Приемы развития продуктивного мышления на уроках химии

Химия – сложный общеобразовательный предмет. Успешно овладеть даже базовым школьным курсом химии трудно, если у обучающегося недостаточно развит мыслительный процесс. В соответствии с требованиями федерального государственного стандарта второго поколения обучающийся должен овладеть системой ключевых компетенций. Образовательный стандарт по химии включает систему прикладных знаний и умений, значимых для самого ученика, востребованных в повседневной жизни, важных для сохранения окружающей среды и собственного здоровья. Главной стратегией образования является переход от знаньевой системы обучения к компетентностной (деятельностной). Только в деятельности ребенок учится мыслить.

Отечественные психологи (Лернер И.Я., Д.Б. Богоявленская, В.Н. Дружинин, Я.А. Пономарев, В.Н. Пушкин) по-разному трактуют продуктивное мышление: творческое, самостоятельное, эвристическое, креативное.

Творческое мышление – это мышление, результатом которого является открытие принципиально нового или усовершенствованного решения то ли иной задачи.

Творческое мышление отличается оригинальностью, гибкостью, образностью. В основе продуктивного мышления лежит синтез логического мышления и воображения. Эти процессы являются взаимодополняющими, но их роль неодинакова на разных этапах творческого процесса.

Известный американский психолог Э. Фромм определяет творческое мышление как «способность удивляться, познавать и находить решения в нестандартных ситуациях,…нацеленность нового и способность к глубокому осознанию своего опыта».

Условие, по мнению З.И. Калмыковой, возникновения такого мышления – наличие проблемной ситуации, способствующей осознанию потребности в открытии новых знаний, стимулирующей высокую активность решающего проблему субъекта.

Вместе с тем продуктивное мышление рассматривается автором с точки зрения не общих закономерностей, а индивидуальных различий, оно трактуется как «общая способность к приобретению новых знаний, как интеллектуальная (умственная) способность к учению».

Рассматривая продуктивное мышление в развитии, З.И. Калмыкова дает характеристику продуктивного мышления, выделяя его основные параметры (самостоятельность, глубина, осознанность, гибкость, устойчивость).

Одним из принципов развития творческого мышления является специальное формирование обобщенных приемов умственной деятельности.

Обобщенные приемы умственной деятельности делятся на две большие группы – приемы алгоритмического типа и эвристические.

1. Алгоритмические приемы – это приемы рационального, правильного мышления, полностью соответствующего законам формальной логики. Точное следование предписаниям, даваемым такими приемами, обеспечивает безошибочное решение широкого класса задач, на который эти приемы непосредственно рассчитаны.

Вооружение школьников правильными, рациональными приемами мышления, обучение тому, как определять понятия, классифицировать их, строить умозаключения, решать в соответствии с алгоритмом задачи, оказывает положительное влияние на продуктивное мышление, обеспечивает возможность решения задач-проблем.

Пример 3 : Марине дали смесь соли, песка, железных опилок и маленьких кусочков пробки. Марина разделила эту смесь на составляющие её компоненты, проведя 4 этапа работы, как показано на рисунке. Компоненты смеси были обозначены буквами W, X, Y,Z. Но неизвестно, какой компонент обозначен той или иной буквой.

• Этап 1: Использование магнита
• Этап 2: Добавление воды к смеси и удаление плавающего компонента
• Этап 3: Фильтрация
• Этап 4: Выпаривание воды

Определите каждый компонент смеси и напишите напротив обозначающей его буквы их название – соль, песок, железо, пробка.

• W:
• X:
• Y:
• Z:

Формирование приемов мыслительной деятельности алгоритмического типа является необходимым, но не достаточным условием развития мышления. Необходимо оно, во-первых, потому, что содействует совершенствованию репродуктивного мышления, являющегося важным компонентом творческой деятельности. Во-вторых, эти приемы служат тем фондом знаний, из которых обучающийся может черпать «строительный материал» для создания, конструирования методов решения новых для него задач.

Недостаточным формирование алгоритмических приемов является потому, что не соответствует специфике продуктивного мышления, не стимулирует интенсивное развитие именно этой стороны мыслительной деятельности.

Вот почему формирование таких приемов должно сочетаться со специальным вооружением школьников приемами эвристического типа.

2. Эвристические приемы – приемы, стимулирующие поиск решения новых проблем, открытие новых проблем, открытие новых для субъекта знаний и тем самым соответствуют самой природе, специфике творческого мышления.

В отличие от приемов алгоритмического типа, эвристические приемы ориентируют не на формально-логический, а на содержательный анализ проблем. Они направляют мысль решающих на проникновение в суть описываемого в условии предметного содержания, на то, чтобы за каждым словом они видели его реальное содержание и по нему судили о роли в решении того или иного данного.

К эвристическим приемам относится мысленный эксперимент, который облегчает постановку и предварительную проверку гипотез и пути решения проблем.

Пример1 : На занятиях химического кружка учащиеся исследовали кристаллическое вещество белого цвета. В результате добавления к нему гидроксида калия и последующего нагревания полученной смеси выделился газ с резким специфическим запахом, при горении которого образовался азот. Определите состав исследуемого вещества и запишите его название. Составьте 2 уравнения реакций, которые были проведены учащимися в процессе его распознавания.

Пример 2 : Для определения качественного состава соли учащимся выдали белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде и известное как «нашатырь». Часть выданной соли смешали с твердым гидроксидом кальция и смесь нагрели. При этом выделился газ с резким запахом. Другую часть соли растворили в воде и к полученному раствору прилили прозрачный раствор нитрата серебра. Образовался белый осадок. Запишите химическую формулу и название выданной соли. Составьте два уравнения реакций, которые были проведены в процессе её распознавания.

Конкретизация – прием, когда обучающийся придает абстрактным данным условия, имеющих более конкретную форму.

Пример: Элементы А, Б, С, Д образуют соединение состава АБСД3. Элемент А содержит в составе ядра атома 11 протонов. Элемент Б образует двух¬атомный газ с наименьшей молекулярной массой. Элемент С имеет два энергетических уровня, причем на внешнем уровне у него столько же электронов, сколько не хватает до завершения. Элемент Д входит в состав всех оксидов и с элементом С образует соединение СД2, широ-ко используемого в процессе фотосинтеза.

Определите формулу соединения состава АБСД3. Укажите его сис¬тематическое название.

Противоположным является прием абстрагирования, когда ученик отбрасывает конкретные детали, «оголяя» данные и соотношения между ними.

Пример1 : На рисунке изображены четыре одинаковых горящих свечи. Каждая из них накрыта стеклянным колпаком, все колпаки разного размера. Какая из свечей погаснет последней?
А. В.
С. D.

Наиболее распространенным приемом, облегчающим выявление функциональных связей между данными, является варьирование. Этот прием заключается в том, что ученик произвольно отбрасывает или изменяет величину одного из данных (а иногда и несколько) и на основе логического рассуждения выясняет, какие следствия вытекают из такого преобразования, как отразилась изоляция данного на остальных.

Пример1 : В таблице указаны некоторые свойства трех чистых веществ X,Y,Z. Одно из этих веществ – железо, другое – вода, третье – кислород.

вещество температура плавления или кристаллизации (0С) температура кипения (0С) проводит ли электричество

X -218 -183 нет

Y 1535 2750 да

Z 0 100 нет

Пользуясь данными таблицы, в каждой из строк запишите, что это за вещество – железо, вода или кислород.

• Вещество Х -
• Вещество Y -
• Вещество Z –

Широко используются при решении проблем приемы аналогии, постановка аналитических проблем.

Пример 9: Взрывчаткой столетия назвали вещество октанитрокубан С8(NO2)8. Предложите пространственную формулу исходного тетрапептида.

Пример : «Француз Мери в 19 веке сделал сенсационное открытие – обнаружил железо в крови человека. Несведущие в медицине люди были поражены сообщением Мери. Кто-то даже предложил чеканить медали из железа, выделенного из крови знаменитых людей, для увековечения их памяти.

В истории медицины известен такой печальный случай. Один студент – химик решил подарить своей возлюбленной кольцо, сделанное из железа собственной крови. Выпуская время от времени кровь, он получал соединение, из которого химическим путем выделял железо…» Что произошло дальше? Продолжите эту историю.

Пример 2 : Немецкий химик Христиан Шенбейн нечаянно пролил на пол смесь серной и азотной кислот. Он машинально вытер пол хлопчатобумажным фартуком своей жены. «Кислота может поджечь фартук», - подумал Шенбейн, прополоскал фартук в воде и повесил сушить над печкой. Фартук подсох, но затем раздался негромкий взрыв и … фартук исчез. Почему произошел взрыв?

Пример 3: В пробирку налили 1 г воды и заткнули её пробкой. Но пробка не совсем плотная, и вода начала испаряться. Скорость испарения постоянна: каждую секунду из пробирки улетает миллион молекул воды. Через какое время испарится вся вода?

Итак, алгоритмические приемы обеспечивают правильное решение задач известных обучающимся типов; они учат школьников логике рассуждений, служат фоном, который возможно использовать при поисках решения проблем. Эвристические приемы позволяют действовать в условиях неопределенности, в принципиально новых ситуациях, облегчая поиск решения новых проблем.

Следовательно, одним из принципов развития творческого мышления должно быть специальное формирование как алгоритмических, так и эвристических приемов умственной деятельности.

Нестандартность условия задачи, наличие в нем некоторой определенности может испугать ученика, привыкшего к стандартным формулировкам. Решить эту проблему может расширение круга подобных проблемных задач, использование их для подготовки школьников с использованием как индивидуальных, так и групповых форм работы.

Перечисленные приемы развития продуктивного мышления можно использовать для создания практически неограниченного числа оригинальных заданий, с помощью которых целенаправленно формируется и тренируется логическое мышление обучающихся.

Обучение химии, в соответствии с требованиями стандарта второго поколения, направлено на достижение обучающимися личностных, метапредметных и предметных результатов. Только деятельностный подход в преподавании предметов (в частности химии) позволяет обучающимся овладеть универсальными учебными действиями. Овладение этими действиями «создает возможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний, умений и компетентностей, включая организацию усвоения, т.е. умения учиться».

Литература

1. Брушлинский А.В. Продуктивное мышление и проблемное обучение. – М., 1983. (Мышление. Определение и виды: 6-34. Проблемная ситуация. Виды проблемности: 34-44, 52-70).
2. Закгейм А.Ю. О нестандартных задачах // Химия в школе 1999. № 5. С. 39.
3. Калмыкова З.И.Продуктивное мышление как основа обучаемости. – М., 1981. (Мышление и его виды: 8-17. Продуктивное и репродуктивное мышление: 17-25).
4. Малеева В.Ф. Азотсодержащие органические соединения // Химия в школе 2007. № 3. С. 29.
5. Оржековский П.А. Опыт химического творчества учащихся и его основные компоненты // Химия в школе. 1999. № 6. С. 30.
6. Пономарев Я.А. Психология творчества. - М.: Изд. «Наука».1976. С. 171.
7. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий: пособие для учителя/А.г. Асмолов, Г.В. Бурменская и др. – М.: Просвещение,
8. www.auportal.ru. Развитие творческого мышления. 2011. С. 3.
9. www.fipi.ru ГИА-9. 2011.
10. hghltd.yandex.net (www.fipi.ru) ГИА – 9. 2012.
11. www. centeroko.ru Международные исследования качества образования. TIMSS. 1997, 2003.