Методика активизации познавательной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии 13. 00. 02 Теория и методика обучения и воспитания (химия)

Вид материала

Автореферат

Содержание Цель исследования Предмет исследования Научная новизна Теоретическая значимость Практическая значимость работы Достоверность и обоснованность результатов исследования Апробация и внедрение результатов исследования. Положения, выносимые на защиту Методологической основой Основные этапы исследования Экспериментальная база исследования Во введении В первой главе Во второй главе В третьей главе В заключении Основная часть Зерттеудің өзектілігі. Зерттеу мақсаты Зерттеу пәні ... Полное содержание

Подобный материал:

• Методика обучения средствам выражения «возможности» в практическом курсе русского языка, 264.27kb.
• «Активизация познавательной деятельности учащихся на занятиях по математике», 109.94kb.
• Формирование проектной культуры учащихся общеобразовательных школ на занятиях изобразительным, 273.11kb.
• Методика обучения решению математических задач учащихся основной школы в условиях дифференциации, 489.79kb.
• Программа вступительного экзамена в аспирантуру по курсу теория и методика обучения, 45.44kb.
• Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 13. 00. 02 «Теория и методика, 223.63kb.
• Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 13. 00. 02 «Теория и методика, 224.65kb.
• Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 13. 00. 02 «Теория и методика, 223.55kb.
• Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 13. 00. 02 «Теория и методика, 154.39kb.
• Теория и методика обучения и воспитания (литература), 47.67kb.

УДК 373.5.016.02.091.39:54(574) На правах рукописи

ОРАЛБАЕВА КАЛАМКАС БАГДАТОВНА

Методика активизации познавательной деятельности учащихся

на факультативных занятиях по химии


13.00.02 – Теория и методика обучения и воспитания (химия)


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Республика Казахстан

Алматы, 2010 г.

Работа выполнена в Казахском национальном университете имени

аль-Фараби


Научные руководители: доктор педагогических наук

Ахметов Н.К.,

кандидат химических наук

Бадавамова Г.Л.


Официальные оппоненты: доктор педагогических наук

Шайхеслямова К.О.


кандидат педагогических наук

Мушрапилова З.Т.


Ведущая организация: Казахский государственный женский педагогический университет


Защита состоится «____»______________2010 г. в ______ на заседании диссертационного совета Д 14.08.05 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора педагогических наук в Казахском национальном педагогическом университете имени Абая по адресу: 050012, г.Алматы, ул. Толе би, 86, ауд.415.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казахского национального педагогического университета имени Абая по адресу: 050010, г.Алматы, ул. Казыбек би, 30.


Автореферат разослан «____»______________2010 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета Ж.А. Шокыбаев

Введение


Актуальность исследования.

Республика Казахстан в настоящее время выходит на принципиально новый социально-экономический и духовный уровень развития. Казахстанскому обществу нужны высокообразованные люди, способные самостоятельно принимать ответственные решения в ситуациях выбора, быть мобильными, динамичными, основательными специалистами, обладать развитым чувством ответственности за судьбу страны.

Динамичные перемены, происходящие в жизни государства в контексте социокультурных условий современности, меняют представления о существе образовательной практики, которая все больше ориентируется на переход к концепции непрерывного образования человека на протяжении всей его жизни. В связи с этим на первый план выступает проблема обеспечения качества образования за счет развития познавательной активности каждого человека, который в процессе образования не только овладевает определенным стандартом современных знаний, но и учится их применять в реальной жизни. Он постоянно находится в режиме инновационного познавательного поиска необходимой информации с целью применения ее в существующих социально-экономических, интеллектуально-культурных условиях окружающей его жизни.

Эти потребности должны найти отражение в об­разовании, в том числе, и в обучении школьных курсов, так как общеобразовательной школе принадлежит ключевая роль в развитии познавательной активности учащихся.

Необходимость развития познавательной активности отмечали в своих трудах многие педагоги прошлого, в том числе И.Г.Песталоцци, А. Коменский, А.Я. Герд, К.Д. Ушинский. Теоретические основы исследования проблемы познавательной активности были заложены в работах Выготского Л.С, Рубинштейна С.Л., Леонтьева А.Н.

Познавательная активность как качество личности изучалась в работах Л.М. Фридмана, Л.И. Божович, Богоявленской Д.Б., Лейтеса Н.С., Петровского В.А., Матюшкина A.M. и др.

Активность ребенка в аспекте познавательного процесса рассматривалась П.П. Блонским, Б.П. Есиповым, Г. М. Лебедевым, Г.И. Щукиной, Н.Д. Хмель.

Уровни становления познавательной активности были рассмотрены С.В. Гальпериным. Казахстанский исследователь Н.А. Дарханов считает, что активизировать познавательную деятельность учащихся можно, акцентировав внимание на процессе мышления и работая параллельно в трех направлениях: активизируя наглядно-образное, конкретно-действенное и абстрактно-логическое мышление учащихся. Познавательный интерес в аспекте изучения его структуры был изучен Р.К. Касеновой. Возможности интеграции урочных и внеурочных занятий в формировании познавательного интереса учащихся были изучены Набиевой Б.Т. Влияние игровых методов обучения на формирование научных знаний студентов показано в диссертации Нурахметовой А.Р.

Познавательная самостоятельность изучалась как личностное качество в работах И.Я. Лернера, Л.П. Аристовой, П.И.Пидкасистого, Т.Н. Шамовой, А.Е. Абылкасымовой, Б.Т. Сыдыковой, Г.Г. Филимоновой и др.

Наибольший вклад в исследование феномена познавательной самостоятельности студентов в казахстанской педагогике внесла А.Е. Абылкасымова. Ею убедительно обоснована необходимость приобщения обучающихся к самостоятельной учебной работе, что становится особенно актуальным в контексте современных образовательных реформ, связанных с увеличением удельного веса самостоятельной работы студентов и проектированием ими индивидуальной образовательной траектории.

Исследовательские умения рассматриваются в научно-методической литературе как наиболее значимый результат познавательной активности учащихся (В.И. Андреев, Е.И. Барчук, О.С. Зайцев, В.М. Коликова, В.Л. Пестерева, М.Б. Раджабов, З.А. Хайретдинова, Г.К. Мукушева и др.) Под этим новообразованием учеными понимается сложная интегративная система умений (включающая познавательные, проектировочно-организаторские, трансляционно-коммуникативные, рефлексивно-оценочные умения и умения группы опыта творчества), позволяющая объективно, системно, креативно, самостоятельно познавать реальную действительность.

Как показал проведенный нами анализ научных источников, многие исследователи считали необходимым придать последовательность процессу активизации познавательной деятельности учащихся.

Значение школьного курса химии обусловлено потенциалом этого предмета как фактора прогресса современно­го промышленного и сельскохозяйственного производства. Важно своевременно развивать у учащихся устой­чивый интерес и способности к химии. Поэтому в процессе преподавания химии важно акцентировать внимание не только на сознательном и прочном усвоении учащимися ведущих идей и ос­новных понятий химии, но и формировать у учащихся устойчивый интерес к предмету, умение самостоятельно добывать новые знания и проводить научные исследования, т.е. в полной мере проявлять свою познавательную активность.

В современной общеобразовательной школе используют общеприня­тые формы обучения химии: урок и внеурочная работа в виде факультативных занятий. С помощью факультативных занятий школа призвана решать следующие задачи: удовлетворять запросы учащихся в более глубоком изучении отдельных учебных предметов; развивать учебно-познавательные интересы, творческие способности и дарования учащихся.

Факультатив в большей степени, чем основной курс, воору­жает учащихся практическими умениями и навыками по эксперименту, реше­нию задач, формированию трудовых навыков и т.д. Факультатив углуб­ленно трактует понятия, изучаемые в основном курсе химии, помогает учитывать местный материал. Так, в исследовании Нургалиевой Д.А. показана возможность реализации принципа региональности при обучении химии на факультативных занятиях. Вместе с тем, до сих пор не разработаны научно выверенные рекомендации по обучению хи­мии на факультативных занятиях с учетом принципа активизации познавательной деятельности учащихся.

В данной диссертационной работе исследуется эффективность методической системы, направленной на поэтапное формирование познавательной активности учащихся на факультативных занятиях по химии: от познавательного интереса к познавательной самостоятельности и развитию исследовательских умений.

Актуальность данного исследования состоит в том, что разработка пробле­мы активизации познавательной деятельности на факультативных занятиях по химии имеет не только научное (связанное с раскрытием теоретических ос­нов обучения химии на факультативных занятиях), социальное (связанное с воспитанием личности, с ориентацией на активное познание мира), но и прикладное значение (связанное с разработкой и реализацией методики обучения химии на основе развития интереса, самостоятельности и исследовательских умений).

Актуальность, неразработанность и не­решённость в теории и методике обучения химии на факультативных занятиях вышеуказанных научных задач и противоречий определили выбор темы иссле­дования.

Цель исследования - разработка методики активизации познавательной деятельности учащихся на факульта­тивных занятиях по химии.

Объект исследования - процесс обучения химии на факультативных заня­тиях в средней школе.

Предмет исследования - содержательно-методические аспекты активизации познавательной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии.

В соответствии с целью исследования была выдвинута гипотеза: эффективность методической системы формирования познавательной активности учащихся на факультативных занятиях по химии обеспечивается взаимосвязанным развитием познавательного интереса, познавательной самостоятельности и исследовательских умений, так как при этом реализуется целостный подход к активизации познавательной деятельности школьников.

В соответствии с целью и гипотезой исследования были сформулированы основные задачи исследования:

- анализ состояния изученности проблемы активизации познавательной деятельности учащихся;

• разработать теоретическую модель и поэтапную методику активизации познавательной деятельности учащихся на факульта­тивных занятиях по химии;
  
• разработать систему приемов и заданий по курсу химии, направленных на взаимосвязанное развитие познавательного интереса, познавательной самостоятельности и исследовательских умений учащихся;
  
• экспериментально проверить эффективность предлагаемой методики по активизации познавательной деятельности учащихся на факульта­тивных занятиях по химии.
  

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: анализ и синтез философской, психолого-педагогической и дидактико-методической литературы по проблеме ис­следования; моделирование и проектирование; анализ результатов теоретиче­ского и экспериментального исследований; наблюдение, анкетирование, интервьюирование, сравнение, обобщение, статистическая обработка резуль­татов эксперимента и их методическая интерпретация.

Научная новизна исследования состоит в том, что разработана теоретиче­ски и методологически обоснованная методика активизации познавательной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии, которая основывается на принципах региональности, жизненности и межпредметных связей, реализует обучающие возможности современных компьютерных технологий.

Теоретическая значимость диссертационной работы состоит в том, что обоснована роль фа­культативных занятий по химии в активизации познавательной деятельности учащихся. Разработана теоретическая модель обучения химии на факультативных занятиях, обеспечивающая сочетание традиционных и инновацион­ных организационных форм и методов.

Практическая значимость работы состоит в том, что в работе предложена методическая система обучения химии на факультативных занятиях, которая предполагает: применение регионального материала, жизненных ситуаций, установление межпредметных связей, использование игровых методов, современных компьютерных технологий, постановку химических экспериментов и применение творческой проектной деятельности. Разнообразный методический материал, содержащийся как непосредственно в главах диссертации, так и в обширных приложениях, способствует обогащению педагогической деятельности учителей-практиков.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются практиче­ской деятельностью соискателя, сочетанием теоретических и эксперименталь­ных методов, положительными значениями показателей эффективности мето­дики факультативного изучения химии на основе принципа активизации познавательной деятельности учащихся.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертации докладывались в виде выступлений и научных отчётов на заседаниях кафедр аналитической химии и химии редких элементов Казахского Национального университета имени аль-Фараби и кафедры химии Казахского Национального педагогического университета имени Абая, на международной научно-практической конференции «Совершенствование непрерывного профессионального образования» (г.Алматы, 2000г.), на Третьей международной научно-теоретической конференции «Образование и наука в третьем тысячелетии» (г. Барнаул, 2001г.), на Международной конференции в г. Полтава, 2001г., на Международной научно-практической конференции «Проблемы развития среднего и высшего образования в условиях рынка: региональный аспект» (г.Алматы, 2002г.), на Международной конференции «Мир науки» (г.Алматы, 2010г.). Основное содержание и ре­зультаты диссертационного исследования отражены в 20 публикациях.

Материалы исследования проверялись в процессе занятий со школьниками в образовательных учреждениях: школах-гимназиях №1, №103 и общеобразовательной школе № 117 г. Алматы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Теоретическая модель активизации познавательной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии, обеспечивающая взаимосвязанное развитие их познавательного интереса, познавательной самостоятельности и исследовательских умений.
   
2. Комплекс методов и приемов развития познавательного интереса, познавательной самостоятельности и исследовательских умений школьников на факультативных занятиях по химии.
   
3. Результаты педагогического эксперимента по проверке эффективности предложенной методики.
   

Методологической основой исследования является философское положе­ние о развитии, всеобщей связи и взаимообусловленности явлений, предметов действительности, философское учение о неразрывности единства человека и общества, человека и природы.

Основные этапы исследования:

I этап (2000-2004 г.г.). Осуществление анализа философской, психолого-педагогической и методической литературы, изучение теоретических основ данной проблемы, определение основных положений, целей и задач исследова­ния; обобщение личного практического опыта работы в качестве учителя химии.

II этап (2004-2008 г.г.). Разработка материалов к проведению экспери­мента, определение объекта и предмета исследования, гипотезы, методов; осу­ществление обучающего эксперимента для апробации разработанной програм­мы факультативного курса и оценка его результативности при помощи ряда диагностических методов.

III этап (2008-2010 г.г.). Систематиза­ция и обработка результатов, оформление диссертационного исследования.

Экспериментальная база исследования: школы-гимназии №1, № 103 и общеобразовательная школа № 117 г. Алматы.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников и при­ложений.

Во введении обоснованы выбор и актуальность темы исследования, фор­мулируются цель, объект, предмет, гипотеза, задачи, определяются методоло­гическая основа и методы исследования, раскрыты научная новизна, теоретиче­ская и практическая значимость работы, охарактеризованы апробация и вне­дрение результатов исследования, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические основы активизации познавательной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии» дается анализ педагогической и методической литературы по проблеме исследования. Анализ литературы осуществлён по следующим направлениям: активизация познавательной деятельности учащихся как педагогическая проблема, понятие «познавательная активность», пути ее развития; основные уровни активизации познавательной деятельности учащихся: современные подходы к развитию познавательного интереса, познавательной самостоятельности и исследовательских умений; теоретическая модель методики развития познавательной активности на примере факультативного курса «Активные методы изучения химии».

Во второй главе «Построение методической системы активизации познавательной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии» представлены содержание и методика изучения факультативных курсов согласно авторской модели, иллюстрированные конкретными примерами.

В третьей главе «Опытно-педагогическая работа по активизации познавательной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии» приведены инструменты для диагностики познавательного интереса, познавательной самостоятельности и исследовательских умений; обобщены результаты апробации предложенной методики и осуществлена статистическая обработка полученных данных.

В заключении излагаются выводы и рекомендации по итогам теоретической и экспериментальной части работы.

В приложении приведено 19 наименований материалов, иллюстрирующих процесс проведения экспериментов, содержание контрольных заданий, особенности методических приемов, примеры выполнения учащимися творческих заданий, варианты использованных в ходе факультативных занятий занимательных заданий и компьютерных программ. В общей сложности в работе представлено 29 таблиц и 16 рисунков.


Основная часть


Актуальность проблемы развития познавательной активности учащихся состоит в том, что в современном постоянно изменяющемся мире каждому человеку важно уметь учиться, так как для достижения жизненного успеха предстоит учиться всю жизнь. Важно научить школьников понимать ценность и смысл своих действий, чувствовать ответственность за них, научить быть самостоятельно активными, творчески решать возникающие проблемы.

В филосо­фии, психологии и педагогике познавательная активность обычно рассматривается через понятие деятельности и классифицируется как качественная характеристика деятельности, которая может быть более или менее активной. В то же время «развитие» как личности, так и такого качества личности, как познавательная активность, происходит только в процессе деятельности. Поэтому развитие познавательной активности мы рассматриваем как деятельность, как цель деятельности и как ее результат и считаем необ­ходимым в ее развитии учитывать и опираться на структуру деятельности.

Кроме того, следует учитывать взгляд на развитие познавательной активности как на процесс, который обусловлен, во-первых, процессуальной сущностью деятельности, в результате которой происходит развитие познавательной активности, во-вто­рых, уровневой структурой самой познавательной активности и, в-третьих, процессуальной природой учебного процесса, органичной частью которого является процесс развития познавательной активности.

На основании данных теоретических положений цель развития познавательной активности учащихся можно конкретизировать через совокупность следующих задач: формирование познавательного интереса, развитие познавательной самостоятельности и исследовательских умений. Таксономия целей формирования познавательной активности учащихся призвана обеспечить: уровень познавательного интереса (воспроизводящая деятельность); уровень познавательной самостоятельности (частично-инициативная деятельность); уровень исследовательских умений (творческая деятельность). Это иллюстрирует таблица 1.


Таблица 1 - Трехуровневая модель формирования познавательной активности

Уровни	Действия учителя для достижения данного уровня активности	Ожидаемый результат по достижении данного уровня
Уровень интереса (воспроизводящая деятель-ность)	Задача учителя – заинтересовать учащегося, увлечь его изучаемым предметом.	Учащемуся интересно изучение данного предмета, он стремится узнавать новое, может решать задачи по образцу. Элементарный уровень познавательного интереса – непосредственный интерес к новым фактам и к занимательным явлениям.
2.Уровень самостоятель-ности (час-тично-инициативная деятельность)	Задача учителя – сформировать способность учащихся к самостоятельному оперированию знаниями по данному предмету.	Учащемуся интересен предмет, он может самостоятельно оперировать полученными знаниями, самостоятельно выполнять определенные задачи. Более высокий уровень интереса, требующий поиска, догадки, активного оперирования имеющимися знаниями и приобретенными способами действия.
3.Уровень исследовательских умений (творческая деятельность)	Задача учителя – сформировать способность учащихся эмпирическим путем добывать новые знания по данному предмету, проявлять творческую активность.	Учащемуся интересен предмет, он может самостоятельно оперировать полученными знаниями, самостоятельно выполнять определенные задачи по образцу, может сам планировать и проводить исследования для получения новых, основанных на опыте знаний. Наивысший уровень развития познавательного интереса – ученик способен видеть диалектику явлений, обнаружить глубокий интерес к познанию закономерностей.

Ориентируясь на ожидаемые результаты, мы определили содержание факультативного курса «Активные методы изучения химии». Главным отличием разработанного курса является то, что он охватывает широкий спектр вопросов в области химии, рассматривает непосредственную связь химии как учебного предмета с каждодневной жизнью человека и общества, нацелен на расширение и углубление уже имеющихся у учащихся знаний, построен с акцентом на развитие познавательной активности учащихся в целом.

В соответствии с поставленными целями и задачами нами обоснованы следующие особенности факультативного курса по химии (Таблица 2). Опираясь на теоретические положения исследования, разработали программу факультативного курса «Активные методы изучения химии». Для проведения


Таблица 2 – Особенности факультативного курса химии

Задачи каждого этапа факультативного курса	Принципы и методы, применяемые на данном этапе для достижения поставленных задач
Этап 1. Формирование познавательного интереса учащихся	1.Использование принципа эмоциональной значимости занятия по химии для учащихся (например, применение запоминающихся демонстрационных опытов и оригинальных занимательных заданий). 2.Использование принципа региональности (например, химический анализ почв, экскурсии в химические лаборатории). 3.Использование принципа жизненности (например, проведение химического анализа продуктов питания, исследование пятен и их выведение). 4.Использование межпредметных связей (например, интеграция химии и истории, химии и литературы, химии и экологии).
Вызвать любопытство учащихся
Развить любозна-тельность учащихся
Развить устойчивый интерес к предмету
Этап 2. Формирование познавательной самостоя-тельности учащихся	1. Развитие организационных умений учащихся (например, при помощи специальных упражнений, включенных в занятие по химии). 2.Проведение самостоятельных работ (самостоятельные работы по приобретению новых практических знаний, творческие самостоятельные работы и самостоятельные работы по закреплению знаний). 3.Дидактические игры (например, игры проводимые педагогом в классе с группой учащихся, нацеленные на развитие познавательной самостоятельности через коллективную деятельность). 4.Использование возможностей современных информационных технологий (например, компьютерные игры химической направленности).
2.1. Формирование навыков репродуктивной деятель-ности
2.2. Освоение навыков продуктивной деятельности.
2.3. Развитие навыков творческой, исследователь-кой деятельности.
Этап 3. Формирование исследовательских умений учащихся	1.Теоретическое освоение учащимися принципов и методов исследовательской деятельности в химии. 2. Развитие навыков проведения химических экспериментов. 3.Использование виртуальной лаборатории в качестве средства для проектирования экспериментальной деятельности. 4.Формирование навыков творческой проектной деятельности.
3.1.Знакомство с теорети-ческими основами исследо-вательской деятельности
3.2.Усвоение алгоритма научного исследования в химии
3.3.Планирование и реализация научно-исследовательских проектов

педагогического эксперимента были выбраны школы-гимназиии №1, № 103 и общеобразовательная школа № 117 города Алматы. Количество учащихся, охваченных экспериментом - 771 учащихся 9-11 классов. Факультативный курс проводился один раз в неделю по два академических часа. Общая продолжительность курса составила 8 месяцев (76 академических часов). Экспериментальное исследование проводилось в течение 3-х лет.

В соответствии с теоретическими положениями, определяющими требования к методической системе обучения химии первый этап факультативного курса был ориентирован на формирование познавательного интереса учащихся, которое, в свою очередь, также осуществлялось поэтапно. Учитывалась установленная в методических работах закономерность, согласно которой первоначальным проявлением познавательного интереса выступает любопытство — естественная реакция человека на все неожиданное, интригующее. Мы принимали во внимание, что определенный уровень любопытства был выражен у школьников, вызвавшихся добровольно участвовать в факультативных занятиях. Развитие этого проявления познавательного интереса поддерживалось в эксперименте за счет эффектных демонстраций опытов, химических загадок и других методов, подробное описание которых содержится во второй главе диссертации.

На первом этапе методики педагогу важно было поддерживать любознательность учащихся, их устойчивый интерес к предмету, понимание структуры, логики курса, используемых в нем методов поиска и доказательства новых знаний. Как показал эксперимент, учащихся захватывал сам процесс постижения новых знаний. Самостоятельное решение проблем, нестандартных задач доставляло учащимся удовольствие.

Яркими примерами факультативных занятий, стимулирующих формирование познавательного интереса учащихся, были изучение тайнописи, использование произведений детективного жанра, изучение классификации пятен и способы их выведения, игр, например, «Экологическая экспертиза», «История погибшего озера», «Туристическая тропа», опытов, как «Воздействие серы (IV) на растения», «Определение содержания соли в воде и почве» и др. Так, при изучении тайнописи учитель заранее готовил несколько «тайных» писем, для этого ими использовались такие вещества, как луковый сок, молоко, сок лимона, сок картофеля, хлорид кобальта, хлорид железа, медный купорос, рисовый отвар, желтая кровяная соль. В зависимости от количества учащихся, каждый из них или одна пара учеников получали «тайное» письмо, которое необходимо было прочитать. В помощь ученикам предоставлялась историческая справка о фактах использования тайнописи разными известными личностями, ознакомившись с которой, учащиеся при помощи предоставленных им химических веществ, проводили эксперименты с «тайными» письмами и определяли их содержание. Кроме того, учащимся необходимо было записать уравнения реакций, происходящих при взаимодействии реагентов с невидимыми чернилами. После этого ученики могли самостоятельно потренироваться в создании секретных посланий. Итогом проведенного факультативного занятия стала так называемая «Памятка шпиона», составленная самими учащимися по результатам проделанных опытов (Таблица 3). Более высокой стадией интереса считается любознательность, формирование которой следует за усилением любопытства. Для развития любознательности учителю важно поддерживать у учащихся желание глубже разобраться в изучаемых явлениях, понять их суть. Это происходит, если учащийся активен на занятии, задает вопросы, участвует в обсуждении результатов демонстраций, приводит свои примеры, читает дополнительную литературу, конструирует приборы, самостоятельно проводит опыты и т. д.


Таблица 3 - «Памятка шпиона» (Химические реакции, лежащие в основе распознания невидимых чернил)

№	Варианты состава невидимых чернил	Реагенты для проявления чернил	Химические реакции	Видимый эффект
1	Луковый сок	Нагревание	-	Потемнение
2	Молоко	Нагревание	-	Потемнение
3	Сок лимона	Нагревание		Потемнение
4	Сок картофеля, рисовый отвар	Слабый раствор йода	I2 + крахмал → клатрат (комплексное соединение)	Синее окрашивание
5	Хлорид кобальта CoCl2∙6H2O	Легкое нагревание	[Co(H2O)6]Cl2 → [Co(H2O)4]Cl2 + 2 H2O	Голубое окрашивание
6	Хлорид железа	Разбавленный водный раствор тиоцианата калия	Fe3++ SCN- → [Fe(SCN)]2+	Красное окрашивание
7	Медный купорос	Пары нашатырного спирта	Cu2+ + 4NH4OH → [Cu(NH3)4]2++ 4 H2O	Ярко синее окрашивание
8	Желтая кровяная соль	40%-й раствор хлорида железа	4Fe3++ 3K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6]3 + 12K+	Ярко синее окрашивание

При изучении темы «Металлы» на факультативных занятиях был проведен ряд опытов с металлами, в том числе: «В пух и прах!», «Огонь в воде», «Кислота-протектор», «Огниво Дёберейнера», «Шаровая молния», «Необычная амальгама». Опыты «Химические змеи» проводились на занятиях при изучении темы «Соли. Состав и химические свойства».

Формирование познавательного интереса стало основой для реализации следующего этапа методики активизации познавательной деятельности учащихся, когда приоритетной задачей педагога было формирование познавательной самостоятельности учащихся, которое также осуществлялось пошагово.

Прежде всего, педагог способствовал формированию у учащихся навыков репродуктивной деятельности – повторения по образцу. При этом, усвоение знаний и их применение на практике обеспечивалось на основе готовых предписаний и рекомендаций. Очень важной задачей на данном этапе было формирование организационных умений учащихся – умений организовывать, структурировать и выполнять по плану свою деятельность.

Это иллюстрирует факультативное занятие, на котором выполнялся задание «Фиолетовый джинн». Учащимся вначале сообщалась следующая информация: «Химиками было замечено, что йод реагирует с химически активными металлами (магнием и алю­минием), производя при этом эффектную вспышку. Выделяющиеся фиолетовые пары напоминают явление джинна из лампы Аладдина. Для создания этого эффекта можно смешать алюминиевую пудру (пол чайной ложки) и сухой йод (чайную ложку). Йод для этого необходимо предварительно измельчить в ступке. Учтите, что с порошкообразным алюминием этот опыт не получится! Смесь следует собрать горкой в фарфоровой чашке, в углубление на вершине добавить из пипетки 2—3 капли дистиллирован­ной воды. Сразу же накрыть чашку со смесью стеклянным колоколом или пятилитровой банкой. Через несколько секунд над горкой появится маленькое фиолето­вое облачко, то есть джинн должен проснуться». Проделывая такой опыт, учащиеся наблюдают вспышку с образованием фиолетового пламени, когда весь коло­кол наполняется фиолетовым дымом. В результате наблюдаемой реакции учащиеся констатируют образование йодида алюминия AlI₃, приходят к выводу, что фиолето­вая окраска пламени и дыма вызвана частичной возгонкой йода.

Использование игр мы рассматривали как одно из эффективных способов формирования познавательной самостоятельности учащихся. Игры в процессе развития познавательной самостоятельности были разделены нами на две большие группы – игры, которые педагог проводил на занятии с группой (классом) при изучении или обобщении определенных тем, а также игры, которые использовали сами учащиеся при подготовке к занятиям по химии и при самостоятельном изучении некоторых тем. Первая группа игр в большей степени была нацелена на развитие познавательной самостоятельности учащихся при решении коллективных задач, в процессе коллективной деятельности. Вторая группа игр способствовала развитию способности учеников к самостоятельной учебной деятельности, так как предоставляла каждому учащемуся возможность самостоятельно выстраивать собственную познавательную траекторию. Приведем несколько использованных нами в опытной работе игр из обеих выделенных нами групп.

Среди игр, проводившихся в классе, хотелось бы отметить некоторые, вызвавшие наибольший интерес учащихся. К примеру, игра «Химический бильярд» показала свою эффективность при повторении такой темы, как «Азотная кислота», изучавшейся на факультативном занятии по программе 9 класса, а также в качестве игры-разминки для учащихся на основном уроке. Игра «Химические шашки» доказала свою эффективность при закреплении темы «Электролитиче­ская диссоциация и свойства электролитов», а также при обобщении знаний по неорганической химии. Среди игр, использованных нами в ходе проведения факультативного курса, следует отметить также игры, базирующиеся на компьютерных технологиях: «Chemeleon», «Chemweight или Химическая штанга», «Химикус 2», «Moleculous 1.0», «Ксюха спешит на помощь. Химия», «Chemroul. Химическая рулетка». Все перечисленные игры, кроме «Moleculous 1.0» имеют меню на русском языке, просты в эксплуатации и доступны для свободного скачивания в глобальной сети Internet.

Далее на этом этапе методики мы уделяли внимание плавному переходу от поощрения репродуктивной деятельности учащихся к формированию у них способности к продуктивной деятельности. Данный уровень был по своей сути частично-поисковым, так как он достигался в процессе частично-поисковой деятельности обучаемых, содержащей элементы как репродуктивного, так и продуктивного характера. Задания и упражнения, предложенные педагогом, включали в себя элементы творческого характера. Одновременно с этим большое внимание уделялось дальнейшему развитию организационных умений.

Заключительный третий этап методики развития познавательной активности учащихся был направлен на формирование научно-исследовательских умений учащихся в аспекте курса химии. Данный этап предполагал знакомство с теоретическими основами исследовательской деятельности в области химии, особенностями химического эксперимента и способами его проведения. Учащиеся осваивали алгоритм научного исследования и приобретали практический опыт исследовательской деятельности, выполняя творческие научно-исследовательские проекты.

На этой ступени развития познавательной самостоятельности в деятельности учащихся преобладала творческая направленность. Функции педагога трансформировались от роли учителя-наставника к роли учителя-консультанта, который уже не давал ученикам готовых образцов деятельности и алгоритмов действий. В деятельности учащихся проявлялись элементы исследовательского характера.

Так, учитывая сельскохозяйственную направленность региона, учащимся экспериментальной группы было предложено изучить химический состав и плодородие почв. Они совместно с педагогом взяли образцы почвы в трех районах (пригородах г. Алматы) и в лабораторных условиях провели опыты по определению указанных веществ. Для определения азота использовался метод Корнфилда, для определения соединений фосфора – метод Чирикова, определение калия производилось по методу Масловой.

Особое значение в формировании исследовательских умений планирования собственного эксперимента имели задания, предусматривавшие проведение мысленного эксперимента, способствовавшие развитию умения рассуждать.

Например, при изучении темы «Электролитическая диссоциация» традиционное экспериментальное определение электрической проводимости веществ с помощью прибора начиналось с мысленного эксперимента. После этого проводился демонстрационный эксперимент. Учащиеся сравнивали и анализировали результаты, выполняли в тетрадях рисунки и схемы, записывали уравнения реакции электролитической диссоциации.

В диссертации приведены различные примеры заданий мысленного эксперимента. Перечислим наиболее типичные из них:

1. В реторту насыпали порошок цинка, перекрыли газоотводную трубку зажимом, реторту взвесили и содержимое прокалили. Когда реторта остыла, ее снова взвесили. Изменилась ли масса и почему? Затем открыли зажим. Изменилась ли масса и почему?

2. На чашках весов уравновешены стаканчики с растворами гидроксида натрия и хлорида натрия. Изменит ли положение стрелка весов через некоторое время и почему?

По результатам выполнения такого рода заданий выявлялась готовность ученика к практическому проведению работы. Конкретным примером практического задания учащимся является, например, изучение качественных реакций на ионы, в ходе выполнения которого учащиеся приобретали умения составлять план распознавания веществ. Класс при этом делился на группы по четыре человека и каждой группе было дано задание составить план определения в трех пронумерованных пробирках растворов сульфата, карбоната и хлорида натрия. Обязательными условиями были: наглядность, желаемые условия: быстрота и минимум затраченных реактивов. Каждая группа защищала свой план, используя ранее полученные знания, записывала молекулярные и ионные уравнения реакций. В заключение учащиеся проводили лабораторный опыт, реализуя свой план на практике.

По завершении факультативного курса нами была проведена комплексная диагностика его эффективности как фактора активизации познавательной деятельности учащихся посредством развития познавательного интереса, познавательной самостоятельности и исследовательских умений учащихся при помощи тестов и анкет. Результаты диагностики были сопоставлены с результатами анкетирования и тестирования в контрольной группе учащихся. Контрольную группу составили 382 учащихся 9-11 классов, изучавшие химию по программе традиционного факультативного курса.

Для определения эффективности предложенной нами методики активизации познавательной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии нами был использован ряд диагностических инструментариев, которые позволили установить наличие у учащихся таких значимых показателей как познавательный интерес, познавательная самостоятельность и исследовательские умения в области химии.

С целью определения уровня познавательного интереса учащихся к изучению химии нами были использованы метод анкетирования и метод наблюдения.

По результатам проведения диагностических методик была составлена сводная таблица 4 и рисунок 1, где указаны лишь те учащиеся, у которых был зафиксирован одинаковый уровень познавательного интереса, как по результатам анкетирования, так и по результатам наблюдений.


Таблица 4 - Сводная таблица определения познавательного интереса учащихся

Уровень развития познавательного интереса	Контрольная группа		Экспериментальная группа
Высокий уровень	34	8,8%	110	28,5%
Средний уровень	191	50,0%	179	46,0%

Таким образом, как свидетельствует диаграмма на рисунке 1, процентная доля учащихся со средним уровнем развития познавательного интереса в обеих группах примерно одинакова. Одновременно с этим, количество учащихся, обладающих высоким познавательным интересом значительно выше в экспериментальной группе. Эти выводы подтверждаются и по результатам математической обработки, осуществленной нами при помощи критерия Фишера.

В качестве показателей для измерения познавательной самостоятельности были выбраны следующие: способность к обнаружению учебной задачи; умение сделать выбор; способность обобщать; развитие речевых умений; самоконтроль и рефлексия; способность планировать.

Для подтверждения полученных данных об уровнях познавательной самостоятельности учеников, на последнем этапе эксперимента нами были проведены интервью со школьниками, принявшими участие в анкетировании. Результаты анкетирования сопоставлялись с результатами интервьюирования, в соответствии с критериально-уровневой шкалой познавательной самостоятельности, предложенной в работе Г.Г. Филимоновой.

Диагностика познавательной самостоятельности учащихся показала, что в экспериментальной группе доля учащихся с высоким и средним уровнем познавательной самостоятельности выше, чем в контрольной группе (учащихся с высокой познавательной самостоятельностью в экспериментальной группе больше на 22%, со средней – на 9% (рисунок 2).





Оценивание уровня развития исследовательских умений учащихся проводилось по итогам защиты учащимися творческих исследовательских проектов по завершении курса факультативных занятий. За несколько недель до завершения факультативного курса учащимся было дано задание создать творческий исследовательский проект, защитить его и по возможности реализовать на практике.

Оценивание исследовательских проектов проводилось группой экспертов, в которую вошли преподаватели химии и представители администрации экспериментальных школ. Критерии оценки творческих исследовательских работ специально были разработаны нами в рамках данного диссертационного исследования.

В таблице 5 и на рисунке 3 представлены результаты оценки творческих исследовательских проектов учащихся контрольной и экспериментальной групп. Как видно из числовых данных, приведенных в таблице, больший процент учащихся с высоким уровнем исследовательских умений был обнаружен в экспериментальной группе. Процентное соотношение учеников со средним уровнем развития исследовательских умений в обеих группах относительно одинаково. Доля учеников с низким уровнем исследовательских умений больше в контрольной группе по сравнению с экспериментальной.


Таблица 5 - Уровни исследовательских умений учащихся по результатам оценки творческих исследовательских проектов

Уровень развития исследовательских умений	Контрольная группа		Экспериментальная группа
Высокий уровень	34	8,8%	110	28,4%
Средний уровень	178	46,8%	222	57,0%
Низкий уровень	170	44,4%	57	14,6%

Таким образом, при помощи серии методов нами были определены основные параметры, свидетельствующие о развитии познавательной активности учащихся. Следовательно, мы можем утверждать, что учащийся обладает высокой познавательной активностью, если для него характерен высокий познавательный интерес, высокая познавательная самостоятельность и высокий уровень развития исследовательских умений (при этом допускается, что один из этих показателей может находиться на среднем уровне). О средней познавательной активности учащегося можно говорить в случае, когда все перечисленные показатели находятся на среднем уровне, или же один из них – на высоком уровне. Посредством анализа полученных результатов, мы определили количество учащихся в контрольной и экспериментальной группах, у которых все три изученных показателя одновременно (интерес, самостоятельность и исследовательские умения) выражены на среднем и высоком уровне. Полученные нами результаты представлены в сводной таблице 6 и на рисунке 4.


Таблица 6 - Познавательная активность учащихся

Уровень развития познавательной активности	Контрольная группа		Экспериментальная группа
Высокий уровень	34	8,8%	105	27,0%
Средний уровень	191	50,0%	222	57,0%

Данные, представленные в виде таблицы и диаграммы, свидетельствуют о том, что доля учащихся с высоким уровнем познавательной активности значительно больше в экспериментальной группе. Эти выводы подтверждаются и по результатам математической обработки, осуществленной нами при помощи критерия Фишера. Критерий Фишера оценивает достоверность различий между процентными долями двух выборок, в которых зарегистрирован интересующий нас эффект. Суть углового преобразования Фишера состоит в переводе процент­ных долей в величины центрального угла, который измеряется в радианах. Большей процентной доле будет соответствовать больший угол φ, а меньшей доле – меньший угол, но соотношения здесь нелинейные:

(1)

где Р – процентная доля, выраженная в долях единиц.

При увеличении расхождения между углами φ₁ и φ₂ и увеличе­ния численности выборок значение критерия возрастает. Чем больше величина φ*, тем более вероятно, что различия достоверны.

Эмпирическое значение φ* по формуле:


(2)

где: φ₁ – угол, соответствующий большей процентной доле; φ₂ – угол, соответствующий меньшей процентной доле; n₁ – количество наблюдений в выборке 1; n₂ – количество наблюдений в выборке 2.

Сравнение производилось между двумя группами испытуемых: контрольной и экспериментальной.

Н₀: Доля учащихся с высоким познавательным интересом в экспериментальной группе не выше, чем в контрольной.

Н₁: Доля учащихся с высоким познавательным интересом в экспериментальной группе выше, чем в контрольной.

Для расчета критерия Фишера были установлены следующие условия: «эффект есть» - познавательный интерес высокий, «эффекта нет» - познавательный интерес невысокий (Таблица 7).


Таблица 7 - Расчет критерия Фишера (Определение различий в развитии познавательной активности между учащимися двух исследуемых групп)

Группы	«есть эффект»		«нет эффекта»		Всего испытуемых
	Кол-во испытуемых	%	Кол-во Испытуемых	%
Экспериментальная	105	27,0	284	73,0	389
Контрольная	34	8,8	348	91,2	382

Согласно табличным данным: φ₁ (27%) = 1,093; φ₂ (8,8%) = 0,602

= 5,7 (3)

Критические значения критерия, принятые в соответствии с уровнями статистической значимости составляют:

(4)

где р - уровень статистической значимости.

Вывод: φ*_эмп. > φ*_кр. Следовательно, Н₀ отвергается, принимается Н₁. То есть доля учащихся с высокой познавательной активностью в экспериментальной группе выше, чем в контрольной.

Полученные цифровые данные дают основания сделать вывод о достаточно успешной апробации предложенной нами методики активизации познавательной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии.