Проблемное обучение на уроках химии.
Проблемное обучение - это комплекс технологий, способствующих развитию прямого (исследовательского) опыта получения новых знаний. Под проблемным обучением понимается такая организация учебного процесса, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную деятельность учащихся по их разрешению.
Химия – наука экспериментальная. Поэтому в основе её преподавания лежит химический эксперимент как источник знаний, выдвижения и проверки гипотез, как средство закрепления знаний и их контроля. Поэтому на уроках химии можно создавать проблемные ситуации, задавать проблемные вопросы ,разрешать теоретически и путем эксперимента проблемы получения веществ, свойств веществ и применения.
Задачи проблемного обучения: учить мыслить логично, научно, творчески. Сделать учебный материал более доказательным и убедительным, для учащихся. Содействовать формированию прочных знаний, так как сведения, самостоятельно добытые учащимися, прочно сохраняются в памяти, а если и забываются, то их легко восстановить, повторив ход рассуждения, доказательства, аргументации. Формировать элементарные навыки поисковой и исследовательской деятельности.
Для построения процесса проблемного обучения требуется создание соответствующих проблемных ситуаций, из которых наиболее характерными являются следующие:
Первый тип. Проблемная ситуация возникает в случае осознания учащимися недостаточности прежних знаний для объяснения нового факта.
Например, при изучении электрохимического ряда напряжений металлов учитель демонстрирует взаимодействие железа с раствором хлорида меди
Fe+CuСI2 = Cu+ Fe СI2
и меди с раствором хлорида железа (П).
Cu+ Fe СI2 =реакция невозможна
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 серебра
Cu+2AgNO3= Cu(NO3)2+2Ag
Возникает проблемная ситуация: почему один и тот же металл в одних случаях взаимодействует с солями металлов, а в других нет? Как определить, будет ли взаимодействовать металл с раствором соли, не прибегая к эксперименту?
Проблема может возникнуть 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 противоречия.
Появляется познавательная проблема: почему неметалл водород помещен в электрохимический ряд напряжений металлов?
Почему водород в таблице Менделеева помещен и в IA группу и в VII A группу?
Например, учитель демонстрирует аллотропные видоизменения углерода:алмаз, графит и требует объяснить, почему они возможны.
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 каждого атома? Чем объясняется высокая температура плавления и твердость железа?
Обоснованность ответов во многом будет зависеть от того, как учащимися усвоен и предыдущий материал о строении атома металлической связи, природе электрического тока в металлах.
При изучении строения глюкозы можно продемонстрировать как глюкоза реагирует с гидроксидом меди(II),без нагревания и при нагревании и задать вопрос: Какие функциональные группы имеет глюкоза?
При изучении темы «Углеводы» можно поставить такой проблемный вопрос: «почему хлеб, если его долго жевать, приобретает сладкий вкус?».
Или при демонстрации эксперимента по сравнению свойств глюкозы и фруктозы учащиеся сталкиваются с проблемой: глюкоза реагирует с гидроксидом меди (II), а фруктоза — нет. Почему?
Почему картофель приобретает сладкий вкус при незначительном подмораживании?
Третий тип. Проблемная ситуация легко возникает в том случае, если имеются противоречия между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимостью избранного способа.
Например, при изучении алюминия учащиеся знакомятся со структурой атома алюминия и его положением в ряду напряжений. Учитель обращается с вопросом: в какие химические реакции должен вступать алюминий согласно его структуре и положению 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 кислотой. Учащиеся обнаруживают, что алюминий при обыкновенной температуре не взаимодействует ни с водой, ни с концентрированной азотной кислотой. Объяснить это явление учащиеся не могут. Создается проблемная ситуация. Формулируется проблема: какова причина пассивности алюминия?
Проблемная ситуация разрешается в процессе химического эксперимента. Установив, что алюминий покрыт тонкой и прочной пленкой оксида, учащиеся могут высказать предположение, что их представления о пассивности алюминия вызваны защитными свойствами этой пленки. Правильность предположения учащихся подтверждается экспериментально.
В математике действует правило- «от перемены мест слагаемых сумма не изменяется».Справедливо ли оно для химии?Проверьте на примере гидроксида алюминия.В каком случае выпадет осадок?
Первый опыт-к к хлорду алюминия добавляйте гидроксид натрия
Второй опыт к гидроксиду натрия добавляйте хлорид алюминия.
Четвертый тип. Проблемная ситуация возникает тогда, когда имеется противоречие между практически достигнутым результатом выполнения учебного задания и отсутствием у учащихся знаний для его теоретического объяснения.
При изучении общих физических свойств металлов познавательные проблемы возникают при выяснении зависимости физических свойств металлов от их строения. Например, почему металлы имеют металлический блеск, проводят электрический ток , пластичны?
Так, при изучении коррозии можно продемонстрировать одновременно взаимодействие железного гвоздя с раствором соляной кислоты и взаимодействие железного гвоздя обмотанного медной проволокой с раствором соляной кислоты .Проблемный вопрос из опыта :Какой гвоздь разрушается быстрее и почему?
Анализ выявленных проблемных ситуаций и опыт преподавания позволяет выделить следующие основные способы решения учебных проблем:
• введение новых понятий,
• использование ранее усвоенных знаний межпредметного характера, а также 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 активность, способствует их интеллектуальному развитию. Такое обучение более эмоционально, повышает интерес учащихся к химии. Как известно, знания, добытые самостоятельно, всегда удерживаются сознанием дольше, чем полученные в готовом виде.
задачи, т. е. в случае осознания учащимися недостаточности прежних знаний для объяснения нового факта.