Реферат: Наумова Юлия Вячеславовна проектные задачи и моделирование в технологии развивающего обучения (на примере обучения химии) методические рекомендации

Муниципальное общеобразовательное учреждение лицей № 32 г. Костромы


Наумова Юлия Вячеславовна


ПРОЕКТНЫЕ ЗАДАЧИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ
В ТЕХНОЛОГИИ РАЗВИВАЮЩЕГО ОБУЧЕНИЯ
(НА ПРИМЕРЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ)


Методические рекомендации


Кострома
2007


В настоящее время в образовательном процессе особое место отводится проектной деятельности учащихся. Реализация проектной формы на практике ведёт к изменению позиции учителя. Из носителя готовых знаний он превращается в организатора учебно-познавательной деятельности своих учеников. В связи с этим должен меняться и психологический климат в классной комнате, т.к. педагогу приходится переориентировать свою учебно-воспитательную работу и работу учащихся на разнообразные виды деятельности, на приоритет деятельности исследовательского, поискового, творческого характера.

В практике развивающего обучения уже в начальной школе у учащихся формируются навыки проектной деятельности через решение проектных задач. Поэтому очень важно в подростковой школе сохранить и развивать у учащихся полученные умения.

Данные методические рекомендации адресованы не только педагогам, работающим в системе развивающего обучения, но всем творческим учителям, использующим в своей практике активные методы обучения. Назначение методических рекомендаций следующее:

дать представление учителям о проектной задаче как о начальном этапе формирования навыков проектной деятельности у учащихся;

познакомить их со способом моделирования в химии;

показать на примере конкретного урока применение проектной задачи и способа моделирования.

Проектная задача – это задача по форме и содержанию приближенная к «реальной» ситуации и ориентирована на применение учащимися целого ряда способов действия, средств и приемов не в стандартной (учебной) форме. На такой задаче нет «этикетки» с указанием, к какой теме, к какому учебному предмету она относится. Итогом решения такой задачи всегда является реальный «продукт» (текст, схема или макет прибора, результат анализа ситуации, представленный в виде таблиц, диаграмм, графиков), созданный детьми. Он может быть далее «оторван» от самой задачи и жить своей отдельной жизнью.

Требования к «проектной» задаче:

имеет общий сюжет, задаётся реальная ситуация, в которой детям необходимо воспользоваться набором известных или неизвестных им способов действия;

состоит из нескольких взаимосвязанных сюжетом заданий, которые помогают учащимся разрешить поставленную задачу;

двигаться от задания к заданию можно как последовательно, так и выборочно (в зависимости от уровня подготовленности группы);

задания могут иметь определённые «шумы» (отвлекающие маневры), создающие разные препятствия для решения поставленной задачи;

заключительное задание задачи может быть общей «сборкой», позволяющей собрать вместе всё то, что выполняла группа в отдельных заданиях (для учителя это задание «ключевое», предмет общей оценки решения задачи).

Система заданий, входящих в данный тип задачи, может требовать разных «стратегий» ее решения (в одних задачах задания необходимо выполнять последовательно, раскрывая отдельные стороны поставленной задачи, в других задачах возможно выполнение заданий в любой последовательности, в третьих требуемая последовательность выполнения заданий скрыта и должна быть выявлена самими учащимися и т.п.). Основная интрига заключается в использовании результатов выполненных заданий в общем контексте решения всей задачи.

Проектные задачи могут быть как предметные, так и межпредметные, стартовые и итоговые, тематические, межвозрастные. Главное условие – возможность переноса известных детям способов действий (знаний, умений) в новую для них практическую ситуацию, где итогом будет реальный детский продукт. Выполнение подобных задач, как правило, занимает несколько уроков.

Включение в учебный процесс задач подобного типа позволяет учителю в ходе учебного года системно отслеживать пути становления, прежде всего, способов работы и способов действий учащихся в нестандартных ситуациях вне конкретного (отдельного) учебного предмета или отдельно взятой темы, то есть осуществлять мониторинг формирования учебной деятельности у школьников.

Следует также отметить, что регулярное использование таких задач способствует повышению познавательного интереса учащихся.

С позиции компетентностного подхода основным непосредственным результатом образовательной деятельности становится формирование ключевых компетентностей. И как раз проектная задача здесь выступает как инструмент уровня сформированности умения учиться, взаимодействия в группе, работать с разными источниками информации (автор А.Б.Воронцов).

Одним из способов решения проектных задач – является моделирование. Учебной моделью можно назвать такое изображение, которое фиксирует всеобщее отношение некоторого целостного объекта и обеспечивает его дальнейший анализ.

Основные действия при создании модели:

Анализ материала (текста), подлежащего моделированию.

«Перевод» на язык символов и знаков.

Одинаковые элементы и отношения учащиеся должны обозначать одинаковыми символами и знаками, а разные – разными.

Действие преобразования модели.

Соотнесение полученной модели с реальностью.

Рассмотрим использование моделирования на примере курса химии, разрабатываемого Е. В. Высоцкой (канд. психолог. наук, г. Москва). На первом этапе целенаправленных действий по превращению одних веществ в другие, дети фиксируют превращение веществ с помощью простых схем:





Подобная схема означает, что «синий раствор превратился в раствор красного цвета».

В этой схеме фиксируется, с одной стороны, определённое представление о веществах, как отличающихся друг от друга по внешне наблюдаемым свойствам, с другой – возможное превращение одного вещества в другое с помощью специального действия (со специальным «посредником», например, «осадителем»).

По мере продвижения детей в понимании собственных действий с разными химическими веществами, возникает другая знаковая форма – «круг превращений»:




Форма круга возникает при появлении замкнутости в последовательности превращений, когда конечный продукт одной реакции оказывается веществом, с которого начинались превращения. В знаковой форме фиксируется, с одной стороны, возможность последовательных действий по превращению веществ, с другой – единство, взаимосвязь всех веществ, объединённых кругом. Какая-то часть, компонент состава всех этих веществ (элемент) оказывается одинаковым для всех веществ круга. Появляется возможность «переобозначить» каждое отдельное вещество:





Новая знаковая форма фиксирует иное представление о веществе, как содержащем некоторый определённый компонент. А «переобозначенный» круг удерживает в своей форме первичное понятие химического элемента, как того, что объединяет все эти вещества (например, «круг» углерода).

У учеников появляется возможность понять названия химических элементов («водо-род», «угле-род» и пр.), слова, не случайно одинаково звучащие во многих языках в связи со своим «действенным происхождением.

Таким образом, перефокусировка в рассмотрении знаковой формы, смещение акцентов с целой схемы на её элементы и обратно, приводит к новому пониманию собственных и ученических действий.

Приведём некоторые примеры моделирования:


Пример 1

При смешивании воды и кристаллов перманганата калия («марганцовки») учащиеся наблюдают образование однородного раствора фиолетового цвета. Возникает вопрос – произошло ли превращение веществ или это просто перемешивание, так как частицы малы и невидны невооружённым глазом.

На помощь приходит метод разделения веществ, который подсказывают, как правило, сами дети: «Давайте прокипятим раствор, а на пути выделяющегося пара установим стёклышко». В результате становится видно, что с водой в ходе перемешивания ничего не произошло, просто молекулы воды и частицы «марганцовки» равномерно перераспределились друг относительно друга, что и показано на следующих схемах:


















Пример 2

Самым простым опытом, показывающим "непонятное" поведение вещества, будет опыт с диффузией пахучего вещества в воздухе. Ученики, пришедшие на урок, получают задание: обнаружить в классе "новое" вещество, которое они не смогут сразу увидеть. Учитель предварительно размещает источник запаха так, чтобы его распространение шло быстро, но постепенно: одеколон или что-то в этом роде, незаметно для детей, наливается, например, в чашку, подогретую на плитке так, чтобы жидкость не испарилась вся; демонстрируемый источник запаха должен иметь очевидный слой пахучей жидкости. Учитель просит учащихся, почувствовавших появление нового вещества, поднимать руки. Распространение запаха происходит постепенно. Когда все руки учащихся оказываются поднятыми, возникает дискуссия на тему «Что такое запах?». На помощь приходит моделирование процесса:
















Пример 3

Возьмём кристаллический йод (блестящие крупинки серого цвета). Положим его на дно большой колбы и нагреем. Появился фиолетовый «пар», заполняющий постепенно всю колбу. Поставим колбу остывать. Некоторые думают, что сейчас все должно произойти в "обратном" порядке - вещество фиолетового пара "вернется" обратно. А увидим мы, как «пар» постепенно исчезнет, но при этом останутся на стенках блестящие серые кристаллики. Что происходило с веществом йодом в этом опыте?

Нарисуем молекулярные картинки, обращая внимание на точность изображения аналогичных фрагментов: например, переход части молекул из "кусочков" в пар должен означать уменьшение их "видимых" размеров.

При охлаждении же колбы «пар» постепенно "рассеивался во всех направлениях, а молекулы "сцеплялись" в кристаллы на всех доступных поверхностях.








Пример 4

Круг «превращения» меди: не зная химического состава веществ, посредством эксперимента и размышления, включая своё воображение, учащиеся выходят на понятие химического элемента.






В реальной ситуации урока развивающего обучения не существует правильных ответов – учебная группа получает тот результат, которого они смогли добиться, применяя отдельные способы решения. Учителю, применяющему в своей работе технологию развивающего обучения, необходимы определённая проницательность, умение ставить цели, искать пути движения к цели, предвидеть возможные последствия своих решений и действий, способность к диагностике разворотов, возникших на уроке, умение понять детскую логику. Эти задачи помогут решить включение активных методов обучения.

Рассмотрим использование проектной задачи и её решение путём моделирования процесса на примере урока химии в 6 классе.


^ УРОК ПО ХИМИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ТЕХНОЛОГИИ РАЗВИВАЮЩЕГО ОБУЧЕНИЯ


Учитель: Наумова Ю.В.

МОУ лицей № 32 г. Костромы


Тема: «Однородные и неоднородные смеси.
Разделение смеси песка и соли» (6 класс)


Цель урока:

Конкретизировать понятие растворимое и нерастворимое вещество.

Совершенствовать навыки работы с лабораторным оборудованием. Освоить простейшие способы очистки веществ: фильтрование и выпаривание.

Сформировать понятие разделения смесей веществ разных по растворимости.


Задачи:

Проверить (для корректировки дальнейшего движения) насколько ученики владеют понятием силы «сцепления» (притяжения) между молекулами внутри самого вещества и между молекулами вещества и молекулами воды.

Поставить задачи дальнейшего исследования – как разделить смеси веществ?

Закрепить навыки лабораторного исследования.

Смоделировать молекулярную схему разделения смеси песка и соли.

Выявить схожесть процессов для других смесей.

Применить ранее выстроенное понятие для дальнейшего изучения механизма процесса растворения, т.е. о роли воды в процессе растворения.


Формы работы:

Фронтальная беседа.

Групповая работа.

Лабораторная работа.


Метод: проектная задача


Способ решения задачи: моделирование процесса


Этапы урока:

Введение


Эпиграф:

«Вследствие мельчайших размеров атомы невидимы
и материально неделимы. Они бесконечны по числу,
разнообразны по форме и находятся в вечном движении»





Учитель:

Эта гипотеза об атомном строении веществ была высказана Демокритом – величайшим представителем древнегреческой философии. Он жил около 460–370 гг. до н.э., много путешествовал по странам Востока, внимательно наблюдал и осмысливал явления природы, занимался наукой и искусством. Его атомистическая гипотеза с небольшими изменениями может служить основой для современных представлений о строении вещества.

И мы уже имеем с вами представление о кажущемся «исчезновении» вещества при растворении.

Например, что происходит с кристаллами марганцовки при растворении? С кристаллами поваренной соли при растворении?


Демонстрация:

Опыт № 1: Растворение перманганата калия («марганцовки»).

Опыт № 2: Растворение поваренной соли.


Учитель:

Куда исчезают эти вещества, почему мы их не видим?


^ Происходит фронтальная беседа о процессе равномерного перераспределения частиц растворяемого вещества между молекулами воды.

Учащиеся воспроизводят молекулярную схему:





Учитель:

Итак, наши воображаемые очки всегда с нами. Они помогают нам представить молекулы любого вещества как видимые…


^ Постановка проблемы

Учитель:

На прошлом уроке мы с вами начали разговор о силах притяжения («сцепления») между молекулами внутри самого вещества и между молекулами вещества и молекулами воды.
Как вы думаете зачем нам это надо?


^ Учащиеся задумываются, предлагают свои ответы, но к единому мнению не приходят. Таким образом, этот вопрос становится предметом обсуждения на этом уроке.


Учитель:

Давайте вспомним вещества с различными силами притяжения молекул между собой.


Демонстрация:

На демонстрационном столе в склянках находятся:

поваренная соль, йод, мел, вода, спирт, речной песок.















Задание группам:

Распределите вещества по силам «сцепления» на две группы – прочные и слабые. Каким опытом можно подтвердить правильность ваших действий? (2 минуты).


^ Представитель одной из групп расставляет вещества по выше названным группам с комментариями. Идёт обсуждение.


Учитель:

А теперь посмотрим, как распределятся эти же вещества по отношению к воде?


Задание группам:

Распределите вещества по растворимости в воде.


Представитель одной из групп расставляет вещества по вышеназванным группам с комментариями. Идёт обсуждение.


Демонстрация:

Ученик (по желанию) последовательно добавляет воду к поваренной соли, йоду, мелу, спирта, речному песку и перемешивает стеклянной палочкой.


^ Группами формулируется вывод: когда вещество хорошо растворимо в воде, то силы притяжения между молекулами вещества и молекулами воды велики.


На доске и в ученических тетрадях оформляется обобщающая схема:





^ По растворимости в воде вещества бывают







 




Растворимые




Нерастворимые








Силы «сцепления» между молекулами вещества и воды велики.




Силы «сцепления» между молекулами вещества и воды слабые.




Учитель:

Как узнать, что вещество растворилось?







Растворы,

которые они образуют







 




Однородные (растворы)




Неоднородные (смеси)








Свободно проникают через «дырки» фильтра

 Фильтрование 

При взбалтывании образуют «взвесь» мелких частиц. Эти частицы застревают в «дырках» фильтра.




Учитель

Где и как можно использовать эти различия?




^ Разделение смеси растворимого и нерастворимого вещества.

Очистка вещества от растворимой примеси.


Проектная задача


Помоги друзьям!

Однажды Незнайка и Знайка пошли с друзьями в поход. Наловили рыбу, развели костёр и собрались варить уху. Но Незнайка оказался таким неловким, что опрокинул баночку с солью на речной песок.

- Ничего страшного! – воскликнул Знайка. – Беда легко поправима! Нам для этого нужно взять только …

Что сказал Знайка? Каков план действий?


Учащиеся продолжают работать в группах


1 этап – планирование работы

Составьте план очистки соли от речного песка.

Желательные ответы групп:

Растворить смесь в воде.

Тщательно перемешать.

Профильтровать.

Выпарить соль.


Обсуждение плана, корректировка. Подготовка к лабораторной работе.


2 этап - экспериментальный

Выполнение лабораторной работы группами по разделению смеси речного песка и соли.

^ Проговорить последовательность выполнения опытов и технику безопасности.


3 этап: - моделирование по итогам лабораторной работы


Задание группам: Смоделируйте те процессы, которые происходили с веществами при выполнении вами лабораторной работы в виде молекулярной схемы.


Группам предоставляется схема-шаблон переходов:




Учитель

При моделировании важно:

Помнить о культуре оформления.

Распределить обязанности в группах.

Быстро выполнить работу.

Обдумать защиту своих проектов.


Идёт работа в группах по моделированию – 15 минут.


4 этап – презентация работ


Плакаты с молекулярными схемами («проекты») вывешиваются на доску на общее обозрение. Разбираются неточности, оцениваются.

Пример правильного варианта:




Рефлексия


Учитель

Итак, вернёмся к моему вопросу – зачем нам нужно знать о растворимости вещества?

Что полезного вы узнали сегодня на уроке?

Где в жизни мы встречаемся со свойствами веществ по-разному растворяться в воде? Как это используется в хозяйстве, промышленности, в природе?


А теперь давайте вместе дадим название нашему уроку!



Домашнее задание: Обсудите с родителями проблемы загрязнения водных водоёмов, приведите возможные способы очистки воды от загрязнителей различной природы.


Рекомендуемая литература для педагогов


Аспекты модернизации российской школы: научно-методические рекомендации к широкомасштабному эксперименту по обновлению содержания и структуры общего среднего образования. – М.: ГУ ВШЭ, 2001.-164с.

Воронцов А.Б. Проектная задача как «инструмент» мониторинга способов действия школьников в нестандартной ситуации учения / Рабочие материалы семинара «Мониторинг и внутришкольное управление образовательным процессом в школе в условиях сетевого взаимодействия» (Москва, 8–13 января 2007 года).

Лосев А.Ф. Введение в общую теорию языковых моделей. – М., 1968.

Салмина Н.Г. Знак и символ в обучении. – М., 1988.

Высоцкая Е.В. Введение в химию. Экспериментальный курс концентрированного обучения.

Воронцов А.Б. Педагогическая технология контроля и оценки учебной деятельности. – М.: Издатель РассказовЪ, 2002. – 303 с.

Воронцов А.Б., Чудинова Е.В. Психолого-педагогические основы развивающего обучения. – М., АПКиПРО, 2003. – 320 с.

Поливанова К.Н. Психология возрастных кризисов. – М.: Академия, 2000. –184 с.