Введение к работе
Актуальность исследования. Системный подход к совершенствованию содержания химического образования, как в средней, так и в высшей школе, позволил углубленно изучить структуру учебного химического знания. В нем были выявлены подсистемы понятий о веществе, химической реакции, дисперсных системах и др. Выявление понятийных подсистем, анализ связей между ними дали возможность определить структуру курса химии (О.С. Зайцев, Е.Е. Минченков, Н.Е. Кузнецова, Е.Ф. Мишина и др.). В этих исследованиях был, в частности, показан веществоведческий характер современного курса химии.
Если рассматривать содержание курса химии как систему взаимосвязанных понятийных подсистем, то на основании определения роли той или иной подсистемы знаний можно установить направление логических связей при формировании химического знания. В веществоведческом курсе такие связи направлены от понятий о веществе к понятиям других подсистем. Однако авторы перечисленных исследований не затрагивали вопроса о влиянии знаний о растворах и процессе растворения на формирование понятий о веществе и химической реакции.
Проблеме изучения растворов были посвящены многие исследования (А.Е. Логинов, Е.Н. Федорова, А.Е. Хрупало, Н.М. Каменецкая и др.). Указанные авторы рассматривали понятия о растворах как таковые и стремились к усовершенствованию содержания знаний о растворах. При этом в данных исследованиях связи между понятиями о веществе, химической реакции и растворе не выявлялись.
Между тем, раствор, являясь довольно простым и наглядным объектом в школьном обучении, может служить основой для изучения вещества и химической реакции. Происходящие явления в растворах с веществами имеют как физическую, так и химическую (гидратация, гидролиз, и т.п.) природу. На основе этого появляется возможность формировать знания учащихся о веществе и химическом процессе с использованием предварительно полученных ими сведений о растворах. Тем самым возможно усиление роли понятий о растворах, и как следствие — изменение направления связей между понятиями важнейших понятийных подсистем курса химии. Все это может оказать заметное воздействие на совершенствование химических знаний школьников. Выше сказанное и определило актуальность исследования.
Цель исследования заключается в совершенствовании знаний учащихся о веществе и химической реакции на основе усиления роли в
учебном предмете знании о дисперсных системах (растворах).
Объектом исследования является процесс обучения химии в основной школе.
Предмет исследования — процесс формирования знаний о растворах и их влияние на изучение вещества и химических процессов в курсе химии VIII — IX классов.
Предмет исследования и поставленная цель определили гипотезу исследовашія: если изменить методическую роль знаний о растворах таким образом, чтобы они в значительной мере служили основой изучения вещества и химической реакции и обосновать место данных понятий в курсе химии, то открывается возможность не только усовершенствовать знания учащихся об этом химическом объекте, но и способствовать более осознанному усвоению школьниками вопросов строения вещества и закономерностей протекания химических реакций.
Для проверки гипотезы и достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:
-
Изучить состояние вопроса о роли и месте сведений о растворах в содержании курса химии на основе анализа научно-методических исследований, программ и методических пособий;
-
провести отбор содержания о растворах для школьного курса химии;
-
выявить структуру подсистемы понятий о растворах в школьном курсе химии;
-
обосновать роль понятий о растворах и определить место их среди других подсистем понятий школьного курса химии;
-
выявить связи между понятиями о растворах, веществе и химической реакции и определить на этой основе последовательность включения сведений о растворах в содержание курса химии;
-
разработать методику изучения растворов, соответствующую цели исследования и выделить этапы формирования знаний о растворах;
-
экспериментально проверить эффективность разработанной методики и выявить ее влияние на формирование у учащихся знаний о веществе и химической реакции.
В процессе выполнения работы применялись следующие методы исследования: теоретический анализ химической, педагогической и методической литературы по проблеме исследования; системный анализ структуры курса химии; конструирование подсистемы знаний о растворах (дисперсных системах); наблюдение учебного процесса; педагогический эксперимент с последующим качественным и количественным анализом
полученных результатов.
Научная новизна работы заключается в нахождении новой методической роли знаний о растворах в содержании курса химии и обосновании места понятиям о растворах на основе связей подсистем понятий курса химии.
Теоретическая значимость исследования состоит в выявлении структуры подсистемы понятии о растворах и последовательности их изучения.
Практическая значимость исследования состоит в разработке методики изучения растворов, способствующей более осознанному формированию знаний о веществе и химической реакции, в подготовке на этой основе методических рекомендаций для учителей и учебных материалов для учащихся.
Достоперность и обоснованность обеспечиваются результатами проведенного теоретического исследования и педагогическим экспериментом.
Апробация результатов исследования осуществлялась в выступлениях па заседаниях лаборатории обучения химии Института общего и среднего образования (1995, 1996, 1997 гг.); на II Педагогических чтениях (г. Томск, 1995 г.); на региональной научно-методической конференции (г. Томск, 1997 г.).
На защиту выносятся:
1. Методическая роль системы знаний о растворах в школьном
курсе химии.
2. Структура подсистемы понятий о растворах в основном
школьном курсе химии.
-
Методика формирования знаний о растворах как системе.
-
Влияние подсистемы понятий о растворах на формирование у учащихся знаний о веществе и химической реакции.
Исследование проводилось с 1994 по 1997 гг. Его условно можно разделить на несколько этапов. На первой этапе (1994 — 1995 гг.) осуществлялся теоретический анализ химической- педагогической и методической литературы по теме исследования, изучалось состояние проблемы в теории и практике школьного обучения, уточнялась программа, разрабатывались методические рекомендации для учителей, включающие содержание учебного материала, задания для контроля знаний учащихся. На втором этане (1995 — 1996 гг.) проводился поисковый эксперимент в целях проверки эффективности предложенной методики изучения растворов, корректировались и уточнялись
методические материалы, были разработаны экспериментальные материалы для учащихся. На третьем этапе (1996 — 1997 гг.) проводился и завершался формирующий эксперимент, проверялись учебные материалы для учащихся, осуществлялся анализ н обобщение результатов теоретического и экспериментального исследования, оформлялся текст диссертации.
Педагогический эксперимент был проведен в школах Л» 315, 862, 1206 г. Москвы, № 40 г. Томска. Экспериментальное обучение осуществлялось на материале тем курса неорганической химии VIII — IX классов: "Первоначальные химические понятия", "Кислород. Оксиды. Горение", "Электролитическая диссоциация", "Основные закономерности протекания химических реакций". По замыслу эксперимента участия контрольных классов не предусматривалось. Эффективность экспериментального преподавания выявлялась на основе полноты ответов учащихся, способности их привлекать для объяснения сведения о растворах. Обработка результатов эксперимента проводилась на основе использования поэлементного анализа знаний учащихся.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, выводов, списка использованной литературы и приложения.