автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Взаимосвязь техники и методики школьного химического эксперимента

Автореферат диссертации по теме "Взаимосвязь техники и методики школьного химического эксперимента"

МОСКОВСКИ« ОРДЕНА ЛЕНИНА II ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В. И. ЛЕНИНА

Спсциалнзнронаннын Совет К 053.01.15

На правах рукописи

ПЛУЖПНК Ольга Мнхайлоина

ВЗАИМОСВЯЗЬ ТЕХНИКИ И МЕТОДИКИ школьного ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Специальность 13.00.02 — методика преподавания химии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических паук

Москва—1993

Работа выполнена на кафедре общей и аналитической химии в Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственном педагогическом университете имени В- И. Ленина.

Научные руководители:

доктор педагогических наук, профессор ПОЛОСИН В. С.

кандидат педагогических наук, доцент ПРОКОПЕНКО В- Г.

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор ЧЕРПОБЕЛЬСКАЯ Г. М.

кандидат педагогических наук ИВАНОВА Б. В.

Ведущая организация: Московский государственный открытый педагогический институт.

Защита состоится «.../.......»....................1993 г. в 15.30

часов на заседании Специализированного Совета К 053.01.15 по присуждению ученой степени кандидата наук в Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени педагогическом государственном университете им. В. И. Ленина по адресу: Москва, Несвижский пер. 3-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МП ГУ им. В. И. Ленина (Москва, 119435, Малая Пироговская ул-, 1).

Автореферат разослан «...(■ .....1993 г.

Ученый секретарь специализированного сонета, кандидат химических наук ПУГАШОВА II. М.

Актуальность проблемы. Общепризнано, чю школьный учебный химический эксперимент является важнейшим и специфическим методом обучения химии, В работах отечественных и зарубежных методистов школьному химическому эксперименту в учебной процессе всегда уделялось внимание. Но в историческом плане сложилось так, что наибольшее pas-витие получила техника эксперимента и значительно меньшее - его методика.

Целостной теории методики химического эксперимента до сих пор не существует'. В современной учебной методической литературе нет определения понятий ни техники, ни методики школьного химического эксперимента, его видовая классификация носит эмпирический характер.

Наблюдения учебного процесса в школе .показали, что химический эксперимент, несмотря на множество существующих недостатков, является важнейшим методом активизации мыслительной деятельности учаэдхся, наилучшим образом формирует у них знание химии и развивает .интерес к предмету. Это и убедило нас, что исследование химическом) эксперимента .актуально.

Объектом исследования избран.школьный учебный химический эксперимент в процессе обучения химии. Существуют различай© толкования этого понятия. Химический эксперимент.в учебном процессе считают методом обучения, средством наглядности, .приёмом в интеграционной системе методов. Есть ряд и других мнения. Наша яоздцпя: химический аксперимент,сложное дидактическое действие с зиашчением технических приёмов,- метод обучения. Он реализуется последовательностью приёмов предсказаний, объяснений, техники постановок obmîqb и их наблюдений, описаний (Таблица I). С другой стороны, ¡¡дальний химический эксперимент - обобщённое понятие для всех его ведоа. Здесь мы выбрали сле-духщую позицию: видовоа разнообразие метола предопределено составом, последовательность!) и взаимосвязями используемых приёмов. Таким образом, выбор указанных позиций дал представление о предмете исследования -.взаимосвязи техники и методики лкольного химического эксперимента как связи одного приёма (техника постановки опытов) с методом в целом.

Существенным препятствием для проведения теоретической част); исследования является отсутствие единой теория метода обучения в дидактике и методике преподавания химии. Здесь также требуется самостоятельный выбор концептуальных позиций.

Целью исследования является выявление общей закономерности структурных и системных вааииоовязвй в химическом эксперименте.

В процессе теоретического анализа проблемы исследования была

выдвинута следукицач гипотеза:

Если школьный химический эксперимент как метод обучения является системой взаимосвязанных приёмов предсказаний, наблюдений, объяснений, постановок опытов, описаний, то совершенствование одного из компонентов этой системы ведёт к совершенствованию метода в цело«. При этом условием признания совершенствования метода можно считать повышение его роли в процессе обучения химик, более успешном решении дидактических задач и развитии интереса учащихся к предмету.

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

1. Провести обзор литературы по теории методов обучения и школьному химическому эксперименту.

2. Провести наблюдения химического эксперимента в реальной учебкой процессе.

3. Провести анализ школьного химического эксперимента, его структуры и видовоН системы.

». Определить характер связей техники и методики вколького химического эксперимента.

5. Выбрать методический материал как практической средство исследования.

6. Экспериментально подтвердить теоретические выводы о взаимосвязях техники и методики разработкой новых экспериментов и усовершенствованней известных.

7. Провести необходимые лабораторные и педагогические эксперименты, связанные с конкрепшш технический« и иетодичсскиыа разработками.

8. Теоретически обобщить результаты исследования.

Для решения этих задач использовались следующие ¿отоды:

1. Анализ литературы по проблеме исследования.

2. Системно-структурный и сравнительный анализы методики школьного химического эксперимента с привлечением методов математической статистики.

3. Теоретическое объяснение понятий и взаимосвязей техники и методики химического эксперимента.

t. Наблюдения и педагогический эксперимент в средних школах города Орехово-Зуева и района, саыонаблвдешя в процессе обучения студентов методике преподавания хииии на кафедре хишш Орехово-Зуевского педагогического института.

5. Графическое компьютерное моделирование прикладных разработок.

6. Лабораторные эксперименты. Метода цщфофотосьёшш, иикропроек-ции и другие, связанные с разработками техники экспериментов, а также для фиксации результатов поиска.

Научная новизна исследования связана с обоснованием начал теории

иетодики учебного химического эксперимента. Намечены границы норма-юной и творческой составляющих деятельности учителя- при использовании метода в учебном процесс о по .химии, В ходе теоретического анализа проблемы выработана отличная ог принятых в дидактики версия определения метода обучении и начальная классификация иегодов.

Практическая значимость работы связана с совершенствованием методики приёмов описаний и объяснений, с разработкой системы условных обозначений для схем учебных химических установок, разработкой восыш принципиально новых и усовершенствованием двенадцати известных школьных опытов по хишш л методики их использования в учебном процесса.

Апробация работы .Основные данные диссертационно!! рьботи были доложены на заседаниях семинара по методике преподавания хишш при Ш1ГУ имени В.И.Ленина (1989, 1993 г.г.). Теоретический материал исследования в рукописи апробирован а лекциях и практикумах по котолике преподавания- химии для учителей города Орехово-Зуева и района, Шатурского района Московской области, для студентов Орехово-Зуевского педагогического института (1989- 1993 г.г.).

Экспериментальный материал является составной частью практикума по методике преподавания химии и применяется с 1990 года в Орехово-Зуевском педагогическом институте. Этот материал частично и кратко опубликован в журнале "Химия в иколе", является предметом студенческих курсовых работ, частично внедрён в практику йкол города Орехово-Зуава.

На защиту выносится содержание исследования, достаточно полно раскрывающее структуру учебного химического эксперимента и взаимосвязь его техники и методики, результаты методических разработок и их педагогической апробации.

Объём и структура диссертации. Диссертация имеет объём 162 страницааашинописного текста. Она состоит из введения, трёх глав, заключения, библиографии и приложения. В библиографии приведено III цаиыеноэаний, из них 12 на иностранных языках. Диссертация иллюстрирована таблицами, фотографиями, схемами, рисункаыи.

Во ВВЕДЕНИИ дано обоснование актуальности исследования» определены предиег, объект и цель исследования, его йаучная новизна и практическая значимость.

. ,, -.Глава I. СТРУКТУРНЫЕ И СИСТЕМНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ШКОЛЬНОГО ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА.

¡Химический эксперимент в системе методов о<5учония химии (§1), система приёмов осуществления химического эксперимента в учебной процессе (§2) и вида химического эксперимента (§3) раскрыты на ос-

нове обзора литературы и наблюдений реального учебного процесса в школе.

Исторический путь развития школьного химического эксперимента в России за последние пятьдесят лег отражён в работах известных ие-годисгов: В.Н.Верховского, Я.Л.Гольдфарба, Л.М.Сыоргонского, И.Н.Борисова, Б.С.Полосина, И.Н.Черткова, Л.А.Цветкова, К.Я.Пармёнова, В.В.Фельдта, А.А.Грабецкого, Д.М.Кирюшкина, С.Г.Шаповаленко, Р.Г.Ивановой, В.П.Гаркунова и многих других. Рассмотрены работы некоторых зарубежных методистов.

Для определения собственной позиции в теории метода обучения изучены труды по психологической теории деятельности П.Я.Гальперина, Г.В.Суходольского, Н.Ф.Талызиной, по педагогике Б.П.Есипова, М.А.Данилова, Й.Я.Лернера, М.1", Ска пиша; проведён сравнительный анализ " тетраэдричесхой теории" метода обучеиия С.Г.Шаповаленко, систем методов обучения яо Р.Г.Ивановой и В.Н.Гаркукову» Обзор литературы позволил сделать обобщение некоторых, наиболее общих аспектов '•теории метода обучения.

Версия некоторых аспектов теории метода обучения (§4) разработана нами совместно с В.Г.Црокопекко и применительно к теме нашего исследования сводится к ряду следующих позиций:

1. Любое дидактическое действие обладает четырьмя главный«,наиболее стабильными (инвариантными) свойствами процесса обучения, имеющими значение категорий. Это свойства учебного пространства (содержания учебного предмета), времени (последовательности действий обучения во времени), двкавния (взаимной деятельности учителя и учащихся). Особенность» жизнедеятельности человека является применение средств, что присуща и процессу обучения.

В "тетраздрической теории" метода С.Г.Шаповалекко инвариантные свойства отраяены (по избранной геометрической модели) соответственно как связь сторон метода обучения: логико-содерхательной, процессуально-гносеологической, организационно-управленческой и матерналь-но-источниковой.

2. Инвариантные свойства метода йогу! ииеть конкретную количествен-, ную (параметрическую) и качественную (принципиальную) характеристику. Параметрическая характеристика даёт представление соответственно о. 'конкретном объёме учебного химического материала, числе приёмов, их последовательности во вреиеик, об особенностях организации действий учителя и учащихся в решении конкретных дидактических задач, о числе и особенностях применяемых средств обучения.

Качественная характеристика метода распивается, соответственно

принципами обучения, впервые введёнными в дидактику Я,А.Коменеким (ХУП век)! научное содержание материала характеризуется доступностью, действие системы приёмов - последовательность», организация обучения - классно-урочной системой, средства обучения - наглядностью.

Следствием вариативности каждого из четырёх главных свойств монет быть формулировка неограниченного числа принципов (требований, предписаний) как общего, гак и часгноыегодического характера. Например,. к химическому эксперименту К.Я.Пармёноз предъявил требования: наглядности, доступности, последовательности, безопасности, своевременности, необходимости объяснений, повторений.

3. Все методические построения - в целом учебный процесс, его части; организационные ферны обучения, методика тем.уроков, отдельные методы, приемы, простейшие дидактические действия - одинаковы по наличию четырёх инвариантных свойств и различны по их параметрический характеристикам.

Эта позиция позволила дать нам следующее определение:

Методы обучения - это слояные действия, выполняемые в соответствии

с дидактическими.принципами.

4. Невозмоано представить параметрическое равенство инвариантных свойств метода, поэтому тетраэдрическая модель метода ошибочна. Каждый метод характеризуется ярко выраженным приоритетом одного свойства на фоне остальных трёх. По принципу приоритета одного из четырёх инвариантных свойств мы построили начальную классификационную систему методов обучения:

1) Методы химической науки (обобщения, химический эксперимент,, химический язык и другие).

2) Цетоды общедидактическив. (изложение, беседа, самостоятельная работа и другие).

3) Негоды логические (индукция, дедукция,анализ, синтез» .анашшшя и другие).

4) Методы использования средсгв обучения (интеллектуальных - зна-. ний^ практических - умений, материальных - средств кабинета зиййш).

Классификация на основе наиболее обеда свойств методов а на, иной логической последовательности рассуадений ранее предложены Н.Я.Казанским и В.П.Гаркуновым. В системе В.П.Гаркуяоьа три группы методов обучения: химического исследования, общедедатачеекке и обвдлогические.

Метода, приёмы, операции - условные обозначался дайствий различной степени сложности в деятельности человека. Очевидно, что любой метод является частью болов сложного действия в сам выполняется

- б -

более простыми действиями (приёмами), а они в свою очередь - ещё более простыми действиями до простейших (из объединённой психологической теории деятельности Г.В.Суходольского). Поэтому предложенную нами систему методов лучше назвать общей системой действий субъектов в процессе обучения (где действия - методы, приёмы и другое). 'Ханой подход сникает проблему терминологических нагромождений в описаниях сложных интеграционных структур процесса обучения.

5. В конечном счёте любой приём любого истода реализуется организованными действиями субъектов процесса обучения (Таблица I). Таким образом, форма (внешнее проявление) любого действия субъектов в учебном процессе педагогическая. Не удивительно, что свойства педагогической организации учебного процесса наиболее изучены и боль-иинсгсо известных систем методов построено на этой основе, в частности, интеграционная система иетодов'обучения Р.Г.Ивановой.

В методике преподавания химии много сделано дан оценки параметрической характеристики содержания (современные работы Н.Е.Кузнецовой, И.Н.Черткова), использования материальных средств обучения (С.Г.Шаповаленко, А.А.Грабецкий, Т.С.Назарова, Л.С.Эазнобина), но практически ничего не сделано для изучения закономерностей состава и логической последовательности приёмов в методе обучения.

6. Оптимальное число приёмов в методе обучения три-пять» Число возможных последовательностей приёиов их перестановками быстро растёт по закону факториала и составляет 21=2; 31=6; 41=2^»; 51=120;

61 =^720; 7! =5040 и так далее. Становится практически невозможной оценка всех последовательностей даке семи действий. На практике же последовательностей действий (за счёт методики отдельных приёмов) ыокет быть более двадцати. Факториал этого числа - практическая бесконечность. Таким образом, знание логической последовательности действий позволяет провести границу между составляющими деятельности субъектов: нормативной, научно обоснованной и рекомендуемой , творческой, бесконечно разнообразной.

Любое творческое построение додано основываться на нормативе единства четырёх инвариантных свойств, и в этой аначение их знания для анализа, построения и реализации действий процесса обучения,

7. Метод или приём - открытые системы, обладающие структурными взаимосвязями параметров свойств. Метод как более сложное действие обладает также и системными взаимосвязями негду последовательностью приёмов. Позитивные изменения, вносимые в какой-либо параметр метода или его яриёи, должны вызвать позитивное изменение метода в целом. Таков теоретический смысл гипотезы, приведённой во введении.

Выбор указанных теоретических позиций позволил нам далее самое-

Юягельно провести анализ проблемы исследования. В начале мы определили необходимые понятия.

Методика химического эксперимента - пути применения в учебном процессе данного метода химической науки для успоенип учащимися знаний о химических явлениях.

Методическая структура химического эксперимента показана на таблице I.

Техника химического эксперимента (техника постановки опытов) -система адаптированных к-учебному процессу технических приемов, обеспечивающих оптимальнее условь- восприятия химических явлений.

Требования к техническим приёмам долнны быть адекватны принципам обучения. Это служит причиной разработки специализированных средств техники для учебного процесса. Сущность адекватности: наглядность опытов определяется возможностью полноты наблюдений, но при условиях зргономичности, надёжности, простоты и безопасности применяемых средств; доступность опытов определяется их научным содеряа-нивм; последовательность в ходе опытов обеспечивается упорядоченностью действий. Техника химического эксперимента реализуется трем видами приёмов: выбором содержания опытов и условий их проведения, работой со средствами подготовки и проведения опытов, определением последовательности действий подготовки, проведения и завершения опытов.Техника химического эксперимента строго нормативна из-за необходимости выполнения требований безопасности и ограничения содержания экспериментов рамками иколышх программ по хиики,

' Учительский и ученический опыты отличаются приоритетность» требований. Для.учительских приоритетна наглядность, для ученических -безопасность.

Отличие технических действий от педагогических заключается в вознояности их успешного выполнения вне учебного процесса,-но действия педагогической организации планируются. В условиях урока техника постановки опыта за счёт присутствия педагогической организации не. отличается по составу свойств от других действий учебного процесса. Перейдём к характеристике параметров свойств метода.

Рассмотрим анализ связей параметров числа и последовательности приёмов в химическом эксперименте. Судя по таблице I,эксперимент выполняют йятью приёмами, которые в своп очередь структурно делятся на •десять видов.' Для выяснения всех возможных последовательностей мы воспользовались правилом перестановок из математической статистики.

' Примем следующие логические условия: I - предсказания явлений проводят.до их объяснений; 2 - объяснения техники опытов* их постановки и наблюдения одновременны; 3- описания могут- б&ть расаредо-

точенньши(начиная ох указанной позиции и далее) или итоговыми; 4 -объяснения и описания исключать нельзя, зго приводит у ущербности метода.

Число приёмов с учёсом условия 2 равно четырём. Число их перестановок равно факториалу от числа,приёмов, то есть 41=24. Но, учитывая логическое условно I, число4перестановок будет вдвое меньше и равно 12. Предсказание, присутствующее в методике эксперимента, определяет его проблеыкость.

Обозначим приёмы следующими аббревиатурами: ОП - описание; П-Н -объяснение техники опытов, их постановки » наблюдения; ПР - предсказания; ОБ - объяснения.

Вида проблемного эксперимента:-

1. ОП П-Н ПР ОБ 5. П-Н ПР ОБ ОБ 9. ПР ОП ОБ П-Н

2. ОП ПР ОБ П-Н б. П-Н ПР ОП ОБ Ю. ПР ОП П-Н ОБ

3. ОП ПР П-Н ОБ 7. ПР ОБ ОП П-Н II. ПР П-Н ОБ ОП

4. П-Н ОП ПР ОБ 8. ПР ОБ П-Н ОП 12. ПР П-Н ОП ОБ

Если эти виды рассмотреть более подробно, то можно выделить группы проблемного эксперимента для развития творчеокой познавательной активности учащихся. Например, виды эксперимента с предсказание« в начале наиболее характерны для исследовательской направленности метода.

Если исключить предсказание, то получится группа иллюстративных экспериментов. Их число определяется: 3!=б

1. ОП П-Н ОБ 3. П-Н ОП ОБ 5. ОБ ОП П-Н

2. ОП ОБ П-Н 4. П-Н ОБ ОП б. ОБ П-Н ОП

При исключении приёма постановки опытов и их наблюдений получаем группу мысленных экспериментов, С учётом логического условия I кх. число будет равно 3!:2=3

I, ПР ОБ ОЯ 2. ПР ОП ОБ 3. ОП ПР ОБ

Таким образом, общее число видов школьного химического эксперимента по последовательности реализующих его приёмов равно 21. Этим числом определяется нормативная составлявшая эксперимента.

Если учесть разновидности восьми приёмов, то число перестановок увеличивается 81=40320. Учитывая присутствие двух видов предсказаний и по логическому условно I, только проблемных экспериментов будет 40320:4=1080, а для шестнадцати разновидностей приемов (с учётом субъектов действий) - 1б!:4=5,2-10^.

Таким образом, по параметрам числа и последовательности приёмов реальная методика эксперимента практически бесконечно разнообразна и представляет собой творческую составлявшую деягеяькости учителя и учацихся.

Анализ показывает, что по большинству разновидностей метода в практика должен преобладать проблемный эксперимент. На самой же деле преобладает иллюстративный. Это ещё раз доказывает слабую освоенность методики химического эксперимента.

Рассмотрим организацию эксперимента и, прежде всего, взаимосвязь Деятельности учащихся во времени.

Выделим длительность экспериментов: кратковременные (до 10 ми- • йут) - К, длительные (до 35 минут) - Д, сверхдпительние (до 4-5 Йедель) - С. Эксперименты первых двух длительностей проводят в условиях урока, сверхдлительные опыты наблюдают эпизодически за вре-йя их протекания. . . •

Деятельность учащихся может быть коллективной. (фронтальной-) -Ф, групповой (чащи всего по двсо) - Г, индивидуальной. Индивидуального химического эксперимента в школах почти нет, поэтому это условие мы не рассматривали.

Таким образом, для анализа взаимосвязей параметров организации ' мы имеем два множества: деятельности учащихся (Ф,Г) и учебного времени (К,Д,С). Рассмотрим все перестановки этих множеств, учитывдя, что каждое сочетание должно включать элементы из обрих множеств, а ', далее сопоставим формально выведенный ряд перестановок с реальностью:

ФК - обычная демонстрация; • ' - .

ФД - поэтапная длительная демонстрация, рассредоточенная на урок; ФС - эпизодическая демонстрация длительно текущего процесса; ГК - групповой кратковременный лабораторный опыт; ГД - практическое занятие;

ГС - практикум, серийные опыты, индивидуальные внеурочные длительно текущие опыты. .

Таким образом, формальная структура хорошо и полностью согла- • суется с действительностью. Наиболее устойчивы связи ФК, ГК,- ГД, соответстувдие им виды химического эксперимента внесены в школьные программы и учебники. Анализ позволил логически обосновать видовой состав эксперимента, применяемого практикой.

Следующим шагом анализа является определение целенаправленности эксперимента на решение главных дидактических задач: сообщения новых знаний и формирования новых умений, совераэкствовашга знаний , я практических умений, их обобщения и коягрола. С учётом параметра целенаправленности получаеи 24 вида йКслерийрнта. Подобным образом монно продолжить анализ по мновоству аспектов педагогической организации школьного химического эксперимента, в том числе и по связи с приёмами постановки опытов (о техникой эксперимента). Для этого введём логическое условие: опыты возможны технически, но непосред- '

ственное наблюдение невозможно. В этих случаях для проведения наблюдении применяют приборы его опосредующие (Б.С.Подосин), и технику постановки всех опытов можно представить двумя группами: опыты с . •-непосредственный наблюдением и опыты с опосредованным наблюдением. Наиболее полно система приёмов подготовки и проведения опытов рассмотрена в литературе по технике школьного химического эксперимента, начиная от работ В.К.Верховского и до наших дней.

. Каких-либо ограничений продолжения анализа любого из' четырёх инвариантных свойств метода нет. Каждое новое направление анализа вскрывает новые связи в структуре и системе метода.

Для углублённого изучения предмета исследования мы решили продолжить работу на конкретном методическом материале. Его отбор мы провели с учётом существуют« недостатков химического эксперимента в иколе с целью их устранения (§5).

I. Общим недостатком методики школьного химического эксперимента является слабое использование графики учителе« и учащимися в описаниях и объяснениях опытов, что снижает эффективность усвоения сущности химических явлений и зачастую приводит к ошибкам в сборке установок в ученическом эксперименте.

Попытаемся рассмотреть теоретический аспект поиска путей устранения недостатков.

Объяснения и описания являются приёмами химической науки,» поэтому их приоритетным свойством является доступность содержания. Эти • приёмы выполняются с использованием графики, то есть практического средства. Приоритетным свойством использования средств является наглядностью, кроме этого, средство должно обеспечивать логическую последовательность действий и способствовать педагогической организации. Таким образом, знания о методе позволили достаточно легко определить систому требований к предстоящей разработке по убыванию их приоритетности: доступность, наглядность, последовательность и педагогическая организация.

Предположим, что а результате экспериментальной разработки получено некоторое идеальное (доступное умениям учителя и учащихся) графическое средство. Какие извинения при его применении следует ожидать в действии химического эксперимента? Для ответа обратимся к выяснению структурных взаимосвязей в приёмах объяснения и описания. Можно предположить, что.эффективное использование доступного средства^ графики обеспечит более успешную организацию работы учащихся за счёт повышения самостоятельности, а также сократит расход учебного времени. Успешное графическое описание создаст лучшие условия для выполнения последовательности других действий в приёме (гексго-

- И -

вых описаний, записей уравнений химических реакций, расчётов) за счёт перераспределения освободившегося времени. В итоге приём обеспечит большуо полноту эксгериорязации при усвоениии явления. Аналогично доляно улучшиться действие приёма объяснения.

Обратимся я системным взаимосвязям и выясним возможности влияния ■ улучшенных приёмов объяснения и описания из другие приёмы и на метод " в целом. Можно предполагать, что объяснения и описания с использова- • нием графики (рисунки, схемы) будут способствовать лучагему пониманию конструкции учебной химической установки, последовательности работы ' с ней. Тем самым будет снята проблема ошибок в технике выполнения опытов, повышена результативность наблюдений опытов, что'в целом . должно способствовать восприятия и научному осмыслению'явления«'

Графика может способствовать улучшению действия и приёма предсказания за счёт наглядности. Следовательно, параметрические позитивные изменения свойств приёмов объяснений и описаний могут обьяс- . нить измеиения во всей системе приёмов и а итоге улучшить действие ■ химического эксперимента в учебном процессе.

Таким образом, графическое средство для объяснений и описаний химических экспериментов необходимо для практики и цокет быть объбк-ч том экспериментальной разработки, апробация которой может подтер- ; дить действенность' '. взаимосвязей методики и техники химического эксперимента по взаимовлияшш большинства приёмов на приём постановки опытов. • ' 2. Для доказательства обратного влияния техники эксперимента на . его методику лучйе всего избрать материал, требующий позитивного изменения в одном из параметров техники постановки опытов. Тэким материалом могут служить электрохимические опыты учащихся. Научное содержание этой группы экспериментов учащимся доступно. Но несовер^-. шенстзо используемых средств постановки опытов приводит к негативному взаимовлиянию по структурным связям: ухудшает организацию экспериментов за счёт перерасхода времени на выполнение опытов, что отрицательно сказывается и на последовательности действий. Учитывая,, что в эксперименте приоритетным является доступность содержания, -требуется уделить больше внимания и времени приёмам предсказания, объяснения и описания в самостоятельной работе учёадхся. При несо-всрвенной техиике постановки опыта акцент в системе приёмов- эксперимента переносится на достижение результатов опыта и эффективность метода в целом снижается. Таким образом, на негативный результат указывают и системные связи. Очевидно, что для улучшения действия метода требуется разработка более совершенного оборудования, наилучшим образоа приспособленного для ученического опыта на рабочем ■

месте, го есть требуется эргономическая разработка средств техники постановки опытов. При такой улучшении параметра приёма постановки опытов можно предполагать улучшение параиотрических качеств метода в-целом.

3. Для экспериментальной разработки интересен выбор тематики новых экспериментов, где на основе знаний взаимосвязей можно изначально разработать и технику постановки опытов и их методику. Оптимальным материалом для этой цели может слунить демонстрационный эксперимент на основе использования микроколичеств веществ и микропроецировавдн? опытов на экран. Для этого, во-первых, необходимо определить содержание опытов по школьному курсу химии, во-вторых, разработать технику опытов иа основе системы требований и, наконец, предложить методику их. включения в учебный процесс (как систему взаимосвязанных приёмов).

4. Интересен психологический аспект восприятия и усвоения экспериментального материала учащимися. Критерием здеоь может служить икре* рес учащихся. Зачастую, методически вполне благополучные эксперимент ты не оставляют должного впечатления у учащихся из-за однообразия техники постановок опытов и методики других приёмов..Необходим поиск разнообразия, полезных контрастов техники и методики эксперименте. Для работы мы выбрали ойлы с применением бытовых приборов. Такой выбор сделан по следующий причиним: во-первых, опыты с применение^ бытовых приборов Неординарны в условиях урока, во-вторых, создаёт« ся возможность улучшения предсказания, объяснения и описания га счё? связи содержания о повседневной кизныо учащихся, В этих условиях может действовать один или несколько факторов улучшения параметрит ческих качеств школьного химического эксперимента, то есть создаёмся возможность комплексного воздействия «а метод.

Конкретная разработка отобранного материала приводится нами во второй главе диссертации.

Глава г. РАЗРАБОТКА НЕКОТОРЫХ ШКОЛЬНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ' НА ОСНОВЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ИХ ТЕХНИКИ И МЕТОДИКИ» 2.1. Разработка условных.обозначений для схем учебных химических установок.

Рисунок или охема учебной химической установки является связующим звеном приёмов з эксперименте и цокет служить опорным конспектом для объяснения сборки, устройства и действия установок, а также для объяснений и описаний протекающих явлений.

Изучено состояние графики в химическом эксперименте по работам учёных-методистов: В.Н.Верховского," В.В.Фельдта, К.Я.Пармёнова (Россия) и Г. Хаушильда (ФРГ), Рассмотрены пути формирования „

навыков рисования и черчения у учащихся в школе. Для,этой цели проведён анализ материала школьных курсов рисования и черчения.

Выяснено, что в иколе применяют два вида изображений химических установок: объёмные изометрические и проекции на фронтальную плоскость. При атом допускаются ошибки в смешении проекций как в работах учащихся, так и в современных учебниках. Проведённый анализ рисунков показал, что учащиеся испытывают затруднения в изображении деталей установок, несущественных для протекания химических процессов (штативов, нагревателей и гонких соединительных трубок). При этом второстепенные детали маскируют химическую сущность учебной установки, время урока тратится непродуктивно. *

Для повышения доступности, наглядности, последовательности'химических экспериментов мы решили разработать специальную схеиотсх-ннку. Необходимость схем дополнительно актуализируется возможностью использования лаконичной химической графики для разработки компьютерных программ и составления опорных конспектов.

В соавторстве были разработаны пять групп условных обозначений для схем учебных химических установок ("Химия в школе",1990, *«б,, с.51). Условные обозначения в действии апробированы,в учебном про1- .' цессе педагогического института и средней школы (Орехово-Зуевский педагогический институт, средняя школа !в15 города Орехово^Зуева, Дрезнекская средняя школа), а также в построении компьютерных программ. Приведены примеры построения схем на языке "бейсик".

Разработка принципиально-функциональной схемотехники для учебных химических экспериментов 'в соответствии с дидактическими принципами и на основе знаний о структурных и системных взаимосвязях показала, что улучшается не только реализация приёмов описаний к объяснений, но и методика химического эксперимента в целом, в том' . числе я техника постановки опытов. 2.2. Микропроекция опытов.

Для разработки новой техники опытов мы избрали микрометод в демонстрационном эксперименте с применением микропроектора, опосредующего наблюдение. Развитие данного Направления одерживалось из-за отсутствия микропроекторов в школах. Поэтому первой задачей.нашей разработки явилось создание конструкции микропроектора из школьного оборудования. Следующая задача заключалась в отборе содержания опытов, в разработке их гагвики и цетодики.

Ыйкропроекгор был собрвп на основе известного микроскопа "Виолам" и проекционной лампы с эллиптическим зеркалом. Разработано восемь опытов, связанных с кристаллизацией веществ из растворов, расплавов, при сублимации; с проведением электрохимических реакций ■

- w -

(алектролиз солей без диафрагмы, рафинирование меди). Предложена методика включения экспериментов в уроки.Техника постановки опытов в микропроекции изложена нами в статье ("Химия в школе", 1993, tel,

Апробация 'показала положительное влияние техники разработанных опытов на остальные приёмы химического эксперимента: значительно улучшаются возможности наблюдений и объяснений явлений. В конечной итоге это выразилось в улучшении усвоения учащимися рассматриваемых явлений. Самонаблюдения разработки нового направления техники эксперимента показали, что предварительный теоретический анализ конкретной проблемы обеспечивает исключение ошибок и тупиковых ходов в ходе разработки.

2.3. Электрохимические опыты в химическом эксперименте учащихся.

Электрохимические опиты учащихся в большинстве школ не выполняются из-за несовершенного оборудования. Поэтому было необходимо чразрабогать удобный электрохимический комплект, что и-было осуществлено совместно с Б.Г,Прокопенко. Наша доля в данной разработке состояла в конкретной корректировке техники электрохимических опытов с целью улучшения методики эксперимента.

Четырехлетняя апробация разработанной техники электрохимических опытов показала, что применение эргономически усовершенствованного оборудования позволяет экономить учебное время при проведении опытов. Это даёт возможность уделить большее внимание объяснениям и описаниям химических явлений, принять более ёмкую во времени проблемную постановку эксперимента. Это особенно ощутимо в ходе занятий практикума по методике преподавания химии, гда дефицит учебного времени постоянен.

2Л. Совершенствование техники и методики экспериментов на основе использования битовых приборов.

Для изучения развития интереса учащихся к предмету в зависимости от предлагаемой техники и методики химического эксперимента выб-' рано два направления: использование бытовых химических приборов для объяснений явлении, связанных с их применением, и совершенствование техники известных опытов о помощь» бытовой многоцелевой газовой горелки. В. первом случае ми использовали водоумягчитель, сифон, огнетушитель для объяснения соответствующих химических явлений: ионного обмена с применением ионигов, получения угольной кислоты M её • свойств, а такке свойсяв карбонатов,

"ряэь техники постановки опыта о повседневной практикой позволила значительно повысить интерес учащихся при объяснении явлений а следовательно, и их усвоение. Важным моментом при этом является

интерес учащихся к ситуации привлечения бытовых приборов для проведения химических опытов.

Применение многоцелевой газовой горелки с автономным баллоном для совершенствования техники опытов, требующих высокотемпературного нагревателя (коксование каменного угля, сухая перегонка древесины, перегонка нефти, деполимеризация полистирола, обжиг известняка, . восстановление негаллов из их оксидов оксидом углерода (II) и другие), дало возможность повысить эффективность экспериментов в условиях урока за счёт сокращения времени техники постановки опытов. Это ещё раз доказало влияние техники эксперимента на его методику.

Проводёнкые экспериментальные разработки подтвердили-справедливость гипотезы, сформулированной во введении. Зто позволяет сделать вывод о наиболее обще» свойство кетода:

метод обучения обладает свойством усилителя воздействий, оказы«-ваеыых на него. Это свойство объясняется множественными параметрическими перестройками по существующим структурным и системным свя- • злм. Поэтому единичное позитивное изменение одного из параметров . обеспечиваот позитивные изменения параметров других свойств метрда, приемов его осуществления. Таким образом, усилительные свойства ' обеспечиваются суммарным позитивным эффектом параметрических харак- ' теристик. Одиночные воздействия на техннку и методику химического эксперимента осуществлены нами в разработке условных обозначений для схем учебных химических установок, электрохимических опытов учащихся и опытов па основе применения многоцелевой газовой горелки.

Одновременные нкожесгвепкые позитивные воздействия на ряд параметров метода значительно сказываются на повышении его эффективности. Это кы обнаружили при разработке и апробации эксперинзнтов на основе применения бытовых приборов. Здесь комплексное воздействие • на содержание объяснений и технику постановки опытов обеспечило предполагаемый эффект, выразившийся в повышении интереса учащихся.

По-пидиыому, усилительные свойства метода при множественных воздействиях дидактического и воспитательного характера могут обес- . печивать суперэффективность' методики* •' Не в атом ли успех ряда так • называемых педагогических технологий, комплексного применения средств обучения? ' '

Глава 3. ПРОВЕРКА МЕТОДИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ. . Педагогический эксперимент был проведён для проверки возможности -применения наших разработок в школе, а также'для решения частных проблем, возникавших в ходе исследования (например, в ситуации выбора альтернатив, внешне выглядевших равноценно).- • Результаты педагогической апробации в основном подтвердила положи- ■

тельные качества выполненных разработок. Это «окно объяснить при— иенением знаний о свойствах метода и его взаимосвязях.

Методика педагогического эксперимента, его материалы - данные хронометража, анкетирования, образцы графических работ учащихся -приведены в тексте диссертации.

Выводы.

1. Обобщение известных теоретических концепций дало возможность рассмотреть некоторые аспекты теории метода обучения для углублённого понимания взаимосвязей в структуре, системе и видовом разнообразии школьного химического эксперимента. В процессе этой работы нами предложены определений метода обучения, общая классификация методов; логически обоснована видовая классификация химического эксперимента и определена грань нормативной и творческой составляющих в методике и технике школьного химического эксперимента.

2. Избранные теоретические позиции позволили уточнить гипотезу.и обоснованно отобрать методический материал для её подтверждения.

3. "В процессе разработки и педагогической апробации условных обозначений для схем учебных химических установок, экспериментов на основе микропроецирования, лабораторных опытов учащихся по электрохимии и экспериментов на основе использования бытовых приборов положения гипотезы, приведённой во введении и уточнённой в ходе теоретического анализа проблемы, оказались подтверждены.

4. Из подтверждёния выдвинутой гипотезы следует: метод обучения обладает свойством усилителя вносимых в него изменений.

Материалы исследования нашли отражение в следующих публикациях:

1. Полосин B.C., Прокопенко В.Г., Тулина О.Ы. Система условных обозначений для выполнения схем учебных химических установок./Химия в школе, 1990, йб, с.51.

2. Прокопенко В.Г.,Плужник О.М. Использование бытовых приборов в химическом эксперименте. / Химия в школе, 1991, le2, 0.44.

3. Тулина О.М. Использование .млкронроекции на уроках химии. / Химия в школа, 1993, tel, 0.48.

Публикации соискателя напечатаны под фамилией Тулина О.М.

школьный шический ёкспердоенг

-о I

Действа*

Tads* * Морфологическая структура системы приемов акодьного химического эксперимента.

А - учитель5 Б - ученик , I - изложение, 2 - беседа, 3 - самостоятельная работа 4 - технические действия.