Методика закрепления и совершенствования знаний по органической химии на основе опорных схем и тренировочных упражнений

В период совершенствования развитого социализма в нашей стра не Коммунистическая партия, наряду с задачами в области экономики и политики, считает первостепенной задачу совершенствования народ ного образования.

Рост образованности трудящихся масс приобретает особую роль в создании материально-технической базы коммунизма, формировании и воспитании членов коммунистического общества.

В условиях научно-технической революции, когда уровень современного производства предъявляет высокие требования не только к технике, но и к тем, кто создает ее, управляет ею, возрастают требования к общеобразовательной и профессиональной подготовке людей. Как никогда раньше повышается социальная значимость образования.

На современном этапе интересы быстрого и гармоничного развития экономики и культуры, совершенствования социальных отношений и политической надстройки, самого человека, как главной производительной силы и высшей ценности общества требуют нового, более широкого подхода к обучению и воспитанию подрастающих поколений. [5, с.39].

Основные направления совершенствования школьного образования определены в решениях партийных съездов, в постановлениях партии и правительства о школе, в Основных направлениях реформы общеобразовательной и профессиональной школы. Так, в отчетном докладе ЦК КПСС ХХУ1 съезду КПСС говорится: «Главное сегодня в том, чтобы повысить качество обучения, трудового и нравственного воспитания в школе, изжить формализм в оценке результатов труда учителей и учащихся «[4» с. 60].

Учительство страны упорно работает над выполнением задачи партии.

Подготовка учащихся к жизни, к трудовой деятельности требует от них овладения глубокими, разносторонними знаниями, умением эффективно применять их на практике.

Известно, что объем информации, предлагаемой учащимся, возрастает в связи с постоянным ростом научной информации /" Наука движется вперед пропорционально массе знаний, унаследованных ею от предшествующего поколения, следовательно, при самых обыкновенных условиях она растет в геометрической прогрессии" / [I, с.568].

Установлено также, что информация быстро устаревает и нуждается в обновлении. Становится ясно, что обучение, которое ориентируется, главным образом, на запоминание и сохранение материала в памяти, уже только отчасти может удовлетворить современным требованиям. На первый план выступает проблема формирования качеств мышления, которые позволяли бы учащимся самостоятельно усваивать постоянно¦обновляющуюся информацию, развития таких способностей, которые сохранились бы и после завершения образования, обеспечивали бы человеку возможность не отставать от ускоряющегося научно-технического прогресса.

Обучение химии вносит определенный вклад в решение поставv ленных задач: школьники познают основы науки, овладевают умениями рационально планировать деятельность на уроке, работать с литературой, внимательно воспринимать информацию, логически осмысливать учебный материал, осуществлять самоконтроль в учебно-познавательной деятельности. Овладение этими умениями происходит в процессе учебной работы школьников на уроке. Однако, в организации учебного процесса имеются еще недостатки. Поиски путей его совершенствования ведутся в различных направлениях.

Мы считаем, что важным резервом повышения качества обучения является возможно более полная реализация принципа активности обучения в процессе закрепления знаний и умений.

Хорошо известно и точно доказано, что работа по закрепленш знаний необходима и обязательна, так как придает им точность и прочность, четкость и систематичность, а, следовательно, повышает их качество. Но знания не всегда являются условиями, обеспечивающими овладение умениями. Существенным недостатком в методике преподавания многих дисциплин и химии в том числе является то, что многие учащиеся хорошо выполняют задания по образцу, рассмотренному ранее, но не могут решить подобных заданий, если исходные данные хотя бы незначительно преобразованы. Учащиеся, по выражению психологов [23,59,60,61 ], не могут осуществлять перенос знаний, в основе которого лежит обобщение. Следовательно, если необходимо осуществлять перенос знаний даже из задачи в задачу, надо вскрыть, что между ними общего. И это многим учащимся бывает сделать трудно. Можно назвать несколько причин, объясняющих указанные недостатки, но наиболее существенной является слабо или формально организованное закреп- ' ление знаний и умений, при котором зачастую, происходит простой пересказ объяснения учителя и отсутствуют какие-либо упражнения в применении полученных знаний и умений. В то же время опытные педагоги утверждают, что пересказ только что изложенного учителем материала не активизирует умственных сил учащихся, так как им нужно еще время для анализа и осмысления услышанного [ 129 ]. Четко и правильно организованный процесс закрепления знаний и умений дает возможность школьникам шире и глубже осмыслить новый материал, установить, многосторонние связи с ранее пройденным, раскрыть новые стороны изучаемых явлений, создает условия для организации коллективных занятий^групп взаимопомощи, самостоятельной работы, дифференцированного обучения. Таким образом, с одной стороны, имеются недостатки в методическом подходе к формированию знаний и умений, с другой — намечены пути их преодоления. Этим и определяется актуальность настоящего исследования. Цель данной работы — определение условий повышения эффективности обучения с помощью совершенствования системы закрепления знаний и умений.

Объект исследования — методика обучения учащихся органической химии в 10-х классах.

Предметом исследования явилась система закрепления знаний и умений учащихся при изучении углеводородов.

Выбор предмета исследования обусловлен возрастанием роли и значения раб. оты по закреплению знаний и умений в условиях всеобщего среднего образования.

Теоретический анализ рассматриваемой проблемы / повышение эффективности урока в связи с более полным и рациональным использованием его структурного элемента — закрепление знаний и умений/ позволил выдвинуть следующую гипотезу:

— повышение качества знаний находится в прямой зависимости от совершенствования методики закрепления знаний и умений, что предполагает специальную организацию его содержания: использование проблемного и дифференцированного обучения, самостоя- -тельных работ, сочетания продуктивных и репродуктивных методов обучения. Достаточно полно реализовать задуманную систему закрепления позволит использование опорных схем и тренировочных упражнений, поэтому среди задач. которые надо было решить, были следующие:

— определить теоретические основы для составления пособия с опорными схемами-.

— составить пособи для учащихся, отвечающее поставленным целям, и современным психолого-педагогическим требованиям;

— разработать методику использования пособия на уроках химии;

— предложить разные методические варианты использования пособия применительно к различным классам и школам;

— исследовать эффективность разработаннй методики;

— организовать внедрение методических рекомендаций в средних школах города Москвы.

В процессе решения поставленных задач мы использовали следующую систему методов педагогического исследования:

— системный анализ раздела «Углеводороды» в курсе органической химии;

— изучение состояния проблемы на современном этапе развития психолого-педагогической и методической науки на основе литературных данных;

— целенаправленное наблюдение, помогающее установить оптимальный режим работы с пособйем;

— предварительный педагогический эксперимент для проверки качества составленного пособия, пригодности его для учебного процесса, уточнения экспериментальной методики;

— созидательный эксперимент для проверки эффективности предлагаемой учебной работы и выработки практических рекомендаций. Научная новизна исследования состоит в следующем:

— предложен подход к организации педагогической работы по закреплению знаний, умений и навыков по химии, который способствует совершенствованию структуры урока;

— построена система опорных схем и тренировочных упражнений для закрепления знаний и умений по органической химии в разделе «Углеводороды» .

— разработаны методические рекомендации к использованию опорных схем и тренировочных упражнений для закрепления знаний и умений,.

Практическая значимость диссертации состоит в том, что разработанная доступная для учащихся методика использования опорных схем и тренировочных упражнений упорядочивает знания,. интенсифицирует учебный процесс, активизирует познавательную деятельность учащихся и создает реальные возможности получить высокие результаты обучения.

Педагогический эксперимент, проведенный в 22 школах Первомайского района города Москвы, позволил зафиксировать хорошие результаты в овладении учащимися знаний и приемов учебной работы.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечены опорой на марксистско-ленинскую методологию, на тенденцию развития современной дидактики, методы экспериментального и теоретического исследования, адекватные поставленным в работе задачам.

Апробация работы.

Материалы диссертации неоднократно обсуждались на семинаре по методике преподавания химии, а также на заседаниях кафедры органической химии и методики преподавания химии МГПИ им. В. И. Ленина, на районных Педагогических чтениях /Первомайский район/, на Ленинских чтениях / МШИ им. В.И.Ленина/.

Результаты исследования используются в практике работы учителей города Москвы /Первомайский район /.

По теме исследования опубликовано 6 работ.

Данные выводы подтверждают целесообразность систематической работы по закреплению знаний и умений на основе опорных схем и тренировочных упражнений, как при первичном закреплении на уроке, так и при домашней подготовке. Способствуя формированию у учащихся умения выделять главное, существенное в изучаемом материале, такая работа одновременно способствует рационализации учебного процесса в целом, так как материалы с опорными схемами и тренировочными упражнениями могут быть оперативно использованы как учителем, так и учащимися, поскольку они находятся в одновременном распоряжении всех учащихся, что обеспечивает хорошие условия и для эффективной самостоятельной работы, облегчая при этом процесс запоминания, так как в этих материалах представлено главное.

Наблюдения за учебным процессом в экспериментальных классах показывало, что интерес учащихся к предмету усиливался с течением времени. Если в первое время учащиеся затруднялись комментировать опорные схемы, выполнять упражнения и решать задачи, то с течением времени, приобретая определенные навыки и умения, справлялись с перечисленными видами работы вполне удовлетворительно. Об этом свидетельствует повышение успеваемости с одной стороны и повышение интереса к учебной деятельности с другой. В данном случае интерес развился на основе потребностей и был обусловлен ими. Доказательными примерами, иллюстрирующими сказанное, являются следующие: число задач, входящих в домашнее задание не имело жестких ограничений, то есть в течение недели учителем при комментировании домашнего задания указывалось: решить не менее двух задач из пособия на определенной странице, однако уже через два урока у 66% учащихся бшш решены все задачи /восемь вместо четырех/. Это говорит о том, что школьники, не нуждаясь во внешнем побуждении к учению, занимались в силу своего внутреннего влечения, по собственному желанию. Если раньше учащиеся удовлетворялись формальным усвоением знаний, то в настоящее время пристрастились к анализу изучаемых явлений, химических процессов, строения веществувеличилось число задаваемых вопросов на уроке и вне его. Сравним содержание и время задавания вопросов учащимися при объяснении строения углеводородов S’p^ Sp2, Sp — гибридизации до проведения эксперимента и во время проведения эксперимента.

Ситуация до проведения эксперимента: на уроках, в день объяснения, вопросов обычно не задавали, как будто все понятно, но перед следующим уроком подходили представители класса с просьбой объяснить этот материал еще раз, причем не какой-то узкий вопрос, а весь в целом.

Ситуация во время проведения эксперимента: после изложения материала вопросов практически не было, а вот после комментирования по опорной схеме они непременно возникали, например:

— Почему происходит гибридизация орбиталей ?

— Почему при наличии $р5-гибридизации образуется тетраэд-рическая конфигурация ?

— Почему сокращается расстояние между атомами углерода в этилене по сравнению с этаном ?

Как правило, на следующий урок большинство учащихся с пониманием воспроизводят учебный материал.

В приведенной ситуации имеет значение и психологический фактор: зная, что обращение к материалу новой темы будет осуществлено непосредственно за его изложением в форме комментирования опорной схемы, а затем отдельные элементы знаний придется закреплять, выполняя серию упражнений, учащиеся более внимательно слушают, стараются понять, а то, что неясно, стремятся выяснить. Конечно, такое положение возникло не сразу, на начальном этапе пришлось поработать с группой сильных учеников и убедить их в том, что выяснение непонятных вопросов на уроке не характеризует ученика отрицательно / именно такое мнение бытует среди школьников /, а наоборот, показывает его вдумчивый подход к учебному материалу. Гораздо хуже, если всегда все понятно, по мнению психологов, это означает, что человек работает ниже уровня своего развития [ 30 ] .

По выражению А. М. Сохора [ 125 непонимание не должно оказывать удручающего, демобилизующего влияния, оно должно быть лишь четко установлено и побуждать к активной мыслительной деятельности, направленной на преодоление непонимания.

Следовательно, работа по экспериментальной методике закрепления знаний и умений приводит не только к формированию умения выделять главное, существенное, но и вызывает у учащихся интерес к овладению знаниями, способствует их развитию, что создает внутренние стимулы к учению.

Само понимание явлений, закономерностей, хода течения реакций чрезвычайно важно, но не менее важным, а может быть, и более является стремление к пониманию, именно оно приводит к высокой результативности в обучении и к развитию утла, за чем непременно следует развитие познавательного интереса к предмету.

При реализации предлагаемой методики йы стремимся укреплять и повышать самооценку учащегося, четко осуществлять педагогическое руководство всей учебной деятельностью / обращаем особое внимание на то, чтобы характер реакции учителя на правильное или ошибочное действие учащегося не нарушал деловую и доброжелательную атмосферу, чтоэы никто в классе не боялся сказать «Я этого не понял, объясните, пожалуйста» / .

После уточнения качеств желаемого результата обучения мы приступили к заключительному этапу проверки разработанной методики / 1983;84 учебный год/.

Задачей этого этапа эксперимента явилось доказательство целесообразности использования опорных схем и тренировочных упражнений при закреплении знаний и умений.

С целью изучения вопроса о трансформации знаний и умений по годам был сделан продольный срез: одно и то же задание, а именно, выделить главные, существенные моменты в теме «Углерод» и кратко оформить свой ответ, было дано ученикам в 9 классе, и дано им же в 10-м классе, до изучения раздела «Углеводороды» и после изучения этого раздела. Анализ ответов дал следующие результаты: четко и правильно справились с заданиями только 39% учащихся 9-х классов и 35% учащихся 10-х классов, до изучения раздела «Углеводороды» / понижение процента правильно выполненных работ связано, на наш взгляд, с перерывом в обучении — летние каникулы /. Выполнение этой раб. оты десятиклассниками экспериментальных групп после изучения раздела «Углеводорода» — I вариант эксперимента дало результат 96−98% /I и 2 этапов обучающего эксперимента/ и 47−50% десятиклассниками традиционных групп обучения. Сравнение процента правильных ответов показывает, что предлагаемая методика успешно формирует умение выделять главное, существенное в изучаемом материале.

Поэлементный анализ контрольной работы по разделу «Углеводороды», проведенный на втором этапе обучающего эксперимента, а также заключения, сделанные по результатам индивидуальных бесед с учащимися и учителями позволяет констатировать следующее: на втором этапе обучающего эксперимента произошла полная адаптация к экспериментальной методике учителей — участников эксперимента. Это дало возможность шире варьировать работу по закреплению знаний и умений. Усилилась коррекция этого процесса со стороны учителей, которые, свободно владея экспериментальной методикой, имеют возможность дозировать время для закрепления каждого элемента знаний, в случае необходимости вернуться на предыдущий этап усвоения или уйти вперед, учитывая при этом индивидуальные особенности учащихся. Исходя из положения о том, что индивидуальная работа должна пронизывать весь учебный процесс [ 3 ], мы глубоко и всесторонне изучали личность какдого школьника, постоянно вели наблюдения за ними и фиксировали слабые и сильные стороны каждого.

Теоретическое обоснование взаимосвязи индивидуальной и коллективной работы учащихся в учебном процессе дала Н. К. Крупская. Она предупреждала, что нельзя противопоставлять индивидуальную деятельность коллективной, так как научить работать коллективно южно.' лишь при условии, если ребенокнаучился работать индивидуально [ 3 ] .

Составленное нами методическое пособие является хорошей помощью учителю для осуществления индивидуального подхода, с учетом его / учителя / руководящей роли и самостоятельности каждого ученика, выполняющего какое-либо задание, при отсутствии взаимодействия учащихся в процессе учения.

Из сказанного следует, что работа по предлагаемой методике способствует:

— углублению знаний и формированию познавательного интереса к предмету;

— развитию индивидуальных способностей;

— предупреждению и устранению пробелов в знаниях;

— воспитанию правильного отношения к труду и чувства личной ответственности за его результат.

3,2. Анализ результатов педагогического эксперимента.

Результат данного педагогического эксперимента представлен совокупностью качественных и количественных характеристик всех этапов эксперимента.

Количественными показателями эффективности работы по закреплению знаний и умений являлись: среднее квадратическое отклонение, критерий достоверности, коэффициент прочности знаний учащихся — вычисленные на основе итоговых контрольных работ по разделу «Углеводороды», с последующим их анализом.

Вычисленное значение критерия достоверности «t = 4,16, свидетельствует о достоверности различий в изменении результатов в экспериментальных и контрольных группах с достаточной степенью надежности, подтверждая тем самым эффективность предлагаемой учебной работы.

В таблице № 3 приведены обобщенные результаты контрольной работы, статистически обработанные, в соответствии с элементарной теорией статистических решений.? 126 ] .

Содержание итоговой контрольной работы по разделу.

УГЛЕВодорода" .

It*.

— и вариант.

Написать в структурном виде уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращения:

Напишите уравнения реакций, в которые может вступать данное вещество. Дайте название всем продуктам реакций. 3. Из 50 л ацетилена получили 32 г бензола. Каков выход продукта в % от теоретически возможного?

Д.-Й вариант.

I. Написать в структурном виде уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: н * 9 * V,.

Указать условия течения реакций.

2. Какие свойства можно ожидать у соединения:

СИ —С — CHg — CHg 2.

Сн4 -CJ2H2 —- d6Hi.

W°2.

Указать условия течения реакций.

2. Какие свойства можно ожидать у соединения dgll^CHg — СН = СНг).

Результаты поэлементного анализа контрольной работы по разделу «Углеводороды» и статистические данные педагогического эксперимента.

Классы Число учащихся Число и % учащихся, справившихся с заданиями Средний балл х Среднеквадратическое отклонен ние Критерий достоверности t.

Знание химических свойств углеводородов Умение писать структурные формулы Умение прогнозировать химические свойства по структурным формулам Понимание генетической связи Умение решать задачи.

Число % Число %: Число % Число % Число %.

Экспериментальные 232 183 79 210 90,8 215 92,8 209 90,5, 206 88,8 4,4 1,27 4,16.

Контрольные 154 ИЗ '73,6 131 85,2 116 75,4 129 83,3 129 83,8 3,9 1,09.

Напишите уравнения реакций, в которые может вступить данное вещество.

3. При бромировании бензола получили 251,2 г бромбёнзола, что составляет 80% от теоретически возможного / 0,8 м.д./. Какова масса бензола, вступившего в реакцию?

Для выявления прочности знаний была проведена контрольная работа с интервалом один месяц, два месяца и определены значения коэффициента прочности знаний учащихся.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Разработанная в процессе исследования и реализованная система закрепления знаний и умений учащихся с помощью опорных схем и тренировочных упражнений способствует активизации учащихся и формированию у них прочных и глубоких знаний и помогает определить условия рациональной организации закрепления на уроке.

На основании диссертационного исследования можно сделать ряд основных выводов.

На основе анализа современной психолого-педагогической и методической литературы, а также практики сложившейся методики обучения выявлены особенности и сущность процесса первичного закрепления:

— первичное закрепление инвариантно и осуществляется в непосредственной близости с восприятием нового материала-,.

— при первичном закреплении необходимо использовать опору, на главное, существенное.

Средствами системного анализа, с учетом психологии закрепления знаний и умений и в сочетании с экспериментальной проверкой установлено, что наиболее эффективной является структура опорных схем, адекватная целостному содержанию урока, а для тренировочных упражнений следует выбирать главные узловые вопросы темы, требующие наиболее прочного усвоения.

Использование опорных схем и тренировочных упражнений в условиях урока и при домашней подготовке способствует формированию и развитию мышления учащихся: анализировать учебный материал, выделять главное, существенное, сравнивать.

Использование опорных схем в сочетании с тренировочными упражнениями повышает качество знаний учащихся, развивает умение переноса знаний в новые ситуации, обеспечивает выполнение функции опережающего обучения / создает эффект опережения, что позволяет сокращать время на изложение последующих тем / .

Предлагаемая система закрепления помогает учащимся приобрести уверенность в себе, развивает инициативу, активизирует познавательную деятельность учащихся, приучает к систематичеЪкой самостоятельной работе в процессе приобретения и закрепления знаний, способствует созданию условий, при кр’торых каждый ученик имеет возможность работать на максимально высоком для себя уровне трудности, следовательно, развивает индивидуальные способности, предупреждает пробелы в знаниях, воспитывает правильное отношение к труду и чувство личной ответственности за его результаты.

Наиболее эффективна система упражнений, построенная по принципу органичного сочетания репродуктивных и продуктивных упражнений, расположенных в порядке нарастающей степени трудности, характеризующаяся наличием устойчивых связей между всеми элементами системы.

Частота и многообразие вариантов опроса /комментирование опорной схемы, коллективный разбор упражнений, возрастающей степени трудности, письменные опросы, самостоятельные работы, решение задач при ограниченном времени / благоприятно отражаются на качестве ответов учащихся: они становятся более глубоким!, логичными и четкими, способствутот развитию речи. Более или менее длительное использование этой системы приводит к формированию у школьников трудолюбия, ответственного отношения к учебной работе, прилежания.'.

Разработанная система закрепления создает близкие к оптимальным условия учебного труда для всех учащихся, независимо от их интеллектуального развития и познавательных способностей.

Вакным результатом мы считаем то, что работа с опорными схемами формирует у учащихся соответствующий стиль мышления, который обнаруживается у них при работе над материалом последующих тем.

Практическая значимость проведенной работы подтверждается внедрением ее идей и разработанных методических материалов в практику работы школ Первомайского района города Москвы.