Реферат: Проблемный метод при изучении физической и коллоидной химии

Проблемный метод при изучении физической и коллоидной химии.

Преподаватель химии М.Ю. Прусакова

"Мышление начинается с проблемной ситуации" (С. Л. Рубинштейн)

Учебная дисциплина «Физическая и коллоидная химия» для специальности «Технология продуктов общественного питания» носит прикладной характер. В результате её изучения студент (будущий технолог) должен не только получить набор сведений о процессах, протекающих при производстве продовольственных продуктов и об изменениях, происходящих с сырьем в процессе переработки, но и уметь применять полученные знания для решения конкретных производственных задач, принимать при необходимости нетривиальные решения, четко прослеживать причинно-следственную связь между своими действиями и полученным результатом. Как достичь этих целей? Как сделать так, чтобы студенты увидели необходимость в изучении химии вообще и в применении знаний из этой области на производстве? Как избежать механического заучивания материала, выработать навыки переноса и применения знаний и умений в процесс решения задач на производстве; и, тем самым, сформировать мотивацию для изучения дисциплины.

Из опыта работы - помочь в разрешении возникшей ситуации может применение технологии проблемного обучения, которая реализуется через создание проблемных ситуаций, постановкой проблемных вопросов, связанных с профессиональной деятельностью технологов и прогнозированием возможных вариантов развития ситуации.

Важной положительной чертой проблемного обучения является его развивающий характер, так как мыслить человек начинает лишь тогда, когда у него есть потребность что-то понять. Эта потребность лучше всего возникает в условиях проблемного обучения. Задача, которая стоит перед преподавателем, заключается в анализе содержания дисциплины, чтобы обнаружить в нем проблемы. В случае «Физической и коллоидной химии» необходим не только анализ теоретического содержания дисциплины, но и сопоставление его с реальными процессами, обнаружение связей между теорией и практикой.

Существуют следующие этапы реализации проблемного подхода:

^ Первый этап – подготовка к восприятию проблемы. На этом этапе проводится актуализация знаний, необходимых для решения проблемы, чтобы не возникла ситуация, при которой студенты вообще не смогут приступить к её решению.

^ Второй этап – создание проблемной ситуации. Это самый ответственный и сложный этап проблемного подхода, он характерен тем, что студенты не смогут решить поставленную перед ними задачу с помощью имеющихся у них знаний. Они должны осознать причину своих затруднений и прийти к тому, что им необходимо дополнить имеющиеся знания новыми.

^ Третий этап – формулирование проблемы – это итог возникшей проблемной ситуации. Она указывает, на что студенты должны направить свои усилия, на какой вопрос искать ответ. Если студенты систематически вовлекаются в решение проблем, они могут сформулировать её сами.

^ Четвертый этап – процесс решения проблемы. Состоит из нескольких ступеней: выдвижение гипотез, построение плана для проверки каждой гипотезы, подтверждение или опровержение гипотезы.

^ Пятый этап – доказательство правильности выбранного решения, его подтверждение. Не обязательно использование на занятии всех этапов проблемного обучения. В объяснении можно использовать отдельные вопросы проблемного характера.

Например, в разделе «Общие свойства растворов» при изучении темы «Осмос и осмотическое давление» можно создать ситуацию затруднения при помощи следующих проблемных вопросов: «Почему в вишневом варенье иногда мякоть прилипает к косточке, а иногда – нет?» или «Почему, если поместить маринованный помидор в дистиллированную воду, то он через некоторое время лопнет?». Пытаясь ответить на эти вопросы, студенты выдвигают предположения, например о том, что давление воды в стакане заставляет помидор лопнуть, (но стакан – это не Марианская впадина, и давление в нем не может быть таким большим, чтобы раздавить помидор), поэтому проанализировав данное предположение, студенты его отвергают. В процессе выдвижения гипотез, объясняющих данное явление, студенты размышляют, пытаются найти ответ, опираясь на имеющиеся знания (из разных дисциплин, областей знаний), критически оценивают свои предположения, то есть они осуществляют поисково-творческую деятельность. В результате процесса поиска, студенты приходят к осознанию того, что их знания недостаточны, для того, чтобы ответить на вопрос, мотивация к получению новых сведений возрастает, повышается интерес к предмету, который может объяснить явления, с которыми мы сталкиваемся в быту, а будущие технологи и на работе. Далее можно приступить к изложению нового материла: дать определения необходимым понятиям, подробно разобрать, как и почему происходит осмос, вследствие чего возникает осмотическое давление, какое место занимают эти процессы в жизнедеятельности живых организмов. Если уровень подготовки в группе достаточно высокий, и студенты могут самостоятельно и продуктивно работать с информационными источниками, возможно предложить им поиск интересующего материала в соответствующей литературе, но при этом нужно ненавязчиво контролировать их поиск, чтобы при необходимости направить их поиск в нужное русло. После получения новых сведений, студенты сами, применив знания смогут ответить на проблемные вопросы. В качестве закрепления материала подойдет решение задач на вычисление осмотического давления, при этом, студентам можно предложить проанализировать расчетную формулу и определить факторы, влияющие на величину осмотического давления. Для домашнего задания интересно предложить студентам найти примеры явлений, которые связаны с осмосом.

В теме «Свойства растворов электролитов» можно создать проблемную ситуацию конфликта. При условии, что на предыдущем занятии по теме: «Повышение температур кипения и понижение температур замерзания растворов» отработан материал, рассматривающий как и почему изменяются температуры кипения при внесении в растворитель веществ, не являющихся электролитами. Студентам было предложено вычислить температуру кипения раствора поваренной соли (для них - это уже простая задача), и сравнить полученный расчетный результат с экспериментальными данными или, если позволяет оснащенность кабинета, провести определение температуры кипения в качестве лабораторного опыта. Экспериментальное значение будет в 2 раза выше рассчитанного. Возникает проблемная ситуация: почему возникло такое большое расхождение результатов? Для того, чтобы ответить на этот вопрос необходимо актуализировать знания об электролитах, о зависимости общих свойств растворов от числа частиц, и, тем самым, можно направить внимание студентов на то, что хлорид натрия – это электролит, распадающийся в воде на ионы (студенты уже знают о веществах, которые не диссоциируют при растворении в воде). Далее студенты, сделав выводы из полученных сведений, сопоставив их с уже имеющимися знаниями, придут к тому, что для растворов электролитов необходимо ввести поправочный коэффициент, учитывающий диссоциацию электролитов при образовании водных растворов. Этот коэффициент называется изотоническим. Рассмотрев способы расчета изотонического коэффициента и его связь с константой диссоциации электролита, уже можно решить задачу, предложенную в начале занятия, но с учетом новых обстоятельств. Получив расчетный результат, совпадающий с экспериментальным значением, мы приходим к выводу о правильности или неправильности предположений, о том, что в случае растворов электролитов необходимо вводить поправочный коэффициент, который связан со степенью диссоциации электролита.

Поскольку практически все процессы, связанные с производством продуктов, и явления, наблюдаемые при этом, имеют именно физико-химическую природу, появляется возможность широкого применения метода проблемного обучения при изучении физической и коллоидной химии. Основным преимуществом образовательной деятельности в рамках технологии проблемного обучения является то, что усвоение учебного материала происходит не в результате пассивного слушания и запоминания, а в результате удовлетворения возникшей в ходе учебного занятия потребности в знаниях. Данная технология позволяет сделать студента субъектом своего обучения и, таким образом, создать продуктивные субъект - субъектные отношения. Студенты учатся анализировать проблемные ситуации; выбирать информационные средства, необходимые для разрешения поставленной проблемы; отыскивать возможные пути решения проблемы, что приводит к формированию навыков самостоятельной образовательной деятельности, новым знаниям, умениям, навыкам. В результате у студентов повышается мотивация к изучению физической и коллоидной химии, приходит осознание необходимости получения знаний для формирования профессиональных компетенций.

В заключении можно отметить, что проблемный метод позволяет формировать также и личностные качества: целеустремленность, настойчивость в достижении поставленных целей, способность творчески подходить к разрешению возникших затруднений и свободно мыслить, не ограничивая себя какими-либо рамками Таким образом, технология проблемного обучения не только развивает мыслительную деятельность, но и способствует формированию зрелой личности.