Проблемные ситуации. Способы их создания и решения на основе учебного

материала школьного курса химии

В современной школе в условиях внедрения ФГОС первостепенное значение отводится за-

даче развития у учащихся творческого мышления, способности самостоятельно и быстро

ориентироваться в проблемах науки, техники и производства.

Средствами развития учащихся

при обучении химии являются система содержания и активный характер учебного процесса,

который обеспечен разными путями, в том числе и проблемным обучением. Суть проблем-

ного обучения состоит в том, что учитель не сообщает знания в готовом виде. Он ставит

перед учащимися проблемные задачи, побуждающие их искать пути и средства решения.

Проблемное обучение - целостная дидактическая система, основанная на логико-психологи -

ческих закономерностях творческого усвоения знаний в ходе учебной деятельности, в центре

которой решение цепи проблемных ситуаций.

Проблемная ситуация – это состояние интеллектуального затруднения, когда учащийся не

знает, как объяснить явление или факт, и не может получить решение известными ему спосо-

бами, что вызывает у учащихся определенную потребность в получении знаний, создавая

условия для целенаправленного и мотивированного их усвоения.

Проблемную ситуацию можно использовать в предметном обучении при следующих усло-

виях:

-

наличие определенного минимума знаний у учащихся;

-

некоторый опыт активной познавательной деятельности у учащихся;

-

благоприятная и комфортная эмоциональная атмосфера на уроке[1].

Схема проблемного обучения выглядит следующим образом. Вначале учитель с помощью

разнообразных способов создает проблемную ситуацию, совместно с учащимися ставит

учебную проблему, побуждающую к поиску неизвестного. Решение проблемы осуществляет-

ся на основе выдвижения и обоснования гипотез, их проверки.

В ходе проблемного изложения, обозначив проблемную ситуацию, учитель раскрывает ло -

гику решения, показывает противоречия и источники их возникновения, аргументирует каж -

дый шаг к решению проблемы. Определенная последовательность изложения материала вы -

зывает у школьников желание следить за логикой, контролировать правомерность каждого

суждения. Учащиеся задают вопросы, высказывают сомнения, принимают участие в обсужде -

нии поставленных проблем.

Признаки проблемы следующие: наличие проблемной ситуации, готовность субъекта к по -

иску решения, возможность неоднозначного пути решения.

Этап создания проблемной ситуации требует от учителя большого мастерства. Выступая в

роли организатора учебного процесса на проблемной основе, учитель призван действовать

как партнер и руководитель, но не служить источником новых знаний. Он не должен действо -

вать директивно, но должен тонко чувствовать проблемную ситуацию, уметь ставить реаль -

ные учебные задачи, понятные для учащихся.

Поисковая деятельность (поиск нового знания, нового способа действия) осуществляется,

как правило, в процессе решения учебной проблемы. Такой процесс реально выполним лишь

при достаточном развитии всех личностных качеств, при нормальном уровне развития учеб -

ных возможностей. Поэтому поисковая деятельность наиболее сложная для слабоуспеваю-

щих учащихся.

Однако это не значит, что при наличии в учебной группе отстающих учеников нужно отка-

зываться от постановки на уроках проблемных вопросов и заданий. Важно позаботиться о

создании условий, в которых слабоуспевающие ученики наравне с другими включались бы в

поиск ответа на проблемный вопрос. Следует постепенно, систематически готовить слабо -

успевающих учащихся к поисковой деятельности. С этой целью на проблемных уроках надо

обращаться к следующим приемам:

-

привлечение слабоуспевающих учащихся в процессе поиска новых знаний к отве -

там на репродуктивные вопросы типа: что нам известно о строении вещества? и т.п., к выска-

зыванию собственных предположений, формулировкам проблемных вопросов, повторению

несложных способов доказательства учебных проблем вслед за хорошо успевающими учени-

ками и т.д.;

-

использование групповых форм работы над решениями учебных проблем, выпол-

нением исследовательских заданий и объединение слабоуспевающих учащихся в группу с

успевающими учениками [2].

Все многообразие противоречий, содержащихся в учебном материале, в том числе химии,

может быть выражено несколькими типами учебных проблемных ситуаций как более обоб-

щенного понятия педагогической психологии. Подробнее рассмотрим их на примере темы

«Металлы».

Теоретическое содержание данной темы строится на развитии представлений о зависимо -

сти свойств веществ от строения и предсказания свойств по строению. Основная система по-

знавательных проблем может быть построена на выяснении этих вопросов в процессе изуче-

ния металлов.

Первый тип. Проблемная ситуация возникает в случае осознания учащимися недоста-

точности прежних знаний для объяснения нового факта. Например, при изучении электрохи-

мического

ряда

напряжений

металлов

учитель

демонстрирует

взаимодействие

железа

с

раствором сульфата меди и меди с раствором сульфата железа (П). Во втором случае реакция

не протекает. Следует вопрос учителя: может быть, медь вообще не реагирует с растворами

солей? Затем демонстрируется реакция меди с раствором нитрата ртути (II). Возникает

проблемная ситуация: почему один и тот же металл в одних случаях взаимодействует с соля -

ми металлов, а в других нет? Как определить, будет ли взаимодействовать металл с раство-

ром соли, не прибегая к эксперименту?

Проблема может быть разрешена при рассмотрении электрохимического ряда напряжений

металлов. Рассматривая ряд напряжений металлов, учащиеся усматривают несоответствие

сложившимся у них представлениям, а именно, в ряд напряжений металлов включен водород

- неметалл. Создается проблемная ситуация, требующая разрешения возникшего проти -

воречия.

Появляется познавательная проблема: почему неметалл водород помещен в электрохими -

ческий ряд напряжений металлов?

Так как учащиеся ранее изучали сходство водорода со щелочными металлами, то проблема

может быть решена в ходе беседы, сопровождающейся лабораторными опытами, в процессе

которой выясняется сходство водорода с металлами, как-то: способность образовывать поло-

жительные ионы, вытесняться из растворов кислот металлами или замещать некоторые ме-

таллы в растворах солей.

Второй тип. Проблемные ситуации возникают, когда учащимся необходимо использовать

ранее усвоенные знания в новых ситуациях.

Так, при изучении железа можно поставить ряд проблемных вопросов: чем объясняется

худшая тепло- и электропроводность железа по сравнению с алюминием, хотя и у железа и у

алюминия в образовании металлической связи принимают участие по три электрона от каж -

дого атома? Чем объясняется высокая температура плавления и твердость железа?

Обоснованность ответов во многом будет зависеть от того, как учащимися усвоен и преды -

дущий материал о металлической связи, природе электрического тока в металлах.

Третий тип. Проблемная ситуация легко возникает в том случае, если имеются противоре-

чия между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимо -

стью избранного способа. Например, при изучении алюминия учащиеся знакомятся со струк-

турой атома алюминия и его положением в ряду напряжений. Учитель обращается с вопро-

сом: в какие химические реакции должен вступать алюминий согласно его структуре и поло -

жению в электрохимическом ряду напряжений металлов?

Учащиеся отвечают, что алюминий должен проявлять свойства типичные для щелочных и

щелочноземельных металлов. Он должен взаимодействовать с водой и кислотами.

Учитель демонстрирует реакции алюминия с водой и концентрированной азотной кисло -

той. Учащиеся обнаруживают, что алюминий при обыкновенной температуре не взаимодей -

ствует ни с водой, ни с концентрированной азотной кислотой. Объяснить это явление учащи -

еся не могут. Создается проблемная ситуация. Формулируется проблема: какова причина пас -

сивности алюминия?

Проблемная ситуация разрешается в процессе химического эксперимента. Установив, что

алюминий покрыт тонкой и прочной пленкой оксида, учащиеся могут высказать предположе-

ние, что их представления о пассивности алюминия вызваны защитными свойствами этой

пленки. Правильность предположения учащихся подтверждается экспериментально. В дан-

ном случае химический эксперимент выступает единственным средством разрешения воз-

никшего противоречия.

Четвертый тип. Проблемная ситуация возникает тогда, когда имеется противоречие меж-

ду практически достигнутом результатом выполнения учебного задания и отсутствием у уча -

щихся знаний для его теоретического объяснения. Так, при изучении электролиза для созда -

ния проблемной ситуации может быть использован демонстрационный эксперимент: два очи-

щенных железных гвоздя, подсоединенных предварительно к отрицательному и положитель-

ному полюсам источника тока, опускают в раствор хлорида меди (II). Поскольку учащиеся

только что изучили электрохимический ряд напряжений металлов и химические свойства ме-

таллов, они предсказывают оседание меди на двух железных гвоздях. Однако результаты

опыта показывают, что медь оседает только на одном электроде, а у другого выделяются пу-

зырьки газа. Противоречие между экспериментально установленным фактом и теоретически-

ми предположениями учащихся порождает проблемы: в чем причина противоречия между

практически достигнутым результатом и теоретически предсказываемым? Если железо стоит

в ряду напряжений левее меди и химически активнее, чем медь, то почему только на одном

железном гвозде оседает медь, а не на двух? Откуда берутся пузырьки газа на втором гвозде?

Обратив внимание на то, что в данном эксперименте железные электроды присоединены к

полюсам источника постоянного тока, учащиеся обоснованно могут высказать предположе -

ние о химическом действии тока.

При изучении общих физических свойств металлов познавательные проблемы возникают

при выяснении зависимости физических свойств металлов от их строения. Например, при

ознакомлении учащихся с данными по электропроводности металлов может быть сформули-

рована следующая проблема: почему металлы в отличие от большинства твердых неметалли -

ческих веществ способны проводить электрический ток? Проблемная ситуация легко разре -

шается при использовании учащимися ранее усвоенных знаний о природе металлической

связи. Именно ненаправленность связей в металлах вызывает возможность свободного пере-

мещения электронов по металлическому кристаллу и обусловливает их основные свойства

(непрозрачность,

металлический

блеск,

теплопроводность,

электропроводность,

пластич-

ность).

Для создания проблемной ситуации также может быть применен прием «яркого пятна».

Например, перед началом изложения материала об электрохимической коррозии учитель за -

читывает отрывок из книги А. Валентинова «Металла огненный поток» о красавице яхте,

корпус которой сделан из алюминиевых листов, которые скреплены медными заклепками.

«Через несколько дней, когда в океане поднялось легкое волнение, обшивка корпуса вдруг на-

чала расходиться, и яхта быстро пошла ко дну» [3]. Основная проблема, почему происходит

разрушение алюминиевых листов, скрепленных медными заклепками в морской воде, может

быть решена в результате введения нового понятия – электрохимическая коррозия.

Анализ выявленных проблемных ситуаций и опыт преподавания позволяет выделить сле-

дующие основные способы решения учебных проблем:



введение новых понятий,



использование ранее усвоенных знаний межпредметного характера, а так-

же жизненного опыта в новой ситуации,



выполнение демонстрационного или лабораторного эксперимента,



решение в ходе эвристической беседы.

Таким образом, использование проблемных ситуаций на уроке и нахождение учащимися

способов решения проблем повышает их самостоятельность, увеличивает их творческую ак-

тивность, способствует их интеллектуальному развитию. Такое обучение более эмоциональ -

но, повышает интерес учащихся к химии. Как известно, знания, добытые самостоятельно,

всегда удерживаются сознанием дольше, чем полученные в готовом виде.

Литература:

Васильева П. Д. Обучение химии [Текст] / П. Д. Васильева, Н. Е. Кузнецова. – СПб.:

КАРО, 2003. – 128 с.

Цетлин В. С. Предупреждение неуспеваемости учащихся [Текст] / В. С. Цетлин. – М.: Зна-

ние, 1989. – 77 с.

Валентинов А. А. Металла огненный поток [Текст] / А. А. Валентинов. – М.: Дет. лит.,

1987. – 107 с.