Система заданий для формирования интеллектуальных умений при обучении химии (развития универсальных учебных действий )

Современный человек должен сознательно владеть мыслительными операциями высокого уровня - логическим мышлением, умением сопоставлять, сравнивать, обобщать, делать вывод, анализировать.

Современный курс химии перегружен большим количеством новых для учащихся понятий, требующих не простого запоминания, а понимания взаимосвязи между ними. Пробел в знаниях учащихся даже одного из понятий приводит порой к полной невозможности восприятия и осмысления материала. Всё это усугубляется низким уровнем развития общеучебных умений и навыков учащихся и увеличивающимся объемом учебного материала по предметам. Как результат- снижение интереса к предмету химия, низкая мотивация обучения. Чтобы избежать этого, учитель должен на первый план поставить задачу научить ученика мыслить. Для этого он должен помочь ему в овладении мыслительными приемами. Один из способов - использовать на уроках задания не на воспроизведения материала, т.е. репродуктивного характера, а задания на развитие таких мыслительных операций как сравнение, анализ, синтез, обобщение - так называемых развивающих заданий.

В методической литературе можно видеть разработки развивающих заданий по разным предметам. Логические задачи активизируют мыслительную деятельность школьников, учат сопоставлять условия с выводами. Они придают мышлению такие важные качества как точность, четкость, определенность и влекут за собой выработку логических умений. Практика учителей, активно использующих эти задания, показывает, что при этом эффективность обучения возрастает, а, самое главное, растет интерес к знаниям, формируется творческое мышление.

Проблема развития свойств личности, входящих в понятие «логическое мышление», требует длительной, целенаправленной работы, поэтому эпизодическое использование развивающих заданий не принесет желаемого результата. Познавательные задания должны включать в себя всю систему познавательных действий и операций, начиная от действий, связанных с восприятием, запоминанием, припоминанием, осмысливанием и кончая операциями логического и творческого мышления. Большое значение также имеет целенаправленное, систематическое ознакомление школьников с основными мыслительными операциями, приемами мышления. Речь идет о возможной коррекции мышления. Специально подобранные задания могут развивать способность осуществлять мыслительные операции. Однако использование таких развивающих приемов тормозится отсутствием заданий, систематизированных по конкретным темам. Именно поэтому возникла идея разработки таких заданий по химии, которые бы совершенствовали конкретные операции и приемы мышления.

Можно выделить следующие задания, развивающие определенные операции мышления:

1. Задания на развитие способности к анализу, обобщению.

а) Классификация. (в задачах подобного типа требуется распределить данный набор формул на группы. Особое внимание уделяется умению выбрать обоснование для классификации и построить иерархическую классификационную систему);

Даны: Ca(OH)2, HCIO, Mg(OH)2, MgO, H2SO4 ,KOH, H2CO3, CO2, NO, P2 O5,CO,H2 SO3

Разделите указанные вещества на: а) две группы; б) три группы; в) четыре группы

б) Исключение "лишнего" из предложенного набора объектов требуется исключить "лишний" (т.е. формулы, какие-то реакции не образующие с остальными однородную группу);

А) метилциклопропан, бутен-1, бутен-2, 2-метилбутен-1, циклобутан

Б)C3 H8 ,C4 H10 , C5 H10 , C10 H22 , C6 H14 , C2 H 6

В) этен, пропен, бутан, пентенЛишним в задании может оказаться тот или иной объект в зависимости оттого, что берется за общий признак. Например, в теме «Классификация химических реакций» можно предложить найти лишнюю реакцию:

1. 2 H2 S + 3O2  2 S O2 + 2 H 2O + Q
2. 2 S O2 + O2 <=> 2 S O3 + Q
3. N 2+ O2 <=> 2 NO – Q
4. CaO + CO2 <=> CaCO3 + Q
5. N2 +3 H2 <=>2 NH3+ Q

Реакция 1- лишняя, т.к. она необратимая, реакция 2-лишняя,т.к. она каталитическая, 3-эндотермическая, 4- гетерогенная, 4- неокислительно- восстановительная

2. Задания на установления сходства, аналогии, закономерности, конкретизации понятия (из предъявленного набора формул требуется выбрать те, которые включают необходимые и существенные признаки данного понятия);

А) Вставьте пропущенное:

1. Li, Na, …, Rb
2. Al, Si, …,S , Cl
3. H 2O, H 2S , …., H 2Te
4. CH4 , NH3 ,…, HF

Б) Найди закономерность и продолжи ряд:

1. метан, этан, пропан, бутан, ….
2. C2 H4 , C3 H 6,C 4H8 , C5 H 10, …
3. C 2H8 , C2 H6 , C4 H10 , C H4 , …

По неорганической химии:

1. Ca- CaO- Ca(OH)2 S- SO2- ….
2. CaO, Ca(OH)2,SO3,….

3. Задание на установление аналогии поиск закономерности:

К комбинированным логическим тестам относятся задания, содержащие как вербальную версию, так и символико-графическую. 

Вставьте пропущенное:

• -ан ? -ин -диен
• ? Cn H 2n ? ?
• C 2 H 4 ? C 3 H4 ?
• C 2 H 6 Sp3 ? ?
• C ? этен Реакции присоединения
• ? sp ? ?

Это задание способствует развитию умения логического обобщения. Их очень полезно использовать при изучении гомологических рядов органических веществ. Аналогичные задания можно составить и по различным темам неорганической химии:

• Al Al2 O3 ?
• ? ? H2 Si O3
• P ?

Умение переводить информацию из одной знаковой системы в другую (из текста в таблицу, из аудивизуального ряда в текст и др.) может быть развита при включении в содержание обучения задания подобного следующему:

Электронное строение катиона Al3+ такое же, как у атома?

1) Ar 2) Ne 3) Kr 4) He

4. Задания, развивающие способность к логическим умозаключениям (требуется определить истинность и логичность суждения); 

Учащимся даны задания с двумя связанными между собой категорическими суждениями и вывод – умозаключение (силлогизм). Умозаключения частично даны логично, а в ряде случаев заведомо ложны. Требуется определить, какие выводы правильные, а какие ошибочные.

Верно ли утверждение:

А) Все соли- твердые вещества. Хлорид натрия- соль, следовательно, хлорид натрия- твердое вещество.

Б) Основания реагируют с кислотами. Вещество Х реагирует с кислотой, следовательно, вещество Х- основание.

В) Все оксиды - сложные вещества. Вещество Х- сложное. Следовательно, Х- это вещество оксид.

Г) Основные оксиды обычно оксиды металлов, следовательно, оксид металла всегда будет основным.

5. Использование химических диктантов.

Они позволяют активизировать такие формы мышления как умозаключения и совершенствовать основные логические приемы – анализ и синтез. Диктанты проводятся следующим образом: учащиеся записывают в столбик определенные термины, учитель зачитывает утверждения – вопросы, учащиеся должны записать номер утверждения напротив того класса или классов соединений, для которых, по их мнению, оно справедливо. После проведения проверка результатов может осуществляться как самим учителем, так и отдельными учащимися. Возможна также организация работы в парах для отдельных учащихся.

6. Задания, развивающие мыслительный прием сравнения.

Сравнение - это установление сходства или различия между парными объектами. 

В дополнение к этому определению мы предлагаем учащимся план, по которому осуществляется сравнение: 

1. перечень признаков, по которым осуществляется сравнение; 
2. сопоставление (сравнение по признакам сходства), противопоставление (по признакам различия) или полное сравнение (установление признаков сходства и различия); 
3. Обобщение и выводы. 

Упражнения, способствующие развитию приёма сравнения, начинаем со сравнения по готовому перечню признаков с использованием средств наглядности, или без них (если таковых не имеется). Продолжаем обучение сравнением перечня признаков, которые вспоминают и частично устанавливают сами учащиеся, и заканчиваем сравнением с использованием перечня признаков самостоятельно выявленных учащимися, или сравнением по выделенным существенным признакам.

• Сравните реакционную способность в реакциях нуклеофильного замещения веществ, формулы которых приведены:

СН3-СООН, С 3Н 7-СООН, СН 2=СН-СООН, СН 2=СН-СН 2-СООН.

Объясните свой ответ.

7. Использование «логических цепочек».

Данное задание развивает умение излагать мысли ясно и последовательно, непротиворечиво, обосновывать свои суждения, доказывать их истинность.

Учитель начинает фразу: «Алканы- углеводороды, поэтому……», далее учащиеся продолжают, используя слов «потому, что, следовательно, однако, кроме того и т.д.»

Пользуясь описанными приемами можно создавать наборы тестов и заданий по любой теме. 

Такие задания позволяют

1. экономить время урока на повторение;
2. охватывают большой объем материала;
3. привлекают к работе достаточно большое число учащихся;
4. «переключают» учащихся с одного вида деятельности на другой;
5. развивают умение анализировать, сравнивать, выбирать главное, обобщать и систематизировать, т.е. развивают логическое мышление.

Кроме того, учащиеся с большим удовольствием сами составляют такие задания.

Следовательно, с помощью заданий, вопросов и задач разного типа, сформулированных в соответствии с конкретными целями обучения и обладающих либо отдельными функциями, либо их совокупностью,учитель должен обеспечить управление деятельностью учащихся по формированию учебных, в том числе интеллектуальных умений. Сформированность этих умений станет объективным признаком усвоения предметного (специального) и внепредметного (прикладного) содержания. 

Результатом такого усвоения становятся:

• осознанное выполнение необходимых действий;
• определенная степень свободы ученика в применении сформированных умений как в знакомой, так и в новой ситуации.