф. «Проблемы реализации компетентностного подхода в российском профессиональном образовании». - Тюмень : Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2010. - С. 249-252.

11. Тушакова 3. Р. Персональная креативная карта ученого / 3. Р. Тушакова II Материалы 11-й межрегион, науч.-практ. конф. «Проблемы педагогической ин-новатики в профессиональной школе». - СПб.: ИПО РАО, 2010. - С. 104-105.

12. Тушакова 3. Р. Развитие учащихся при обучении химии с помощью креативных карт. Инновационный подход / 3. Р. Тушакова // Студенты вузов -школе и производству: сб. науч. ст. - Ишим : Изд-во Ишим. гос. пед. ун-та, 2010. -С. 36-37.

13. Тушакова 3. Р. Креативные задания как средство повышения мотивации к изучению химии / 3. Р. Тушакова // Вестник Тобольского индустриального института. - 2010. - № 2. - С. 266-268.

14. Тушакова 3. Р. Развитие у студентов индивидуального творческого опыта посредством креативных карт / 3. Р. Тушакова // Материалы V всерос. науч.-практ. конф. «Педагогика в глобализирующемся пространстве науки». - Тобольск : Изд-во Тоб. гос. соц.-пед. акад., 2011. - С. 72-75.

15. Тушакова 3. Р. Креативные карты по химии нефти в обучении студентов специальности ХТО / 3. Р. Тушакова // Материалы Х1Л1 регион, науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Тобольск : Изд-во Тоб. гос. соц.-пед. акад., 2011. - С. 176-177.

16. Тушакова 3. Р. Креативные карты в развитии творческого мышления студентов но химии / 3. Р. Тушакова // Материалы межрегион, науч.-практ. конф. «Мировоззренческие аспекты химического образования. Проблемы построения содержания химического знания». - Омск : Изд-во Ом. гос. пед. ун-та, 2011.

-С. 20-23.

17. Тушакова 3. Р. Роль креативных карт в повышении качества химической подготовки / 3. Р. Тушакова // Материалы междунар. науч.-техн. конф., посвященной 55-летию Тюм. гос. нефтегаз. ун-та «Нефть и газ Западной Сибири». -Тюмень : Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2011. - С. 110-113.

18. Тушакова 3. Р. Креативные карты в рамках элективного курса «Педагогический инжиниринг» / 3. Р. Тушакова // Материалы XXVI всерос. Менделеевских чтений «Образование и культура в контексте развития региона». - Тобольск : Изд-во Тоб. гос. соц.-пед. акад., 2011. - С. 68-70.

19. Тушакова 3. Р. Общая и неорганическая химия в креативных картах / 3. Р. Тушакова // Материалы науч. конф. преподавателей, аспирантов, молодых ученых Моск. обл., посвящ. 300-летию М.В. Ломоносова и 80-летию МГОУ «Связь времен и поколений. Наука. Образование и искусство». - М. : Изд-во Моск. гос. обл. ун-та, 2011. - С. 170-174.

20. Тушакова 3. Р. Педагогическая поддержка умственного развития школьников по химии средствами креативных карт / 3. Р. Тушакова // Материалы XIX всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов «Инновации. Интеллект. Культура». - Тюмень : Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2012. - С. 245-249.

21. Тушакова 3. Р. Системный подход в изучении химических дисциплин с использованием креативных карт / 3. Р. Тушакова // Материалы междунар. науч.-техн. конф. «Нефть и газ Западной Сибири». - Тюмень : Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2013. - С. 194-195.

22. Тушакова 3. Р. Креативные карты - особая форма представления химической информации / 3. Р. Тушакова // Материалы XX всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов «Инновации. Интеллект. Культура». - Тюмень : Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2014. - С. 169-268.

Лицензия на издательскую деятельность ЛР №040287 от 25 июля 1997 года

Отпечатано с оригинал-макета. Подписано в печать 2S.01.2015 Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 79

Отпечатано в типографии редакционно-издательского отдела филиала ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный университет» в г. Тобольске 626150, г. Тобольск, ул. Знаменского, 58