пак м с теория и методика обучения химии
Российский государственный педагогический
университет им. А. И. Герцена
ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА
ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ
УЧЕБНИК ДЛЯ ВУЗОВ
Издательство РГПУ им. А. И. Герцена
УДК 372.854 Печатается по решению кафедры химического
ББК 74.262.4я73 и экологического образования ФГБОУ ВПО РФ
П13 «Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена»
Р е ц е н з е н т ы:
д.п.н., проф. Н. Д. Андреева (РГПУ им. А. И. Герцена);
д.х.н., д.п.н., проф. А. А. Макареня (РГПУ им. А. И. Герцена);
д.п.н., проф. Е. Е. Минченков (МГОУ);
д.х.н., проф. Н. В. Сиротинкин (СПбХТИ (ТУ));
д.п.н., проф. Г. Н. Фадеев (МГТУ им. Э. Н. Баумана) П 13 Мария С. Пак Теория и методика обучения химии: учебник для вузов /М. С. Пак. – СПб: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2015. – 306 с.
ISBN 978–5–8064–2122-8 В учебнике раскрываются актуальные аспекты теории, методологии и практики химического образования. Особое внимание уделяется дидактическим, методическим и технологическим основам обучения химии в контексте современных требований ФГОС основного и ФГОС среднего (полного) общего образования.
Учебник предназначен для подготовки студентов-химиков бакалавриатов, магистратур, специалитетов педагогических вузов, будет полезен для аспирантов, докторантов, для учителей химии основных и средних школ, для слушателей курсов повышения квалификации и профессиональной переподготовки, для преподавателей вузов и методистов, занимающихся актуальными проблемами современного химического и химико-педагогического образования в средней и высшей школе.
ISBN 978–5–8064–2122-8 УДК 372.854 ББК 74.262.4я73 Мария С. Пак, 2015 Л. Б. Смилга, оформление обложки, 2015 Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2015
ПРЕДИСЛОВИЕ
Развивающая система непрерывного химического и педагогического образования предъявляет новые требования к профессиональной подготовке студентов (бакалавриата, магистратуры, специалитета) по направлению 44.03.01 – педагогическое образование (профиль – «химическое образование»). Студент готовится к таким видам деятельности, как: педагогическая; культурнопросветительская; научно-исследовательская. Новые требования к профессиональной подготовке студентов предполагают достижение ее главной цели – это формирование образовательных результатов в форме компетенций: общекультурных ОК, общепрофессиональных ОПК и предметных ПК. Достижение главной цели, требующей обновления качества профессиональной подготовки студентов на основе интегративной методологии, невозможно без «Теории и методики обучения химии» как важной инновационной учебной дисциплины в современном педагогическом университете.
Основная область профессиональной деятельности химика-педагога включает образование, социальную сферу, культуру (ФГОС ВПО нового поколения). Объектами их профессиональной деятельности являются обучение, воспитание, развитие, образовательные системы. Поэтому специфика теоретико-методической подготовки студентов состоит в том, что она носит интегративный характер и профессионально-практическую направленность. Изучение «Теории и методики обучения химии»» базируется на интеграции знаний предметов гуманитарно-культурологического, социально-экономического, психолого-педагогического и естественнонаучного областей, а также на тесной связи теории с практикой химического образования в современной основной, средней и высшей школе.
Поскольку выпускники педагогического вуза (бакалавры, магистры, специалисты) включаются в ближайшей перспективе в образовательную деятельность в условиях рыночной экономики и конкуренции, то они должны знать дидактические, методические и технологические основы обучения химии;
уметь учитывать и использовать, специфику этих основ обучения химии; владеть способностью и готовностью применять целостно профессиональнопедагогические, дидактико-методические, химические знания, ценностные отношения к этим знаниям и личностные способы действий в контексте ФГОС нового поколения. Содержание их профессионально-методической подготовки должно носить опережающий характер, учитывающий ФГОСы нового поколения (не только ВПО, но и ФГОС ООО и ФГОС С(П)ОО), инновационные образовательные парадигмы, тенденции обновления теории и практики химического образования, что связано с овладением ими предметными компетенциями, необходимыми для формирования химико-методической компетентности.
Химико-методическая компетентность – это готовность химиковпедагогов решать не только общекультурные и общепрофессиональные, но и специфические (предметные, связанные с особенностями предмета химии) образовательные задачи. «Теория и методика обучения химии» целенаправлена на формирование у студентов готовности к решению более 10 основных групп образовательных задач (учитывающих специфику цели, содержания, методов, форм организации, средств, технологий и условий функционирования химикообразовательной системы). Эта готовность в их дальнейшей профессиональной деятельности будет способствовать формированию у школьников личностноценностных, регулятивных, познавательных, коммуникативных универсальных учебных действий.
Профессионально-методическая подготовка студентов, направленная на формирование общекультурных, общепрофессиональных и предметных (химико-методических) компетенций, базируется на интегративной методологии, в инфраструктуре которой разные методологические подходы (интегративный, системно-деятельностный, комплексный, компетентностный, человекосообразный, безопастностный, интерактивный, метапредметный и другие).
Раскрытие содержания «Теории и методики обучения химии» строится на идеях системности (целостности обучения, воспитания и развития, целостности преподавания и учения), комплексности применения разнообразных дидактических инструментов, а также направленности образования (духовнонравственной, ценностно-смысловой, культуротворческой, патриотической, личностно ориентированной, метапредметной, исследовательской, проектнодеятельностной, социально-практической и др.).
Вопросы для самоконтроля и задания для самостоятельной работы студентов, предусмотренные в учебнике, способствуют формированию у них личностно-ценностных, регулятивных, информационно-коммуникативных и исследовательских действий, необходимых для развития общекультурных, общепрофессиональных и предметных компетенций.
В книге использованы результаты исследований известных психологов (Л.С. Выготского, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова, И.И. Ильясова, П.Ф. Каптерева, Н.В. Кузьминой, А.К. Марковой, А.Н. Леонтьева, Й. Лингарта, Р.С. Немова, С.Л. Рубинштейна, Н.Ф. Талызиной), научные труды педагогов, дидактов (И.Ю. Алексашиной, А.П. Беляевой, Ю. К. Бабанского, Е.В. Бондаревской, Г.А. Бордовского, Е.С. Заир-Бек, А. А. Макарени, М. Н. Скаткина, В.П. Соломина, А.П. Тряпицыной, И.Я. Лернера, А.В. Усовой, А.В. Хуторского, Г.И. Щукиной), научные изыскания известных методистов-химиков (Е.Я. Аршанского, В.Н. Верховского, В. Я. Вивюрского, Ю.Ю. Гавронской, Н.П. Гаврусейко, В. П. Гаркунова, А.А. Грабецкого, R. Gmoсhа, M. Gorskisа, В.Н. Давыдова, И. Л. Дрижуна, Р.Г. Ивановой, С.В. Дьяковича, О.С. Зайцева, М.В. Зуевой, Г.С. Качаловой, Д.М. Кирюшкина, Н. Е. Кузнецовой, Е.Е. Минченкова, Т.С. Назаровой, О.С.Зайцева, П.А. Оржековского, Y. Orlik, И.А. Орловой, В.С. Полосина, В.Л. Рысс, В.И. Ростовцевой, А. Д. Смирнова, В.В. Сорокина, C.В. Телешова, И.М. Титовой, А.А.-Р. Тыльдсеппа, Г.Н. Фадеева, Г. М. Чернобельской, И.Н.Черткова, С.Г. Шаповаленко, Г.И. Шелинского, Г.И. Штремплера, J. Svirkstsа, О.Г. Ярошенко и других).
Автор приносит глубокую благодарность И.Ю. Алексашиной, Н.Д. Андреевой, Т.А. Боровских, М.В. Горскому, Э.Г. Злотникову, И.С. Ивановой, Е.С.
Казаковой, [Д.В. Королькову], Г.С. Качаловой, В.Г. Корсакову, [И.Я.Ланиной], А.А. Макарене, [Л.В. Маховой], Е.Е. Минченкову, Г.В. Некрасовой, И.А. Орловой, И.В. Селиверстовой, Н.В. Сиротинкину, Н.Н. Суртаевой, С.В. Телешову, А.П.Тряпицыной, Ф.Т. Шагеевой, Г.И. Штремплеру, Г.Н. Фадееву, О.Г. Ярошенко, чьи отзывы, материалы, замечания, советы и пожелания способствовали значительному улучшению данной учебной книги.
ДИДАКТИКА ХИМИИ КАК НАУКА И УЧЕБНАЯ ДИСЦИПЛИНА
Знать: сходство и различие между наукой и учебной дисциплиной; сущность дидактики химии как науки и учебной дисциплины; связь дидактики химии с другими науками (и учебными дисциплинами); требования к химико-дидактической подготовке студентов.
Уметь: устанавливать сходство и различие между наукой и соответствующей учебной дисциплиной; анализировать химико-дидактическую литературу; осуществлять выбор темы курсовой работы по дидактике химии.
Владеть: готовностью к реализации функции самоконтроля и к выполнению самостоятельной работы.
1.1.Сходство и различие между наукой и учебной дисциплиной
Дидактика (от греч. didaktikos – поучающий, относящийся к обучению) – область педагогики, разрабатывающая методологию и теорию образования (воспитания и развития в процессе обучения).
Дидактику химии понимают как науку и учебную дисциплину в педагогическом вузе (институте и университете).
Дидактика химии – одна из современных педагогических наук со специфическим объектом и предметом исследования. С другой стороны, дидактика химии – это новая учебная дисциплина, знание которой необходимо современному преподавателю химии, бакалаврам и магистрам образования (и науки), студентам факультетов химии и биологии, Института естествознания и другим.
В чем же состоят существенные признаки сходства и различия между наукой и учебной дисциплиной? Между наукой и соответствующей учебной дисциплиной существуют признаки сходства и различия (табл. 1.1.1). Науку «Дидактика химии» и соответствующую (одноименную) учебную дисциплину «Дидактика химии» роднят сходные признаки, к которым относятся: 1) единая система научных (химических, психолого-педагогических и других) знаний; 2) одинаковые группы теоретических и эмпирических знаний; 3) одни и те же виды знаний (ведущие идеи, теории, законы, понятия, методы, факты); 4) один и тот же научный язык (психологические термины, педагогический язык, химическая символика, терминология и номенклатура); 5) единые методы познания (химический эксперимент, педагогическое наблюдение, моделирование химических и дидактических объектов, дидактический эксперимент).
Остановимся на основных различиях, характерных для науки и учебной дисциплины (табл.1.1.2).
1. У науки и учебной дисциплины разные цели. Наука нацелена (и направлена) на решение новых и актуальных проблем теории и практики химического образования в средней и высшей школе. Основной целью (направленностью) учебной дисциплины является формирование химически образованной, культурно развитой, профессионально компетентной личности, способной трудиться в условиях рыночной экономики и конкуренции.
2. Основным содержанием науки являются знания. В учебной дисциплине дидактики химии компонентами содержания являются не только знания, но и умения, ценностные отношения, а также дидактический инструментарий ориентировки и усвоения материала.
3. В науке объем информации непрерывно меняется, пополняется новым содержанием, а в учебной дисциплине – остается относительно стабильным.
4. Структура и построение содержания (в частности, знаний) в науке подчиняются логике раскрытия научных проблем, а в учебном предмете – кроме того адаптированы к образовательному процессу с учетом его закономерностей и основных функций (обучения, воспитания, развития обучающихся).
5. Логика раскрытия содержания в науке полностью подчиняется логике решаемых научных проблем, а в учебном предмете – логике и структурнофункциональным связям науки, а также психолого-педагогическим и дидактическим закономерностям и задачам.
Таблица 1.1.
6. Уровень описания знаний в науке высокий и сложный, а в учебном предмете – достаточно простой, так как модели, методы и языки наук в нем упрощены с целью реализации принципа доступности.
7. Результаты научного познания не известны, и новизна результатов носит объективный характер (новизна для науки), в то время как результаты учебного познания известны, и новизна результатов носит субъективный характер (новизна только для учеников, но не для учителя).
1.2.Дидактика химии как наука
Термин «дидактика» от греч. didaktikos – поучающий, относящийся к обучению. Дидактика химии – это педагогическая наука о методологии, теории и практике химического образования. Это интегративная наука об образовании (решающая триединые задачи обучении, воспитании и развитии) в процессе изучения химии в средней и высшей школе. Она определяет цели, содержание, средства, условия, технологии химического образования, методику измерения и оценивания его результатов с учетом его специфики и закономерностей.
Дидактика химии в отличие от частной методики химии раскрывает наиболее общие для образовательных учреждений разного типа (лицеи, колледжи, гимна т.п.) закономерности химического образования.
Объектом дидактики химии является процесс химического образования в современной школе.
Предметом дидактики химии являются методология, теория и практика химического образования, связанные с решением трех основных групп проблем:
1. Для чего учить и учиться химии?
2. Чему учить и учиться?
3. Как учить и учиться качественно?
В соответствии с предметом можно сформулировать главные задачи дидактики химии:
1) определение целей и задач химического образования;
2) определение содержания химического образования;
3) выявление и реализация закономерностей образовательного процесса;
4) разработка адекватных содержанию технологий, методов, форм, средств и условий образовательного процесса (преподавания и учения);
5) изучение и совершенствование процесса усвоения учебного предмета химии учащимися и оценивания качества результатов химико-образовательного процесса: личностных, метапредметных и предметных результатов; универсальных учебных действий УУД: личностных, регулятивных, познавательных и коммуникативных (в соответствии с ФГОС ООО и ФГОС СОО). Мы, следуя за А.В.Хуторским, считаем, что метапредметные и предметные результаты являются тоже личностными. Следовательно, личностные результаты надо было назвать личностно-ценностными, иначе нарушаются принцип уровневости и идея личностно ориентированного обучения.
Основная функция дидактики состоит в нахождении и реализации оптимальных дидактических путей и технологий химического образования, способов овладения учащимися химическими знаниями, языком, методами химической науки, специфическими умениями, опытом творческой деятельности, ценностными отношениями.
Сущность дидактики химии как науки заключается в выявлении закономерностей химико-образовательного процесса, без знания которых невозможно определить оптимальную методологии и теорию химического образования и, следовательно, добиться заметных успехов в химическом образовании (обучении, воспитании и развитии) учащихся.
Наиболее эффективной методологией дидактики химии, способной правильно осмыслить дидактический опыт химического познания, современное состояние химического образования и прогнозировать перспективы дальнейшего его развития, является интегративная методология, в инфраструктуре которой лидирующую функцию выполняет интегративный подход.
Интегративный подход – методологический подход, в основе которого целостное объединение ранее разобщенных одно- и разнородных компонентов (обучения и образования). Основными компонентами процесса химического образования являются следующие: цели, содержание, средства, технологии, методы, формы, условия химического образования, а также методологические подходы, ведущие идеи, закономерности. Интегративный подход – это методологический подход, целостно сочетающий в себе все лучшие качества (достоинства) системного и комплексного подходов. Методологию интегративного подхода следует отличать от интегративной методологии (представляющей собой методологию, объединяющей и реализующей в своей инфраструктуре разные науковедческие методологические подходы (от А до Я): аксиологический, адаптивный, антропоэкологический, безопасностный, билингвальный, валеологический, герменевтический, гуманитарный, деятельностный, задачный, естественнонаучный, инновационный, интегративный, квалиметрический, компетентностный, критериально-оценочный, лонгитюдный, метапредметный, структурнофункциональный, технологический и другие.
Методы научного исследования, используемые в дидактике химии, можно сгруппировать на следующие группы:
1) общенаучные методы (теоретический, историко-логический анализ литературных источников, систематизация, моделирование);
2) общепедагогические методы (педагогический эксперимент, анкетирование, педагогическое наблюдение, беседа с учителями и учащимися);
3) специфические методы. К специфическим методом относятся следующие: преобразование содержания химической науки в содержание учебного предмета для реализации задач химического образования; разработка критериев отбора содержания химического образования; отбор инвариантного и вариативного учебного материала; модернизация существующих и разработка новых и демонстрационных и лабораторных химических опытов; создание новых и усовершенствование имеющихся наглядных пособий; разработка новых химических приборов, дидактических материалов для самостоятельной работы, для факультативных, специальных и элективных курсов, для внеурочных занятий по химии (В.П. Гаркунов, М.С. Пак).
Дидактика химии как наука тесно связана со многими другими науками (с биологией, математикой, информатикой, физикой, экологией и др.), особенно (схему 1) с педагогическими (П), психологическими (Пс), химическими (Х) науками и частной методикой обучения химии (МОХ). Тетраэдрическая модель наглядно иллюстрирует необходимость дидактики химии ДХ в процессах интеграции четырех основных подсистем научных знаний (МОХ, П, ПС, Х), каждая из которых выполняет специфическую функцию (обучающую, воспитывающую, развивающую и предметно-информационную).
Дидактика химии – это интегративная педагогическая наука о методологии, теории и практике химического образования, об общих способах приращения химических знаний, рационализации научного и учебного познания при изучении химии, об общих методах химического образования.
Дидактика химии как учебная дисциплина имеет целью формирование химически образованной, социально и культурно развитой, профессионально компетентной, конкурентоспособной личности (преподавателя химии, бакалавра, магистра), способной работать в постоянно изменяющихся социальноэкономических и научно-технологических условиях.
Изучение дидактики химии в педагогическом вузе необходимо для обеспечения качества профессионально-методической подготовки химиковпедагогов, способных компетентно осуществлять предметное обучение, развитие и воспитание учащихся традиционных и инновационных школ. Главенствующая роль дидактики химии в профессионализации химиков-педагогов связана с возможностью в процессе ее изучения в вузе раскрыть важнейшие триединые образовательные (обучающие, воспитывающие, развивающие) функции учителя в образовательной практике современной школы (гимназии, колледже, лицее и т.п.).
В курсе дидактики химии в сжатой форме освещаются основные проблемы, цели и содержание химического образования, процесс обучения химии в основной и средней школе, его принципы и методы, контроль и оценка знаний и умений, организационные формы обучения, вопросы применения современных технологий и других разнообразных средств химического образования.
Объем и уровень общих профессионально значимых знаний и умений пополняется постепенно в процессе многоэтапной (довузовской, вузовской и послевузовской) подготовки учащихся.
Весь объем и уровень профессиональных знаний и умений, которые должны быть сформированы у преподавателя в процессе непрерывного образовании и профессионализации определен в свое время И.Л. Дрижуном в профессиограмме преподавателя химии. В этой профессиограмме автор не только формулирует назначение специалиста, но и очерчивает круг тех задач обучения, воспитания и развития учащихся, которые должен реализовать учитель химии в своей профессиональной деятельности и, следовательно, должен уже в стенах вуза научиться их решать. Учитель химии в своей профессиональной деятельности должен уметь решать профессионально-педагогические задачи. К ним относены следующие задачи: 1) гуманизация, гуманитаризация и демократизация химического образования; 2) формирование у учащихся общих химических представлений как составной части научной картины природы и как основы научного миропонимания; 3) обучение химическому языку; 4) формирование системы основных химических понятий; 5) обучение основам химических теорий;
6) обучение методам химического эксперимента; 7) профориентация, политехническая направленность преподавания; 8) формирование готовности к самообразованию; 9) развитие познавательных интересов и творческих способностей учащихся,10) этическое, трудовое, аксиологическое, интерсоциальное и эстетическое воспитание.
Объем содержания лекционного курса по дидактике химии зависит от того, какое количество учебных часов отводится на его изучение по Учебному плану. Так, на лекционный курс для бакалавров химии (направление «Химия») в РГПУ им. А.И. Герцена выделялось 40 часов. Это давало возможность опытному лектору компактно раскрыть содержание не только основных, но и дополнительных модулей (табл. 1.3.1).
Таблица 1.3.
Основные и дополнительные модули «Дидактики химии»
ОСНОВНЫЕ МОДУЛИ
М1. Дидактика химии как наука и учебная дисциплина М2. Дидактика химии: становление и развитие. Вклад ученых в дидактику химии М3. Химическое образование как дидактическая система. Цели и задачи образования М4. Содержание химического образования в средней школе М5. Методы химического образования М6. Химический эксперимент как специфический метод химического образования М7. Средства химического образования М8. Химический язык как предмет и специфическое средство химического образования М9. Организация и управление в химическом образовании М10. Урок как главная организационная форма обучения химии М11. Контроль, оценка и учет качества результатов обучения химии
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МОДУЛИ
М12. Дидактические особенности формирования химических понятий М13. Дидактические основы изучения фактического материала по химии М14. Дидактические основы изучения химических законов М15. Дидактические основы изучения теоретического материала М16 Современные технологии в химическом образовании М17 Традиции и инновации в химическом образовании М18. Актуальные проблемы дидактики химии М19 Дидактический эксперимент в химическом образовании М20 Обобщение и систематизация знаний по дидактике химии Напомним, что уже на довузовском этапе предметное обучение химии осуществляется в педагогических классах с углубленным или традиционным изучением химии, в обычных школах с усилением профориентации школьников на педагогические специальности, в малом химическом факультете педвуза.
Следовательно, на этом этапе решаются не только задачи химического образования, но и некоторые задачи профессионализации. Вузовский этап предусматривает преемственное уровневое образование (бакалавриат, специалитет, магистратура) с усиленной психолого-педагогической, дидактической подготовкой и индивидуализацией образовательной траектории. Послевузовская подготовка предполагает стажировку выпускников педвузов, закрепление в процессе образовательной практики в школе профессиональных знаний и умений их применять, повышение квалификации учителя химии через курсы при ИПКиПРО, ИРО или АППО, приобретение дополнительного образования.
Формирование существенной части объема профессиональных знаний, умений, опыта и компетенций приходится на вузовский этап непрерывного образования. С целью обеспечения качества профессионализации будущего учителя химии, бакалавра, магистра на вузовском этапе изучаются разные химикометодические дисциплины. В зависимости от учебного плана могут быть реализованы следующие учебные дисциплины: дидактика химии, теория и методика обучения химии, методика обучения химии в основной школе, современные технологии обучения химии, теоретические основы школьного курса химии, научные основы обучения химии в профильной школе, методика обучения решению химических задач, внеклассная работа, основы исследования по теории и методике обучения химии, методология и методы научного исследования, методология и история химии, современные проблемы в науке и образовании и др.
Дидактике химии отводится особое место в системе указанных методических дисциплин в процессе профессионализации студентов, поскольку без решения общих вопросов методологии и теории химического образования не возможно эффективное решение многих частных вопросов предметной методики.
Дидактика химии должна обеспечить формирование у студентов готовности выполнять в процессе образовательной их деятельности следующие относительно самостоятельные функции: проектировочную, мотивационностимулирующую, конструктивно-информационную, процессуальнотехнологическую, организационно-управленческую, мобилизационную, коммуникативную, ценностно-ориентационную, гностическую, научноисследовательскую, инновационную, результативно-оценочную, самообразовательную.
Решение указанных задач преподавателем вуза облегчается благодаря тому обстоятельству, что культурологические, психологические, педагогические и химические дисциплины изучаются студентами раньше дидактики химии, методики и теории обучения.
Огромное значение при изучении дидактики химии придается ее профессионально практической направленности, что важно для формирования у студентов как общекультурных, так и общепрофессиональных и предметных компетенций, необходимых для их подготовки к предстоящей педагогической практике в школе.
Фундамент химико-дидактической подготовки студентов созидают, прежде всего, профессионально значимые знания:
1) основ химических, психолого-педагогических, культурологических, историко-философских наук;
2) функций учителя химии;
3) современных требований к образовательным занятиям (урочным, внеклассным, факультативным, домашним, дополнительным);
4) образовательных целей (обучающих, воспитывающих, развивающих);
5) принципов отбора содержания урочных, внеклассных и факультативных занятий;
6) химического языка, включающего в своей структуре химическую символику, номенклатуру, терминологию;
7) разнообразных типов уроков и их структуры;
8) разнообразных методов и средств обучения;
9) традиционных и инновационных образовательных технологий;
10) техники и методики школьного химического эксперимента, особенно ученического, требований безопасности и охраны труда в кабинете химии, правил (безопасного выполнения химического опыта, реализации продуктов химических реакций, хранения химических реактивов).
В процессе преподавания дидактики химии особое внимание уделяется также формированию готовности (общепрофессиональной и предметной компетентности) студентов-химиков-педагогов:
* применять в образовательной практике теоретические знания и умения, полученные в вузе, в процессе преподавания химии в современной основной и средней школе;
* определять цели и задачи уроков химии, осуществлять отбор содержания, разрабатывать конспекты уроков и проводить уроки разных типов с использованием разнообразного дидактического инструментария, внедряя в образовательный процесс инновационные технологии;
* использовать демонстрационный химический эксперимент в сочетании с ученическим экспериментом, реализуя различные его функции (информационную, контролирующую, исследовательскую и др.);
* организовать разнообразную самостоятельную работу (копирующую, эвристическую, фронтальную, индивидуальную и др.), используя готовые и самостоятельно изготовленные учебно-наглядные пособия, дидактические материалы, видео-записи, презентации и другие ЭОР;
* реализовать междисциплинарные и метапредметные связи, приемы проблемного, алгоритмического и др. обучения;
* корректировать, контролировать и оценивать личностные, метапредметные и предметные результаты (см.ФГОС), а также УУД учащихся;
* анализировать качество профессиональной деятельности (своей, коллег) с учетом сформированных компетенций (ОК, ОПК и ПК), с учетом качества проводимых внеклассных, факультативных, дополнительных занятий, исследовательской и воспитательной работы.
1.4. Курсовая работа студентов по дидактике химии
Современный химик-педагог (учитель химии, бакалавр, магистр) постоянно включается в инновационную образовательную деятельность. Для эффективной дидактической подготовки студентов предусматривается выполнение ими исследовательской функции. Данную задачу успешно решают курсовые работы. Студентам предлагаются темы курсовых работ реферативного и исследовательского характера, а также памятки по их выполнению.
Курсовая работа представляет собой вид исследовательской работы, дающий студенту первоначальные навыки научного мышления.
Выбор темы курсовой работы обусловливается личным интересом исследователя к данному вопросу, а также возможностью ее выполнения (наличием литературных источников и накопленного опыта преподавания).
Основной задачей курсовой работы, выбранной студентом, является самостоятельной разработкой одного из актуальных аспектов дидактики химии.
Выполнение курсовой работы осуществляется студентом самостоятельно.
Студент должен самостоятельно разобраться в литературных источниках, провести исследовательскую работу, наблюдение в процессе дидактического эксперимента, использовать свой собственный опыт преподавания химии, а также практический опыт работы преподавателя химии. По ходу выполнения курсовой работы в случае необходимости студент может обратиться к своему руководителю, которого ему выделила кафедра.
По окончании курсовая работа р е ц е н з и р у е т с я руководителем. В случае положительного заключения, курсовая работа представляется к защите. В случае отрицательного отзыва, курсовая работа перерабатывается в соответствии с указаниями и замечаниями руководителя и потом представляется к за-щите.
Требования к выполнению курсовой работы следующие. В курсовой работе прежде всего надо указать, каковы ее цели и задачи. Далее раскрываются содержание вопроса, результаты, выводы и обобщения. Курсовая работа должна быть написана литературным языком, отредактирована во всех деталях. Курсовая работа должна быть написана четким почерком, без помарок. На каждой странице следует оставлять поля для заметок преподавателя. Чистовой вариант нужно отпечатать на машинке (компьютере). И л л ю с т р а ц и и к курсовой работе (таблицы, схемы, диаграммы и др.) должны быть пронумерованы и могут быть включены непосредственно в текст, вслед за соответствующей ссылкой или помещены в виде приложений в конце.
Обязательной составной частью курсовой работы является с п и с о к использованной литературы, пронумерованный и составленный в алфавитном порядке. Список литературы оформляется в соответствии с п р а в и л а м и описания печатных трудов по ГОСТу.
Курсовая работа должна иметь о г л а в л е н и е с указанием страниц, с которых начинается каждый параграф (раздел, глава) в работе.
Объем курсовой работы в зависимости от характера темы и условий выполнения может меняться. Рекомендуется писать курсовую работу в пределах 20-30 страниц машинописного или компьютерного текста.
Необходимо выделить т и т у л ь н ы й л и с т курсовой работы. На титульном листе указываются: вверху – названия вуза и кафедры; несколько выше середины листа – название курсовой работы; внизу справа – фамилия и инициалы исполнителя работы (с указанием номера группы, курса и факультета), а также фамилия и инициалы научного руководителя (с указанием его ученой степени и ученого звания); в самом низу посредине – место и год выполнения работы.
1.5.Примерная тематика курсовых работ
1. Становление дидактики химии как науки.
2. Вклад в дидактику химии на современном этапе развития химического образования.
3. Химическое образование как специфическая педагогическая система.
4. Обучение химия как целостность процессов преподавания и учения.
5. Концепции химического образования в современной школе.
6. Научно-теоретические основы изучения школьного курса химии.
7. Теория и практика воспитывающего обучения химии в современной школе.
8. Методы воспитания школьников в процессе химического образования.
9. Теория и практика развивающего обучения химии в современной школе
10.Методы развития школьников в процессе химического образования.
11.Интегративный подход в процессе химического образования.
12.Адаптивный подход в химическом образовании школьников.
13.Мотивация учения в процессе химического образования.
14.Методы обучения химии: сущность, классификация, реализация.
15.Химический эксперимент как специфический метод обучения химии.
16.Демонстрационный химический эксперимент, его функции, организация и методика.
17.Урок как главная организационная форма обучения химии.
18.Традиционные и инновационные формы организации обучения химии.
19.Химический язык как предмет и средство обучения химии.
20.. Проблемные ситуации в процессе обучении химии.
21.Алгоритмические и эвристические предписания в обучении химии.
22.Самостоятельная работа учащихся при изучении химии.
23.Образовательные возможности дидактических игр по химии.
24.Личностные результаты обучения химии в современной школе.
25.Метапредметные результаты обучения химии в современной школе.
26.Предметные результаты обучения химии в современной школе.
27.Универсальные учебные действия как результат обучения химии.
28. Контроль, учет и оценка результатов обучения химии.
29.Внеурочная работа по химии в современной школе.
30.Дополнительное химическое образование: формы, содержание, реализация.
31.Функции учителя химии и научная организация его труда.
32.Вопросы комплексной безопасности при изучении химии в современной школе.
Существенное внимание уделяется самоконтролю и самостоятельной работе студентов по дидактике химии. Вопросы для самоконтроля и задания для самостоятельной работы построены по принципу постепенного их усложнения.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
Дидактика химии – это наука или учебная дисциплина?
Какие признаки сходства между наукой и учебной дисциплиной Вы знаете?
Какие признаки различия между наукой и учебной дисциплиной существуют?
В чем состоит различие в результатах научного и учебного познания?
Какие методы научного исследования используются в дидактике химии?
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
1. Изучите профессиограмму преподавателя химии.
2. Проанализируйте (устно) учебные программы по химии для средней школы.
3. Законспектируйте пояснительную записку к школьной программе по химии.
4. Составьте годовой календарный план изучения химии в 8 классе.
5. Перепишите и изучите поурочное планирование Темы 5 (8 класс) с целью подготовки к предстоящей педпрактике.
6. Ознакомьтесь с действующими в средней школе учебниками по химии.
7. Изготовьте памятку «Цели урока».
8. Разработайте «страничку» тетради ученика по выбранной Вами теме (9класс)
9. Сформулируйте цели (познавательные, воспитывающие, развивающие) урока на тему, выбранную Вами (10 класс).
10. Разработайте беседу (вопросы и предполагаемые ответы к ним) к уроку на тему, выбранную Вами (11 класс).
11. Изготовьте наглядное пособие (20 карточек с символами для изучения периодического закона, перфокарты, карточки для составления химических формул, дидактические игры, карточки-задания и т.п.).
12. Разработайте систему заданий (упражнения, вопросы, алгоритмические и эвристические предписания, тесты разного типа, дифференцированные задания, химические задачи разного типа, диктанты, игры и др.) с целью закрепления знаний и умений на уроке.
13. Изготовьте различные виды дидактического материала, необходимые для контроля и учета знаний и умений.
14. Составьте развернутый план и конспект урока (к предстоящей педпрактике).
15. Разработайте разнообразные химические диктанты (цифровые, графические, символьные).
16. Разработайте варианты контрольных работ (в том числе и кратковременных)
17. Изготовьте тренинговую карточку «Физические величины в химии», необходимую для формирования расчетных умений.
18. Составьте варианты заданий для дополнительной работы с сильными и слабыми учениками (в форме сообщений, изготовления приборов, решения и составления задач, разработки исследовательских проектов и др.).
19. Перепишите и изучите схему наблюдений и анализа уроков химии.
20. Изучите методические указания к выполнению курсовой работы.
21. Разработайте (и прорепетируйте) методику (и технику) демонстрационного химического эксперимента к уроку на тему, выбранную Вами.
22. Разработайте и прорепетируйте методику лабораторной работы на тему «. «, выбранную Вами.
23. Разработайте и прорепетируйте методику инструктажа к уроку-практическому занятию на тему «. «, выбранную Вами.
24. Разработайте и прорепетируйте методику применения разнообразных средств наглядности (урок на тему «. «, выбранную Вами).
25. Разработайте и прорепетируйте методику актуализации знаний и умений на уроке перед изучением темы «. «, выбранной Вами.
26. Разработайте и прорепетируйте фрагменты изучения нового материала (урок на тему «. «, выбранную Вами.).
27. Разработайте и прорепетируйте фрагмент урока по закреплению изученного материала на тему «. «, выбранную Вами.
28. Составьте обоснованный список оборудования, реактивов, материалов, приспособлений к уроку по теме «. «, выбранной Вами.
29. Разработайте план-конспект комбинированного урока на тему «. «, выбранную Вами.
30. Перепишите и изучите план методической разработки темы «. «, выбранной Вами.
ГЛАВА 2. ДИДАКТИКА ХИМИИ: СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ
Знать: историю становления и развития дидактики химии как науки, содержание вклада ученых мира в теорию и практику обучения химии.
Уметь: анализировать специфику вклада зарубежных и отечественных ученых в дидактику химии.
Владеть: способностью к анализу и синтезу, к обобщению и систематизации дидактикометодических ресурсов в обучении химии с целью выявления и использования инновационного опыта в сфере химического образования на современном этапе.
2.1. М.В.Ломоносов – основоположник дидактики химии
Становление дидактики химии как педагогической науки о химическом образовании связано с именами выдающихся химиков мира. Прежде всего, с именами химиков, которые активно занимались не только решением «чисто предметных» научных проблем, но и химическим образованием студентов и учащихся в образовательных учреждениях. Это: М. В. Ломоносов (1711-1765), А. Л. Лавуазье (1743-1794), Д. Дальтон (1766-1844), И. Я. Берцелиус (1779С. Канниццаро (1826-1910), А. М. Бутлеров (1828-1886), Д. И. Менделеев (1834-1907), С. И. Сазонов (1866-1931). В. Н. Верховский (1873-1947) и другие.
Дидактика химии как наука о методологии, теории и практике химического образования возникла в России в середине 18 века. Ее основоположником был великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765) – создатель научной химии и первый ее преподаватель.
В 1748 году М. В. Ломоносов создал первую в мире научную и учебную химическую лабораторию (заметим, что подобную лабораторию на Западе организовал Ю. Либих лишь в 1825 году). В этой лаборатории в 1752 году М. В. Ломоносов читал лекции для студентов по физической химии и написал для них «Введение в истинную физическую химию». В этой и других работах М. В. Ломоносова изложены его идеи и взгляды по вопросам дидактики химии.
Дидактические идеи Ломоносова были связаны, прежде всего, с его пониманием предмета и методов химии. Если до Ломоносова ученые рассматривали химию как искусство получать вещества путем анализа и синтеза, то великий ученый определил химию как науку о составе, свойствах и превращениях веществ. Задачу химии он видел в исследовании как состава доступных чувствам тел, так и того, из чего впервые образуются составные тела, начала.
М. В. Ломоносов утверждал, что успех преподавания во многом зависит от правильного применения слова. В «Риторике» он рекомендует изложение вести чистым и ровным голосом, не сильным и не слабым, не монотонно, а повышая или понижая его, сопровождая речь адекватными ее содержанию движениями тела и головы. Он считал, что главные научные положения следует формулировать кратко и ясно, а затем диктовать их для записи учащимся.
Большое значение в преподавании химии М. В. Ломоносов придавал химическому эксперименту. По его суждению, словесное изложение научных положений необходимо сопровождать химическими опытами, так как исходным моментом познания является чувственное восприятие. Вещества надо изучать целостно с качественной и количественной сторон, используя при этом методы других наук, прежде всего математики и физики.
Он указывал, что изменения свойств веществ необходимо сопоставлять с изменением их состава, а превращения веществ объяснять как естественный результат движения корпускул, из которых состоят вещества. М. В. Ломоносов большое значение придавал формированию корпускулярных представлений на основе интеграции опыта с умозрением, фактов с теоретическим обобщением.
Ломоносов утверждал, что в познании химических явлений нельзя ограничиваться только чувственным восприятием. Следует обобщать опытные данные, «проникать» во внутреннее строение корпускул, в их движение. Чтобы теоретические знания стали истинными, необходимо проверять их методами наблюдения и опыта.
Ученый указывал на необходимость связи химии с практикой, с производством. Этой важной идеей проникнуто его «Слово о пользе химии». Он считает, что познания, приобретенные учением, разделяются на науки и художества (ремесло, промышленность), имеющие разные, но важные задачи.
С развитием химической науки и химического образования шло развитие и дидактики химии. В 1784 году Лавуазье выпустил в свет свой «Учебник элементарной химии», хотя он не ставил перед собой задачу написать учебную книгу, а предполагал создать книгу о химической номенклатуре.
Наука, по мнению А. Лавуазье, состоит из фактов, представлений и терминов. Ученый не включает теорию в содержание науки. По Лавуазье, сущность в науке составляют факты, которые добываются опытным путем. Научные представления, являющиеся продуктом ощущения, должны быть непосредственным следствием опыта или наблюдения. Сначала образуются представления, которые выражаются словами, создающими эти представления, которые, в свою очередь, воссоздают факт.
Лавуазье указывал, что без эмпирических обобщений и выводов нельзя понять химические явления. Как видно, Лавуазье является ярким представителем эмпирического индуктивного метода. Он против широких теоретических обобщений и не случайно не изложил даже учения о химических элементах. В учебнике не нашли надлежащего применения атомно-молекулярные воззрения и не даны определения понятиям «атом» и «молекула». Противопоставив опыт теоретическому мышлению, Лавуазье возвысил опытное изучение химических явлений и убедительно показал его применение, принизил роль теории и мышления в области химии.
Взгляды А. Лавуазье на науку и процесс познания определили его дидактические принципы в обучении химии: исходить из наблюдений опыта; накапливать факты, прежде чем знакомить с выводами из них; начинать с единичного, а не с общего; не делать ни каких выводов, которые не вытекали бы непосредственно из опыта и наблюдения; сопоставлять химические факты и истины в таком порядке, который был бы способен облегчить начинающим ознакомление с ними; никогда не делать ни одного шага вперед, иначе как от известного к неизвестному; лучше делать хорошо, чем делать много; нужно добиваться лишь доступности и ясности, избегая всего, что могло бы отвлекать внимание; сначала создавать представления о веществах и явлениях, а потом давать им названия и определения.
Такие дидактические идеи и взгляды Лавуазье, как накопление фактов путем наблюдения и эксперимента, обобщение на основе фактов, выводов, закрепление выводов в терминах и фразах, развивая речь учащихся, воссоздание на базе развитой речи представлений о веществах и их процессах (в их отсутствие) показаны в учебнике убедительно и ярко.
В 1793 году Лавуазье предлагает в проекте национальному Конвенту ввести изучение химии в средних школах. Он рекомендует начать это изучение с общих основ, присущих большому числу химических ремесел и ставить круг вопросов, относящихся к тем химическим ремеслам, которые требуют специального углубленного изучения.
2.2.2.Джон Дальтон (1766–1844)
Видную роль в становлении дидактики химии сыграл Джон Дальтон. По суждениям Дальтона, основу науки составляют факты, добытые путем опыта. В отличие от Лавуазье, ученый считал, что факты приобретают смысл и познавательное значение лишь тогда, когда они освещены теорией. Теория, устанавливая связи между фактами, объединяет их и позволяет предвидеть новые факты.
Теорией, выполняющей системообразующую и предсказательную функции в области химии, по его суждению, является атомная теория. Дальтон утверждал, что атомная теория сводит видимые превращения веществ к изменению их внутреннего строения. Книга Джона Дальтона «Новая система химической философии» состоит их трех частей. В первой раскрывается общее учение о теплороде, с помощью которого он объясняет движение атомов, их соединение и разъединение. Во второй части освещается учение о строении тел, в основном газов. В третьей рассматривается учение о химическом синтезе с описанием свободных элементов и бинарных соединений, на которых легко иллюстрируются теоретические положения, изложенные в первых двух частях.
Многие дидактические принципы, выдвинутые Джоном Дальтоном, носят современный характер: возможно более раннее изучение теории, изучение теории на ярких фактах, ознакомление учащихся не только со строением веществ, но и с их энергией, описание фактов на основе теории, использование фактического материала для разъяснения научного значения теории, единство теории и практики.
2.2.3.Йенс Якоб Берцелиус (1779–1848)
Дидактический принцип единства фактов и теории в обучении химии отстаивал и Йенс Якоб Берцелиус. Величайшей заслугой Й. Берцелиуса было введение в дидактику химии химического языка, который значительно облегчал понимание химических процессов с точки зрения атомистики и наглядно представлял количественную сторону химических реакций.
Берцелиус огромное значение придавал возбуждению и поддержанию познавательного интереса к изучению химии, постоянного желания узнать, что же будет дальше. Главными средствами познавательного интереса он считал использование основных положений атомно-молекулярной теории, ознакомление с методами добывания фактов и применения исторических справок в процессе преподавания. Большое внимание Берцелиус уделял расположению учебного материала: факты должны следовать в таком порядке, чтобы можно было не только легко их запоминать и сравнивать, но и чтобы на примере одного вещества можно было изучить свойства целого класса. Он предлагал два способа рассмотрения учебного материала: 1) одновременное рассмотрение элемента и его соединений; 2) рассмотрение сначала простых, затем бинарных и тройных соединений и т.д.
2.2.4.Станислао Канниццаро (1826-1910)