Навчання школярів дослідницьких прийомів

Домогтися засвоєння знань можна, як відомо, різними способами. Одні вчителі проводять багаторазові повторення, які потребують відтворення вивченого матеріалу. Інші вчителя намагаються залучити учнів до пошукової діяльності, таким чином, щоб вони самостійно шукали відповіді на поставлені перед ними завдання. Таким чином учні досить гарно запам’ятовують матеріал. Отже, добросовісно виконана самостійна робота є запорукою успіху при вивченні нового матеріалу.

Самостійно і активно розбиратись в новому матеріалу учні будуть тоді, коли вчитель зуміє пробудити в них інтерес до дослідницької діяльності. Для цього необхідно не тільки регулярно надавати їм можливість брати участь в такій роботі, але й навчати усім необхідним прийомам проведення учнівського досліду.[11]

Зупинимось на методичних питаннях, які стосуються особливостей самостійної діяльності пошукового характеру і вияснимо, які ознаки та структура учнівського дослідження.

Дослідницьку діяльність учнів можна розуміти, як сукупність дій пошукового характеру, що ведуть до відкриття невідомих фактів, теоретичних знань і способів діяльності. Учні таким чином знайомляться з основними методами дослідження в хімії, починають володіти умінням самостійно отримувати знання.

При створенні системи дослідницьких завдань необхідно розрізняти такі ознаки учнівського дослідження: 1) характер навчального матеріалу (вивчення теоретичного питання чи властивостей речовин); 2) метод проведення (теоретичний аналіз, експеримент); 3) обсяг і коло запитань, задіяних при цьому (залучення однієї теми чи різних розділів хімії). [12]

Дослідницька робота може ґрунтуватись на основі набутих знань. Наприклад, учням пропонується завдання: запропонуйте властивості кальцію, знаючи, що властивості речовин визначаються будовою атома, типом хімічного зв’язку та кристалічної ґратки. Учням відомо, що дослідити властивості – це значить вияснити в які хімічні реакції вступає дана речовина та з якими речовинами вона буде взаємодіяти. На основі цих знань будується план для роздумів:

1) Вияснити будову атома, тип хімічного зв’язку і тип кристалічної гратки, передбачити властивості.

2) Дослідити відношення даної речовини до інших речовин: простих (метали, неметали), складних (вода, кислоти, основи, солі).

Для навчання учнів умінням дослідницької роботи можна застосовувати різні методичні прийоми. При цьому особливу увагу варто звернути на вироблення в школярів умінь будувати логічний ланцюг роздумів при виконанні завдань.

Розглянемо один із способів навчання школярів умінню здійснювати послідовні розумові дії, а саме – розв’язування схем перетворення речовин. Розв’язуючи такі задачі, учні виробляють уміння діяти за планом.

Завдання

Напишіть рівняння реакцій за допомогою яких можна здійснити наступні перетворення: Cu(OH)₂ → CuO → CuSO₄. При виконанні завдань такого роду, учні в першу чергу називають отриману сполуку, встановлюють її приналежність до певного класу речовин, згадують способи отримання речовин даного класу і їх загальні властивості, звертають увагу на властивості вихідної речовини.

Учні коментують це завдання наступним чином: «Необхідно отримати оксид купруму(ІІ) – основний оксид, речовина чорного кольору, нерозчинна у воді, проте взаємодіє, як і всі основні оксиди з кислотами. Нерозчинні оксиди, а значить і купрум(ІІ) оксид можуть бути отримані шляхом розкладу відповідних нерозчинних гідроксидів. Нерозчинні гідроксиди розкладаються при нагріванні на оксид металу та воду. Вихідна речовина для одержання CuO – гідроксид купруму (ІІ) – нерозчинна основа синього кольору. При нагріванні купрум(ІІ) гідроксиду утворюється речовина чорного кольору – купрум(ІІ) оксид:

Cu(OH)₂ CuO + H₂O

Купрум сульфат – біла кристалічна речовина. Її можна отримати взаємодією основого оксиду купруму(ІІ) зі сульфатною кислотою. Чорний осад розчиняється за рахунок утворення гідратованого купрум(ІІ) сульфату:

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

Тверду кристалічну сіль можна одержати шляхом випаровування її з розчину. Спочатку отримаємо кристали синього кольору CuSO₄⋅5H₂O; при їх подальшому прожарюванні утвориться сіль CuSO₄– кристали білого кольору».

Для формування у школярів умінь самостійно проводити дослід, велику роль відіграє демонстраційний дослід. Коментуючи досліди, вчитель показує зразок того, як треба роздумувати. Разом з учнями вчитель обговорює план проведення досліду і підбирає необхідні реактиви для його здійснення. Оформлення результатів досліду на дошці (у вигляді таблиці, графіків, схем) слугує зразком при самостійному оформленні власного спостереження.

На жаль, багато вчителів нехтують проведенням демонстраційних дослідів, хоча у більшості випадків це зумовлено відсутністю реактивів та приладів для його проведення. К.Д. Ушинський акцентував увагу на наочності в навчанні і, зокрема, ролі експерименту у викладанні природничих наук: «Кожний дослід є гарною вправою для людської логіки, кілька фізичних або хімічних дослідів більше розвивають у вихованцеві правильність силогізмів і гостроту спостереження, ніж сотні вправ, написаних за логічними категоріями». [13] На даний момент лише малий відсоток шкіл України має належне забезпечення для регулярної реалізації лабораторних дослідів. Звичайно, є категорія вчителів, які цілеспрямовано ігнорують учнівські досліди, оскільки несуть пряму відповідальність за все, що відбувається на уроці. У середньому клас складається з 20-25 учнів, відповідно вчителю важко проконтролювати діяльність усіх учнів одночасно. І щоб уникнути небезпечних ситуацій не проводять лабораторні роботи.