Методические особенности формирования понятия "вещество" на пропедевтическом этапе обучения химии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Добротин, Дмитрий Юрьевич

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Добротин, Дмитрий Юрьевич

Глава I. ПРОБЛЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ НА ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОМ ЭТАПЕ ОБУЧЕНИЯ

§ 1. Понятие как содержательная основа процесса обучения.

§ 2. Формирование понятия «вещество» в систематическом курсе химии.

§ 3. Понятие «вещество» в содержании пропедевтических курсов.

§ 4. Методика формирования знаний о веществе на пропедевтическом этапе обучения.

Глава И. МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ У УЧАЩИХСЯ ЗНАНИЙ О ВЕЩЕСТВЕ НА ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОМ

ЭТАПЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ.

§ 1. Содержание методической системы работы учителя по формированию у учащихся понятия «вещество».

§ 2. Структура методической системы формирования понятия вещество».

§ 3. Методы и приемы работы учителя, направленные на формирование у учащихся понятия о веществе как системе.

§4. Методика формирования у учащихся основных приемов познавательной деятельности.

Глава III. ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛАГАЕМОЙ МЕТОДИКИ

ФОРМИРОВАНИЯ ПОНЯТИЯ «ВЕЩЕСТВО» НА

ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОМ ЭТАПЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ.

§ 1. Общая характеристика этапов исследования.

§ 2. Характеристика подготовительного и констатирующего этапов эксперимента.

§3. Характеристика формирующего этапа эксперимента.

§4. Итоги опытно-экспериментальной проверки эффективности предложенной методики.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», 13.00.02 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методические особенности формирования понятия "вещество" на пропедевтическом этапе обучения химии»

Основу содержания любого учебного предмета составляет система понятий, от степени усвоения которых зависит качество знаний и уровень развития логического мышления обучающихся. В связи с тем, что понятия являются базисными единицами в системе знаний, проблема совершенствования методики формирования у учащихся научных понятий всегда актуальна.

Окружающий нас мир - это мир веществ и их превращений. Знания о веществах и изменениях, происходящих с ними, можно считать основными для создания у учащихся картины мира, адекватной ступени обучения.

В основе курсов физики, биологии, географии заложена информация о процессах, происходящих с веществами в живой и неживой природе. Понимание сути этих процессов и их закономерностей является одной из основных задач изучения любой науки о природе и, в первую очередь, химии. Однако существующая предметная структура обучения, обеспечивая формирование системы знаний в области отдельных наук, не способствует в достаточной степени формированию у учащихся целостной естественнонаучной картины мира. Это обусловлено тем, что принцип преемственности, предопределяющий необходимость существования взаимосвязи между содержанием пропедевтического этапа, в рамках которого происходит знакомство учащихся с окружающим миром, и этапом изучения естественнонаучных понятий в систематическом курсе химии основной школы реализуется не в полной мере.

Согласно концепции химического образования знакомство с понятием «вещество» начинается еще в курсах «Окружающий мир» и «Природоведение» начальной школы. В дальнейшем это понятие должно расширяться и углубляться в курсе «Естествознание» или, если такого предмета нет в учебном плане школы, то в курсах биологии, географии, физики (5-7 классов) и при изучении систематического курса химии в основной и старшей школе.

На каждом этапе непрерывного образования решаются собственные задачи. Пропедевтический этап формирования химических знаний, который охватывает начальную школу и 5-7 классы основной школы, служит задачам накопления знаний об окружающей действительности. Выявление особенностей формирования ключевых знаний, относящихся к понятию «вещество», на пропедевтическом этапе актуально для успешного решения учебно-воспитательных задач обучения химии на последующих этапах и для создания целостного образа картины мира у учащихся.

Задачам обучения на пропедевтическом этапе при овладении учащимися знаниями о веществах и умениями обращаться с ними должна соответствовать особая методика формирования понятий. Для создания методики и ее обоснования важно: 1) выяснить сущность категории «понятие»; 2) определить особенности развития мыслительных умений у учащихся младшего и среднего подросткового возраста (5-7 класс); 3) установить дидактические условия формирования у учащихся понятия «вещество».

Определению сущности категории «понятие» посвящены работы философов Е.К.Войшвилло, Д.П.Горского, Р.Б.Добротина, Б.М.Кедрова,

A.Н.Шиминой [21, 32, 43, 62, 146]. К настоящему времени существуют большое число определений категории "понятие". В качестве основного мы используем следующее: понятие - это «результат обобщения свойств предметов некоторого класса и мысленного выделения самого этого класса по определенной совокупности общих для предметов этого класса отличительных признаков» [21, с.31].

Различным аспектам формирования мыслительных умений у учащихся посвящены исследования психологов Л.С.Выготского, П.Я.Гальперина,

B.В.Давыдова, А.Н.Леонтьева, Н.А.Менчинской, С.Л.Рубинштейна, Н.Ф.Талызиной, Д.Б.Эльконина [23, 25, 36, 72, 80, 105, 118, 20]. В европейской психолого-педагогической науке эта проблема успешно исследовалась Ж.Пиаже[97].

В исследованиях педагогов-дидактов Д.П.Горского, В.В.Краевского, М.Н.Скаткина, А.В.Усовой и др. [109, 113, 127] выявлены дидактические условия формирования некоторых групп общенаучных и системообразующих понятий или их образов.

В работах В.И.Загвязинского, Л.Я.Зориной, И.Я.Лернера, А.И.Уемова, С.А.Шапоринского [47, 54, 74, 124, 142] и других отмечено, что применение системного подхода в процессе обучения, независимо от рода изучаемой системы (биологической, химической, математической, социальной), является познавательным средством, обеспечивающим как усвоение учащимися учебных предметов, так и формирование целостных междисциплинарных понятий науки, имеющих универсальное методологическое значение. К таковым можно отнести и понятие «вещество», для успешного формирования которого необходима актуализация всего объема знаний, которые учащиеся приобрели при изучении предметов естественнонаучного цикла, то есть реализация межпредметных связей.

В научных исследованиях роли межпредметных связей в осуществлении принципов преемственности и системности уделено большое внимание. Дидактические аспекты решения проблемы межпредметных связей рассмотрены в работах Д.М.Кирюшкина, М.Н.Скаткина, Н.А.Сорокина и др. [64, 111]. В исследованиях этих ученых отмечено положительное влияние межпредметных связей на глубину и прочность усвоения учащимися материала изучаемых дисциплин, повышение внимания и интереса к предметам, развитие мыслительных способностей учащихся.

Существенным компонентом, определяющим качество усвоения естественнонаучных понятий, является уровень развития приемов учебной работы, в основе которых лежат, как известно, приемы мыслительной познавательной) деятельности. Решение любой познавательной задачи невозможно без таких мыслительных операций, как сравнение, классификация, обобщение, абстрагирование и моделирование и т.д. Понятие «вещество» является тем объектом изучения, содержание и методика формирования которого позволяет последовательно вводить новые и использовать уже включенные в деятельность учащихся приемы учебной работы.

Приемы учебной работы - это система действий учащегося, выполняемых в определенной последовательности в ответ на поставленную задачу. Учебный процесс, целенаправленный на формирование приемов учебной работы, способствует умственному развитию учащихся и обеспечивает более высокий уровень их знаний, потому что усвоенные приемы позволяют приобретать знания осознанно и самостоятельно[95].

В практике массовой школы все еще преобладают методы, основанные на преподнесении материала учащимся в готовом виде. При их воспроизведении возникают сложности с применением знаний в новой ситуации и при решении вопросов творческого характера. Суждения и доказательства учащихся, как правило, слабо аргументированы и недостаточно логичны, определения понятий, характеристика признаков и свойств изучаемых тел и веществ обычно даются не по существенным признакам, а по их назначению и способам применения человеком. Причина, на наш взгляд, состоит в недостаточном внимании к методикам, направленным на формирование у учащихся навыков самостоятельной познавательной мыслительной деятельности, а также приемов учебной работы с информацией, получаемой учащимися в школе и повседневной жизни.

Общие теоретические положения о приемах учебной работы и путях их формирования приведены в трудах педагогов и психологов: Ю.К.Бабанского, Д.Н.Богоявленского, П.Я.Гальперина, Е.Н.Кабановой-Меллер, И.Я.Лернера, Н.А.Менчинской и др. [5,10, 25, 61, 74, 80, 104].

Методике использования приемов учебной работы и соответствующих им приемов познавательной деятельности при изучении курса химии посвящены работы М.В.Зуевой, Ю.В.Ходакова, Г.И.Шелинского [57, 130, 144]. В работах этих ученых-методистов подчеркивается важность одновременного формирования приемов познавательной деятельности и системы химических знаний, центральное место в которой занимает понятие «вещество».

Методические подходы к формированию системы понятия «вещество» изложены в работах Д.П.Ерыгина, Р.Г.Ивановой, Н.Е.Кузнецовой, Е.Е.Минченкова, Л.А.Цветкова, И.Н.Черткова и др. [117, 58, 69, 84, 131, 137]. Особое внимание в них уделяется важности раскрытия содержания элементов (подсистем) этого центрального, системообразующего понятия, таких как состав, строение, свойства.

Важная роль в процессе формирования понятия «вещество» отводится пропедевтическому этапу получения знаний, который включает начальную школу и V-VII классы основной школы. «Пропедевтика» в переводе с греческого означает «обучать предварительно». Учитывая цели обучения химии, важно так подготовить учащихся к восприятию знаний систематического курса в VIII классе, чтобы подвести их к пониманию главной особенности познавательной деятельности при изучении предмета, которая, по словам П.П.Лебедева, состоит в том, что изучающий химию должен уметь мыслить двойным рядом образов: наблюдать реальные явления, связывая их с гипотетическими образами (микромиром молекул и атомов). Эта идея и была положена в основу нашего исследования: учащиеся будут хорошо подготовлены к восприятию курса химии, если при изучении свойств веществ научатся обращать внимание на их состав и строение, другими словами, будут характеризовать целостный объект «вещество» с разных сторон, используя необходимые приемы познавательной деятельности.

Этап V-VII классов является связующим звеном между начальной школой и началом изучением систематического курса в основной школе. Поэтому основой для формирования этого понятия на данном этапе должны стать знания и умения, полученные учащимся в начальной школе при изучении курса природоведение. В результате обучения к концу VII класса у учащихся должны образоваться опорные знания и умения, необходимое для успешного усвоения систематического курса химии. Данное условие отражает дидактический принцип преемственности процесса обучения.

Системообразующая функция понятия «вещество» предопределила необходимость учета в процессе обучения принципов научности и системности. Соблюдение данных принципов способствует гармоничному «включению» образующейся в сознании учащихся системы понятия «вещество» в уже имеющуюся у них систему знаний о природе, что является важным для создания у учащихся целостной картины окружающего мира.

Для успешного формирования понятия «вещество» и приемов учебной деятельности необходимо использование химического эксперимента (П.А.Глориозов, Л.С.Зазнобина, Д.М.Кирюшкин, Т.С.Назарова [140, 46, 63, 87]). Его применение позволит ставить перед учащимися познавательные проблемы, тем самым способствуя развитию у них стремления самостоятельно добывать новые знания, что является особенно важным для учащихся младшего подросткового возраста. Проведение химических опытов играет важную роль и при формировании приемов познавательной деятельности.

При создании методики мы исходили из возможности формирования понятия «вещество» в рамках изучения курса естествознания (V-VII классы) и систематических курсов биологии, географии, физики (VI-VII классы). В настоящее время разработано немало методических пособий, в которых обсуждается содержание учебного материала, включающего сведения о веществах, предлагаются обобщающие таблицы и схемы, дается описание проводимых учителем и учащимися опытов[1, 34, 65, 81, 89, 96; 125, 128].

Однако методика целенаправленного формирования центрального химического понятия - «вещество» как системного объекта на пропедевтическом этапе не разработана.

Таким образом, возникает научно-педагогическое противоречие между необходимостью предварительного формирования понятия «вещество» как важного условия успешного изучения систематического курса химии и отсутствием целенаправленной методики его формирования на пропедевтическом этапе.

Проблема исследования состоит в разрешении противоречия между необходимостью предварительного формирования понятия «вещество» и отсутствием целенаправленной методики его формирования на пропедевтическом этапе обучения химии.

Целью исследования является определение методических особенностей процесса формирования понятия «вещество» на пропедевтическом этапе и создание с учетом этих особенностей методической системы работы учителя, обеспечивающей подготовку учащихся к успешному усвоению систематического курса химии.

Объект исследования: процесс обучения химии в основной школе.

Предмет исследования: процесс формирования понятия «вещество» до изучения систематического курса химии.

Предмет исследования и поставленная цель определили гипотезу исследования: если при формировании понятия «вещество» на пропедевтическом этапе рассмотреть его как системный объект и обеспечить овладение учащимися необходимыми для его усвоения приемами познавательной деятельности, то в результате они приобретут знания и умения, достаточные для успешного изучения систематического курса химии.

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

1) определить содержательную и процессуальную составляющую пропедевтической подготовки учащихся V-VII классов к изучению курса химии;

2) определить психолого-педагогические особенности процесса формирования знаний о веществах у учащихся подросткового возраста;

3) выявить в содержании предметов естественнонаучного цикла IV-VII классов комплекс знаний о веществе, являющихся опорными при формировании понятия «вещество»;

4) разработать методику формирования понятия «вещество» как системы и приемов познавательной деятельности на пропедевтическом этапе обучения химии.

Методологическую основу исследования составили работы в области содержания общего образования (В.В.Краевский, И.Я.Лернер, М.Н.Скаткин), теория формирования умственных действий и научных понятий (П.Я.Гальперин, Е.Н.Кабанова-Меллер, А.В.Усова); теория формирования систем понятий (Л.Я.Зорина); теория развития химических понятий (Н.Е.Кузнецова, Л.А.Цветков, С.Г.Шаповаленко).

Методы исследования: теоретические - анализ философской, педагогической и методической литературы; сравнительный анализ действующих программ по предметам естественнонаучного цикла для 5-7 классов; экспериментальные - наблюдение; обобщение педагогического опыта; собеседование с преподавателями и опрос учащихся; проведение письменных проверочных работ; педагогический эксперимент наблюдение; обобщение педагогического опыта; собеседование с преподавателями и опрос учащихся; проведение письменных проверочных работ; педагогический эксперимент с последующим качественным и количественным анализом полученных результатов.

Этапы исследования. На первом этапе (2000-2002 гг.) проведено изучение состояния проблемы формирования понятия «вещество» на пропедевтическом этапе в теории и практике обучения.

На втором этапе (2002-2004 гг.) разработана методика формирования у учащихся понятия «вещество» и приемов познавательной деятельности до изучения систематического курса химии.

На третьем этапе (2004-2006 гг.) проведена экспериментальная проверка результативности применения методической системы и обработка полученных в ходе эксперимента результатов.

Экспериментальная база исследования - образовательный центр №293 г.Москвы и школы №1 и №2 г.Пестово (Новгородской области).

Научная новизна исследования состоит в разработке методики, направленной на формирование у учащихся V-VII классов понятия о веществе как целостном системном объекте в сочетании с обучением их умениям осуществлять приемы познавательной деятельности по усвоению элементов знаний, относящихся к понятию «вещество».

Теоретическая значимость исследования заключается в обосновании методических условий (особенностей) процессов взаимосвязанного формирования понятия «вещество» как системы и приемов познавательной деятельности на пропедевтическом этапе обучения химии.

Практическая значимость исследования состоит в разработке методических рекомендаций по формированию на уроках в V-VII классах понятия о веществе с опорой на выявленный комплекс ранее приобретенных знаний; в создании обучающих и проверочных заданий по осуществлению приемов познавательной деятельности, способствующих осознанному усвоению знаний о веществе как системе. Методические рекомендации могут использовать учителя химии при проведении уроков по изучению основных химических понятий. Результаты исследования могут быть учтены при совершенствовании содержания и методики обучения химии в основной школе.

На защиту выносится методика взаимосвязанного формирования понятия «вещество» как системы и приемов познавательной деятельности учащихся, обеспечивающих успешное усвоение этого понятия на пропедевтическом этапе обучения химии.

Методическая система включает: рабочую модель структуры методической системы; комплекс знаний о веществе, формирование которых происходит на пропедевтическом этапе изучения химии; обоснование последовательности этапов формирования понятия «вещество»; формы и методы организации учебного процесса; диагностику и оценку сформированности понятия «вещество»; методические рекомендации к проведению уроков.

Апробация и внедрение результатов исследования: основные положения исследования обсуждались и получили одобрение на заседании Ученого совета ИСМО РАО (декабрь 2005), лаборатории химического образования ИСМО РАО (2004 - 2006гг.), на семинарах и лекциях, проводимых с учителями г.Москвы и г.Пестово в рамках движения «Учитель года России» (2004-2005гг.). На конференции молодых ученых ИСМО РАО (июнь 2005г.) выступление по проблеме исследования отмечено дипломом III степени.

Разработанное автором методическое обеспечение было апробировано и используется в учебно-воспитательном процессе ОУ г.Москвы и г.Пестово. Внедрение результатов исследования осуществлялось также путем публикаций статей [40,41,42 и др.].

Структура диссертации: диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.