Статья Формирование и организация проектной деятельности учащихся при изучении химии


«Всё, что я познаю, я знаю,
 для чего это мне надо и
где и как я могу эти знания
 применить»
(Дж. Дьюи)

Метод проектов возник в начале 20-ых годов прошлого века в США. Его основателями считаются американский философ и педагог Дж. Дьюи и его ученик В.Х. Килпатрик. Они предлагали строить обучение на активной основе, через целесообразную деятельность ученика, сообразуясь с его личным интересом в конкретном знании.

Метод проектов привлёк внимание и русских педагогов. Под руководством С.Т. Шацкого в 1905 году была организована группа сотрудников, использовавшая проектные методы в практике преподавания. При Советской власти, эти идеи широко внедрялись в школу, но недостаточно продуманно и последовательно, и в 1931 году метод проектов был осужден и забыт.

В основе метода проектов лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, умения ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического мышления.

Работа над проектом даёт возможность учащимся приобретать навыки и умения, позволяющие им легче адаптироваться в новых жизненных условиях после окончания школы, ориентироваться в разнообразных ситуациях, работать в различных коллективах.

Существуют несколько классификаций проектов. По типу проекты можно разделить на пять видов:

  1. исследовательские
  2. творческие
  3. приключенческие, игровые
  4. информационные
  5. практико-ориентированные

По характеру контактов различают три вида проектов:

  1. внутренние
  2. региональные
  3. международные

По количеству участников проектов выделяют:

  1. индивидуальные
  2. парные
  3. групповые

По продолжительности проведения проекты можно разделить на:

  1. краткосрочные (на одном-двух уроках)
  2. средней продолжительности (от недели до месяца)
  3. долгосрочные (от месяца до нескольких месяцев)

К проектной деятельности учащихся наиболее оптимально привлекать в 9 классе, когда у большинства из них сформировано представление о предмете химии и её месте среди естественных наук. Целесообразно начинать работать с краткосрочными проектами, рассчитанными на 1 – 2 урока. В 9-ом классе изучается химия элементов. Рассмотрение свойств элемента или группы элементов происходит по определённому алгоритму, в котором прослеживается взаимосвязь «строение – свойства – применение». После прохождения тем «Общие свойства металлов», «Щелочные металлы», «Щелочноземельные металлы» у ребят достаточно чётко формируются представления о порядке изучения свойств естественных семейств элементов. Поэтому, при рассмотрении последующих тем, им предлагается участие в подготовке урока и предоставляется возможность выступить в образе учителя. Происходит это по-разному. Как правило, в подготовке урока участвуют несколько человек. Каждый отвечает за определённую часть урока. Это может быть строение атома, положение в периодической системе химических элементов, физические и химические свойства, получение, применение и т.д.   Техническая база современного кабинета химии позволяет ребятам применить свои знания информационных технологий, полученных на уроках информатики и проводить уроки в виде презентаций. Примером такого краткосрочного проекта является урок по теме «Получение алюминия» (Приложение 1). Учащиеся активно включаются в эту работу, они с удовольствием не только разрабатывают ход урока, но и выступают в роли учителя.

Подобная работа приводит к возникновению проектов, которые находят выход на научно-практические конференции. В 9 классе, при изучении аллотропных модификаций углерода, мы делаем акцент на две из них – графит и алмаз. Карбин и фуллерен только упоминаем. Учащимся было предложено найти сведения о фуллерене и выступить с сообщением. Так родилась проектная работа «Фуллерен» (Приложение 4). Эта работа относится к информационным проектам, он получился содержательным и интересным.

Развитию проектной деятельности учащихся способствуют и возможности, которые открыли перед нами программы предпрофильных и профильных элективных курсов. В рамках этих программ ребятам можно предложить работать и над долгосрочными проектами. Так в 10 классе при изучении темы элективного курса «Механизмы химических реакций», учащиеся выбирают одну из тем и работают по ней в течение всего курса. Сначала они изучают проблему, затем собирают и обрабатывают материал и, наконец, на основании полученных знаний прогнозируют химические свойства какого-либо органического соединения и если есть возможность, доказывают правильность своих выводов с помощью проведения характерных химических реакций. Примером такой работы является создание проекта «Ванилин». Ванилин является многофункциональным органическим соединением, так как содержит в своей молекуле и бензольное кольцо, и гидроксильную группу, а также эфирную группировку. На примере этого органического вещества учащиеся рассмотрели возможность вступления ванилина в реакции свойственные фенолам и альдегидам, а затем подтвердили эти предположения проведением характерных химических реакций.

Зачастую работа над проектом не ограничивается возможностями школы. Поэтому учащиеся ищут возможности для осуществления своих замыслов и находят их в сотрудничестве с представителями химических лабораторий заводов, высших учебных заведений, санитарно-эпидемиологических станций и т.д. Чтобы выполнить практическую часть проекта «Ванилин», мы обратились за помощью к.х.н., доценту Пчелинцевой Нине Васильевне – зав.кафедрой химии и методики обучения химического факультета Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, она с удовольствием откликнулась на нашу просьбу. Сотрудничество средней и высшей школ выгодно для обеих сторон. Учащиеся расширяют свои знания о возможностях химического эксперимента, знакомятся со спецификой работы в химических лабораториях, в некоторых случаях определяются с выбором своего дальнейшего образования и выбором профессии.

Необходимо также отметить, что работа над проектами дает возможность привлечь учащихся к сбору и обработке информации, которую можно использовать, как учебный материал или учебное пособие на уроках или занятиях элективных курсов. Например, в курсе химии не рассматривается тема «Вода», о свойствах воды учащиеся узнают из разделов посвященным изучению других веществ. Поэтому целостного представления об этом удивительном и одном из самых важных веществ в природе у них нет. Силами учащихся был собран теоретический материал о воде на основе которого создано электронное пособие (Приложение 5). Это тоже вид проектной деятельности. Авторы этого проекта со своей работой выступали на уроках не только в своем классе, но и в других.

Следующий этап развития проектной деятельности учащихся – подготовка к научно-практическим конференциям.  Как правило, это долгосрочные проекты, работа над которыми ведётся в течение нескольких месяцев и более. В своей работе я стараюсь нацелить учащихся на проекты практической направленности с химическим экспериментом. Примерами таких работ являются проекты – «Анализ химического состава природных вод» (Приложение 2), «Глина» (Приложение 3).



Работа над любым проектом начинается со сбора информации по выбранной теме. Материал черпается из различных литературных источников, используются возможности Интернета. Полученные данные обрабатываются, и на их основе формируется теоретическая часть проекта. Параллельно идёт работа и над экспериментальной частью. Используя учебники и пособия по аналитической химии, отбираются методики по определению составных частей исследуемых веществ и методики по изучению их химических свойств в соответствии с целями и задачами проекта.



Как уже отмечалось не всегда возможно провести эксперимент в условиях школьной лаборатории, поэтому за помощью обращаемся к различным нешкольным учреждениям. К примеру, анализ природных вод Саратовской области проводили на базе химической лаборатории кафедры химии СГАУ им. Н.И. Вавилова, которой заведует Гусакова Наталья Николаевна, д.х.н., профессор. Для исследования были отобраны десять проб воды из разных источников города Саратова и области. Это колодезная вода села Лавровка, родниковая вода с 1-й Дачной, села Дьяковка, посёлков Тепличный, Красный Текстильщик, Елшанка, артезианская вода села Еремеевка, а также пробы из рек Гашон, Еруслан. Исследуемые пробы проверялись на присутствие различных ионов, количество которых не должно превышать предельно допустимые концентрации.

В результате проведённого качественного и количественного анализа было установлено, что не все образцы отвечают санитарным нормам, предъявляемым к водам естественных источников. Оказалось, что наиболее чистая вода в родниках на 1-ой Дачной и в посёлке Елшанка, а наиболее загрязнённой – в колодце села Лавровка. Над этим проектом работала группа учащихся, поэтому он является групповым. В таких случаях есть смысл распределить функции между участниками проекта. Одни собирают информацию, другие её обрабатывают, третьи занимаются экспериментальной частью работы. Затем все вместе обсуждают полученные результаты, подводят итоги и оформляют конечный продукт (Приложение 2).

Исследование химического состава глины удалось провести в школьной лаборатории, хотя и здесь не обошлось без помощи из вне. Изучив отобранные методики, оказалось, что не все реактивы необходимые для проведения анализа есть в наличии. Пополнить лабораторию необходимыми веществами помогли сотрудники  кафедры химии СГАУ им. Н.И. Вавилова. Мы исследовали состав двух образцов глин – красной и голубой. В ходе исследования оказалось, что в их состав входят оксиды алюминия, железа, кальция. Присутствие оксида магния не установлено. При сравнении процентного содержания этих оксидов оказалось, что в голубой глине их доля больше, чем в красной глине. Было установлено, что по содержанию оксида алюминия обе глины не являются огнеупорными.

Кроме проведённого химического исследования состава местных глин, был собран обширный теоретический материал о свойствах и применении глины. Традиционно известно о применении глины в строительстве и медицине. Ребята нашли материал о применении глины в нанотехнологиях. Американская компания нашла способ получения из глины нанотрубок. Кроме того, из природной глины можно получить безвредные для окружающей среды и недорогие пластмассовые изделия с улучшенными специализированными свойствами. (Приложение 3)



Немало важная часть проекта – это его представление. В настоящее время возможности информационных технологий и компетенция современных учеников в этой области позволяют делать это в виде мультимедийной презентации. Для создания презентации учащиеся фиксируют основные этапы работы с помощью видеокамер, фотоаппаратов. Кроме этого необходимо научить ребят держаться перед аудиторией, правильно отвечать на вопросы, находить выход из трудных ситуаций, которые могут создаться при выступлении.

Итак, проектная деятельность учащихся – это неотъемлемая часть современного образования, которая открывает перед ними широкие возможности приобрести умения находить интересные виды деятельности, исследовать условия практической деятельности, осуществлять деятельность на практике, оценивать полученные результаты, делать выводы. Как писал С.Т. Шацкий в книге воспоминаний «Годы исканий»: «Дети гораздо, серьёзнее, интереснее и умнее, чем мы предполагаем. Итак, поменьше готового, пусть дети изобретают, добиваются и ошибаются, мы будем им помогать, лишь бы только они побольше проявляли инициативы и интереса».




Следующий: