Экологическое образование учащихся на уроках химиии

            Исследовательский практикум можно  провести в 11 классе при обобщении сведений о свойствах органических и неорганических веществ, их двойственной роли в природе. Он может быть включен в специализированный факультатив или план проведения интегрированных внеклассных занятий при работе биологического, химического или экологического кружков, учреждений дополнительного образования. Материалы эксперимента можно использовать и при изучении химии элементов и их соединений, органических веществ. Они могут стать основой для рассмотрения влияния различных концентраций веществ на жизнедеятельность живых организмов и на биосферу в целом.

3. Организация коллективной поисково-исследовательской деятельности химико-экологической направленности 
 

          Формирование у школьников опыта  творческой деятельности является в настоящее время актуальной проблемой. Одна из форм такой деятельности учащихся – исследовательская работа, в процессе которой они встречаются с многообразными фактами и явлениями. Продуманная организация поисково-исследовательской деятельности экологической направленности способствует формированию у школьников творческого мышления, рациональных приемов умственной деятельности и сообразительности, а также самостоятельности в принятии конкретных решений.

             Не менее важной проблемой  является создание реальных условий для творческого саморазвития не только отдельной личности, но и всего ученического коллектива в целом (класса, кружка, группы). Поисково-исследовательская работа способствует развитию навыков сотрудничества в творческой деятельности школьников, взаимопомощи и поддержки в процессе коллективного решения исследовательских задач, что, несомненно, влияет на рост творческого потенциала каждого ученика.

             Под поисково-исследовательской  деятельностью учащихся мы понимаем  совокупность целесообразных действий поискового характера, ведущих к открытию неизвестных для них фактов, явлений, закономерностей, теоретических знаний и способов деятельности. Действенным мотивационным фактором исследовательской деятельности является ее экологическая направленность.

             На основе анализа литературы  по проблеме организации ученических  исследований и результатов проведенных исследований рассмотрим основные условия эффективной организации поисково-исследовательской деятельности учащихся по химии в средней школы.

              Первое. Реализация личностно-деятельностного подхода к организации поисково-исследовательской работы экологической направленности. Она предусматривает личностное участие каждого учащегося в поисково-исследовательской деятельности, при организации которой учитываются интересы, склонности, характер, особенности мыслительной деятельности каждой личности. Это особенно необходимо для прогнозирования дальнейшего развития творческого потенциала каждого школьника. Концепция этого подхода предусматривает вариативность и дифференциацию не только творческих заданий, но и видов деятельности, достаточный выбор которых должен быть у каждого учащегося.

             Второе. Осуществление дифференциально-целостного подхода к организации поисково-исследовательской деятельности. Под целостностью в данном случае понимается непрерывная подготовка учащихся к самостоятельному исследованию, которая протекает как процесс решения постоянно усложняющихся учебных задач от начального этапа усвоения элементарных исследовательских умений до такого уровня их сформированности, когда учащиеся могут самостоятельно провести поисково-исследовательскую работу с выходом на выводы и рекомендации.

          Кроме того, в контексте данной  проблемы в понятие целостности  вкладывается особый смысл – это вовлечение в поиск, в творческую работу учащихся всего класса в целом. Следует отметить, что дифференциация учащихся осуществляется с учетом их интересов к определенным учебным предметам и склонностям к конкретным видам исследовательской деятельности. Это могут быть (в зависимости от тематики работы) историко-библиографическая, медико-социологическая, биолого-географическая, конструкторская, опытно-экспериментальная, экспертно-исследовательская и др. Использование межпредметных связей позволяет реализовать имеющийся опыт учащихся в решении различных аспектов экологических задач, показать значимость этого опыта в успешном овладении химическими знаниями. При этом четкая дифференциация учащихся на начальных этапах выполнения локальных, дифференцированных заданий планомерно сменяется полным слиянием содержательно-процессуальной деятельности групп на этапе оценки достигнутых результатов.

           Такой подход предусматривает  реализацию метода пирамидальных  групп, когда дифференцированные  группы учащихся работают над  заданиями, для успешного выполнения  которых требуются различные  уровни сформированности исследовательских умений и опыт творческой деятельности (прилож. №3). Дифференциально-целостный подход предусматривает непрерывное продвижение каждого учащегося от группы к группе, от этапа к этапу к высшему уровню сформированности исследовательских умений, которые так необходимы для профессиональной мобильности и творческого труда в любой сфере.

           Содержание исследовательских заданий для всех групп построено  по принципу непрерывного усложнения и в них обязательно прослеживается общая экологическая направленность. Такой подход к организации поисково-исследовательской работы учащихся предусматривает коллективное обобщение результатов, формулировку общих выводов и разработку рекомендаций.

            Наш опыт организации внеклассной  химико-экологической исследовательской деятельности учащихся показывает эффективность организации метода пирамидальных групп. Нами рассматривается реализация этого метода как по горизонтали, когда в исследовательской работе принимают участие дифференцированные группы учащихся одного класса, так и по вертикали, когда в поисково-исследовательскую деятельность включаются учащиеся разных классов с различным уровнем подготовки.

            Координированное обучение химии  способствует созданию положительных  мотивов. Учащийся получает удовлетворение от проведенной работы, так как видит, что изученные понятия и утверждения, приобретенные навыки и умения необходимы для успешного решения исследовательского задания. Прикладная направленность таких заданий вырабатывает у школьников способность применять свои знания, умения и навыки для решения на межпредметной основе практических экологических задач и тем самым способствует их активному творческому саморазвитию.

         Таким образом, третьим условием повышения познавательной активности учащихся в процессе поисково-исследовательской деятельности является реализация принципа полипредметной интеграции знаний, которая обеспечивается специально разработанными творческими заданиями как в учебной, так и во внеклассной работе по химии.

       Это достигается в том случае, когда инвариантное ядро содержания урока по определенной теме является вариативной оболочкой содержания внеклассного задания и наоборот, когда инвариантное ядро содержания внеклассного занятия является вариативной оболочкой содержания урока. Теоретические занятия кружка должны соответствовать как по содержанию, так и по временному параметру учебной программе по химии. Например, на уроке химии учащиеся изучают свойства оксида и гидроксида алюминия, на внеклассном занятии они узнают, что эти свойства обусловливают использование оксида алюминия в качестве сорбента для хроматографии в тонком слое, которая широко применяется в экспериментальных исследованиях школьников.

         При этом говоря о взаимопроникновении  и взаимосвязи (интеграции) содержания урочной и внеклассной деятельности учащихся в системе поисково-исследовательских работ экологической направленности, необходимо уточнить, что этот процесс должен идти с учетом дифференциации и соблюдения преемственности содержания и видов деятельности школьников.

         В этом случае можно рассматривать  интеграцию содержания и видов  деятельности:

          - по горизонтали – преемственность от урока к уроку;

          - по вертикали – от одного учебного предмета к другому, то есть осуществление межпредметной (полипредметной) связи содержания и видов деятельности;

          - по диагонали – непосредственная преемственность, взаимопроникновение и взаимосвязь урочной и внеклассной деятельности при изучение определенных программных тем курса химии.

         Кроме того, необходимо выделить педагогические условия, которые стимулируют творческую деятельность учащихся и способствуют четкой самоорганизации умственного труда школьников. Следовательно, четвертым условием является стимулирование и обеспечение высокой мотивации исследовательской деятельности, которое достигается гибким содержанием деятельности дифференцированных групп сменного состава.

        В течение учебного года предусматривается сменный состав т подвижный график работы групп, т.е. каждый ученик может попробовать свои силы в различных видах исследовательской деятельности. Такая система добровольного выбора позволяет учащемуся мобильно перестраиваться, быстро адаптироваться и решать поставленные задачи. В то же время у школьников появляются и стабилизируются интересы к содержанию и видам определенной познавательной деятельности. При этом предлагаемая методика предусматривает как четкую дифференциацию учащихся на группы на начальных этапах, так и постепенное «слияние» деятельности всех учащихся класса на этапе оценки результатов.

         Высокая мотивация исследовательской  деятельности может быть обеспечена  оптимальным сочетанием заданий  частично поискового и исследовательского  характера, направленных на развитие  приемов логического мышления и интеллектуально-эвристических способностей учащихся. Каждый ученик может самостоятельно оценить свои возможности и выбрать исследовательское задание соответствующего уровня сложности.

         С целью проверки эффективности  сформулированных педагогических  условий нами было проведено  педагогическое исследование на  базе Полотовской средней школы  Полоцкого района Витебской области.

           По результатам академической успеваемости по всем изучаемым школьным дисциплинам для экспериментального класса был определен  коэффициент академической успеваемости (КАУ). Мы считаем обоснованным применение для определения эффективности педагогического эксперимента именно этого показателя, так как предлагаемая методика организации поисково-исследовательской деятельности учащихся по химии экологической направленности предполагает использование и оперирование знаниями из других школьных дисциплин, консультации и помощь в проведении исследовательской работы учащихся учителями-предметниками, что безусловно должно повысить интерес к этим предметам и, следовательно, улучшить успеваемость.

       КАУ учащихся может быть вычислен  по формуле:

                                 an + bm + cr + dp

                    КАУ=-------------------------

                   N

где a, b, c, d – оценки по предметам;   n, m, r, p – количество предметов, по которым стоят эти оценки;      N – общее количество предметов.

        Экспериментальная проверка действенности  предлагаемых педагогических условий проводилась в контексте организации поисково-исследовательской деятельности школьников, построенной с учетом дифференцированного подхода.

        В процессе дифференциации по  интересам с учетом сформированности  исследовательских умений учащихся экспериментального класса изначально выбрали определенные группы. Для каждой дифференцированной группы был определен КАУ до и после эксперимента (см. прилож. №4).

        Изначально четыре школьника,  не имеющие постоянных (стержневых) интересов, не смогли определиться с выбором группы и не проявили заинтересованности в проведении исследовательской работы (КАУ = 3,15). Однако для активизации самостоятельной деятельности этих учащихся им предлагалось вначале совместно выполнить задания или просто понаблюдать за деятельностью своих друзей или учеников, с которыми у них налажен контакт. Это позволило постепенно в различных видах деятельности, выбор которых предоставлялся каждому, определить всем учащимся собственные задатки и способности и далее целенаправленно развивать их в процессе поисково-исследовательской деятельности по химии. Это указывает на правильность  предположения, что организация поисково-исследовательской деятельности с учетом выявленных педагогических условий обеспечивает вовлечение в эту работу практически всех учащихся класса.