Грабовой_теор-метод_засади2
.pdf1
Грабовий Андрій Кирилович
ТЕОРЕТИКО-МЕТОДИЧНІ ЗАСАДИ
НАВЧАЛЬНОГО ХІМІЧНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ
В ЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ
Монографія
Черкаси – 2012
2
УДК 371.3:378.147:54 ББК74.265.7(4укр)
Г 75
Рецензенти:
Буринська Н. М. – доктор педагогічних наук, професор, головний науковий співробітник лабораторії хімічної і біологічної освіти Інституту педагогіки НАПН України; Білик Л. І. – доктор педагогічних наук, професор, завідувач кафедри
загальної екології, педагогіки та психології Черкаського державного технологічного університету; Мінаєв Б. П. – доктор хімічних наук, професор, Заслужений діяч науки і
техніки України, завідувач кафедри якості, стандартизації та органічної хімії Черкаського національного університету імені Богдана Хмельницького.
Грабовий А. К.
Г 75 Теоретико-методичні засади навчального хімічного експерименту в загальноосвітніх навчальних закладах / Монографія. – Черкаси: ЧНУ імені Богдана Хмельницького, 2012. – 376 с.
ISBN 978-966-353-246-2
У монографії висвітлено результати дослідження автора, що стосуються теоретичних і методичних засад навчального хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах. Подано аналіз проблеми в історичному аспекті та з погляду вітчизняного і зарубіжного досвіду. Викладено концептуальні підходи щодо оновлення змісту, методики організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах. Розкрито методику підготовки майбутніх учителів до організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах.
Призначається науковим співробітникам, викладачам і студентам вищих навчальних закладів, учителям, методистам, аспірантам.
Рекомендовано до друку Вченою радою Черкаського національного університету імені Богдана Хмельницького
(протокол №3 від 31 січня 2012 р.)
ISBN 978-966-353-246-2 |
© ЧНУ ім. Б. Хмельницького, 2012 |
|
© А. К. Грабовий, 2012 |
|
3 |
|
|
ЗМІСТ |
|
Вступ ....................................................................................................................... |
|
7 |
Розділ І. |
Навчальний хімічний експеримент як методична |
|
|
проблема ........................................................................................ |
11 |
1.1. Навчальний і науковий хімічний експеримент....................................... |
11 |
|
1.2. Пізнавальне значення навчального хімічного експерименту................ |
16 |
|
1.3. Функції навчального хімічного експерименту....................................... |
21 |
|
1.4. Класифікація навчального хімічного експерименту.............................. |
28 |
|
1.5. Стан проблеми навчального хімічного експерименту в |
|
|
загальноосвітніх навчальних закладах та в підготовці |
|
|
майбутніх учителів хімії.......................................................................... |
38 |
|
Висновки до розділу І............................................................................................ |
47 |
|
Розділ ІІ. |
Становлення та розвиток навчального хімічного |
|
|
експерименту узагальноосвітніх навчальних закладах............ |
50 |
2.1. Етапи становлення та розвитку навчального хімічного |
|
|
експерименту............................................................................................ |
50 |
|
2.2. Становлення навчального хімічного експерименту в середніх |
|
|
навчальних закладах як методу навчання хімії ..................................... |
51 |
|
2.2.1. Навчальний хімічний експеримент у науковій спадщині |
|
|
|
провідних учених-хіміків ................................................................ |
51 |
2.2.2. Становлення навчального хімічного експерименту в |
|
|
|
середніх навчальних закладах ......................................................... |
55 |
2.3. Становлення видів навчального хімічного експерименту, |
|
|
розвиток методики і техніки експерименту............................................ |
65 |
|
2.3.1. Становлення та розвиток учнівського експерименту..................... |
65 |
|
2.3.2. Методичні проблеми навчального хімічного |
|
|
|
експерименту. ................................................................................... |
75 |
2.4. Основні напрямки модернізації навчального хімічного |
|
|
експерименту. ........................................................................................... |
89 |
|
2.4.1. |
Проблемно-розвивальний навчальний хімічний |
|
|
4 |
|
|
експеримент...................................................................................... |
89 |
2.4.2. Екологізація навчального хімічного експерименту. ...................... |
94 |
|
2.4.3. Технології навчання і хімічний експеримент. ................................ |
97 |
|
2.4.4. Диференціація навчального хімічного експерименту.................. |
103 |
|
2.4.5. Основні напрями вдосконалення навчального хімічного |
|
|
|
експерименту у загальноосвітніх школах України....................... |
106 |
Висновки до розділу ІІ......................................................................................... |
117 |
|
Розділ ІІІ. |
Методика проведення навчального хімічного |
|
|
експерименту............................................................................... |
120 |
3.1. Методика проведення демонстраційного експерименту. .................... |
120 |
|
3.1.1. Демонстраційний експеримент, його завдання, функції і |
|
|
|
види................................................................................................. |
120 |
3.1.2. Техніка і методика демонстрування хімічного |
|
|
|
експерименту. ................................................................................. |
124 |
3.2. Методика проведення лабораторних дослідів...................................... |
145 |
|
3.2.1. Лабораторний урок як форма учнівського експерименту............ |
145 |
|
3.2.2. Лабораторні досліди з хімії, методика їх проведення.................. |
149 |
|
3.3. Методика проведення практичних робіт з хімії. .................................. |
155 |
|
3.3.1. Практичні роботи з хімії, їх дидактичне призначення. ................ |
155 |
|
3.3.2. Методика організації і проведення практичних робіт.................. |
157 |
|
Висновки до розділу ІІІ........................................................................................ |
167 |
|
Розділ ІV. |
Основні напрямки оновлення змісту і методики |
|
|
навчального хімічного експерименту |
|
|
у загальноосвітніх навчальних закладах................................ |
171 |
4.1. Синергетика навчального хімічного експерименту. ............................ |
172 |
|
4.2. Компетентнісний підхід до організації та проведення |
|
|
навчального хімічного експерименту................................................... |
176 |
|
4.3. Посилення дослідницької функції хімічного експерименту................ |
182 |
|
4.4. Гуманітаризація навчального хімічного експерименту....................... |
190 |
|
4.4.1. |
Історичний аспект хімічного експерименту. ................................ |
190 |
5 |
|
4.4.2. Культурологічний аспектнавчального хімічного |
|
експерименту................................................................................... |
195 |
4.4.3. Екологічний аспект навчального хімічного експерименту.......... |
199 |
4.5. Взаємозв’язок навчального хімічного експерименту з |
|
технологіями навчання. ......................................................................... |
202 |
4.6. Оновлена методика навчального хімічного експерименту у |
|
загальноосвітніх навчальних закладах.................................................. |
209 |
4.7.Методика підготовки майбутніх учителів до організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх
навчальних закладах .............................................................................. |
215 |
4.7.1.Експериментально-методичні компетенції майбутніх учителів щодо організації та проведення хімічного
експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах............... |
215 |
4.7.2.Модульне навчання та рейтинговий контроль навчальних досягнень студентів як чинники формування
експериментально-методичних компетенцій майбутніх |
|
учителів хімії.................................................................................. |
225 |
4.7.3.Методика формування експериментально-методичних компетенцій майбутніх учителів щодо організації та
|
проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх |
|
|
навчальних закладах....................................................................... |
230 |
Висновки до розділу ІV ....................................................................................... |
241 |
|
Розділ V. |
Дослідно-експериментальна перевіркаефективності |
|
|
оновленоїметодикихімічногоекспериментув |
|
|
навчальномупроцесізхіміїу загальноосвітніх |
|
|
навчальнихзакладах.................................................................... |
245 |
5.1. Хід та етапи проведення педагогічного дослідження.......................... |
245 |
5.2.Результати дослідно-експериментальної перевірки ефективності оновленої методики хімічного експерименту в
6 |
|
навчальному процесі з хімії у загальноосвітніх навчальних |
|
закладах................................................................................................... |
247 |
5.3.Результати дослідно-експериментальної перевірки ефективності методики підготовки майбутніх учителів хімії
до організації та проведення хімічного експерименту у |
|
загальноосвітніх навчальних закладах.................................................. |
266 |
Висновки до розділу V......................................................................................... |
283 |
Висновки ............................................................................................................. |
286 |
Список використаних джерел.......................................................................... |
297 |
Додатки................................................................................................................ |
332 |
7
ВСТУП
Актуальність теми. Провідні принципи нової державної політики в галузі освіти закріплено в Державній національній програмі «Освіта»: Україна ХХІ століття [160], Законі України «Про загальну середню освіту» [172]. Ці нормативні документи утверджують необхідність зміни пріоритетів школи,
переорієнтації її цілей і завдань, заміну унітарної моделі школи на диференційовану, варіативну, особистісно орієнтовану освіту. Це певною мірою стосується і шкільної хімічної освіти.
Хімія як навчальний предмет посідає одне з провідних місць у розв’язанні комплексних завдань навчання, виховання і розвитку підростаючого покоління.
Вона сприяє формуванню у молоді сучасних уявлень про навколишній світ,
формує і розвиває у школярів науковий стиль мислення, розкриває тісний зв’язок науки з життям.
Водночас, аналіз шкільної практики засвідчує, що сучасна вітчизняна школа в своєму розвитку зіткнулась з багатьма труднощами. Вони негативно вплинули на стан природничо-наукової освіти взагалі і хімічної зокрема.
Серед причин можна виокремити соціально-економічні, які сприяли порушенню взаємозв’язків суспільства, виробництва, науки і появі негативного явища «хемофобії». Окрім того, значно послабилась матеріальна база шкіл. Так, у
більшості шкіл хімічні кабінети не укомплектовано необхідними реактивами і матеріалами, хімічним посудом, приладами, моделями, навчальними таблицями,
технічними засобами та іншим обладнанням. Внаслідок цього у шкільній практиці спостерігається послаблення уваги вчителів до виконання практичної частини навчальної програми з хімії. На цьому тлі відбулося падіння престижу природничо-
наукової освіти, зниження інтересу й до вивчення хімії. Іншою причиною є негативні явища в самій системі освіти. Передусім – це поступове зменшення навчального часу, який відводиться на вивчення хімії за умови збереження того самого обсягу змісту, що спричинило стійке збільшення навчального навантаження школярів. Окрім того, змінюється системашкільної хімічної освіти.
8
Як наслідок, організація навчання хімії, так само, як і інших природничо-
наукових дисциплін, увійшла в суперечність з новою державною політикою в галузі освіти. Найважливішим чинником розв’язання даної суперечності,
безперечно, є поліпшення фінансового забезпечення шкіл. Іншим можливим чинником розв’язання суперечності є оптимальне поєднання методів пізнання в хімії – теоретичного та експериментального. На важливості і значимості методів наукового пізнання хімії наголошується в Державному стандарті базової і повної середньої освіти для хімічної компоненти галузі «Природознавство» [161].
Таким чином, навчальний процес з хімії має будуватися на практичній експериментальній основі та у поєднанні з теоретичним методом. При цьому,
незалежно від методу пізнання, покладеного в основу процесу навчання, шкільний хімічний експеримент має бути обов’язковим його елементом і одночасно невід’ємною складовою методики навчання хімії як наукової дисципліни.
З огляду на це, нагальною є потреба аналізу й узагальнення шкільної практики використання навчального хімічного експерименту та розробки його теоретико-методичних засад розвитку з урахуванням сучасних тенденцій модернізації освіти.
Проблема шкільного хімічного експерименту в методиці навчання хімії детально вивчена і знайшла своє відображення в працях провідних вчених методистів-хіміків: О. І. Астахова [14; 15], А. О. Бєлікова [28], Н. М. Буринської
[40-43, 45, 46], В. Н. Верховського [69-77], О. А. Грабецького [104; 105],
А. С. Дробоцького [165], Т. С. Назарової [244-246], К. Я. Парменова [257-259, 261], В. С. Полосіна [266-277], Л. О. Цвєткова [352; 353], І. Н. Черткова [360; 361], С. Г. Шаповаленка [363-365] та інших.
Проте дані дослідження стосуються радянського періоду розвитку шкільної хімічної світи, періоду знанняцентризму, авторитарної педагогіки. З
огляду на це, виникає необхідність переосмислення ролі навчального хімічного експерименту в умовах нової філософії освіти, яка звернена до людини, як найвищої цінності суспільства.
У новітній вітчизняній методиці навчання хімії процес становлення і розвитку методики і техніки навчального хімічного експерименту ще не був
9
предметом цілісного, системного дослідження. Розроблялися і розробляються
окремі питання, пов’язані з реалізацією факультативних курсів, спецкурсів
(О. М. Бабенко [21; 22], Т. І. Вороненко [82]), профільного навчання хімії
(О. О. Гиря [91], Ю. В. Ліцман [224]), організацією пізнавальної діяльності учнів з початковим рівнем навчальних досягнень (О. А. Блажко [31]),
підготовкою майбутніх вчителів хімії до позакласної роботи (Т. С. Іваха [187]).
У докторських дисертаціях з методики навчання хімії, захищених в незалежній Україні, навчальний хімічний експеримент розглядається опосередковано:
дослідження Л. П. Величко [64] щодо теорії і практики навчання органічної хімії у загальноосвітній школі, Н. Н. Чайченко [357] – в аспекті формування теоретичних знань учнів з хімії, О. Г. Ярошенко [378; 379] – щодо застосування групової форми навчальної діяльності школярів. Тому постала необхідність дослідити дану проблему.
З огляду на це наявною є суперечність між вимогами сьогодення
(парадигма освіти зорієнтована на підготовку творчої особистості, розгляд учня як активного суб’єкта навчально-виховного процесу) і реальною практикою використання навчального хімічного експерименту в загальноосвітніх навчальних закладах, станом її наукової розробки в методиці навчання хімії.
Необхідність розв’язання виявленої суперечності обумовлює актуальність
теми дослідження: «Теоретико-методичні засади навчального хімічного
експерименту в загальноосвітніх навчальних закладах».
Об’єкт дослідження – навчально-виховний процес з хімії в загальноосвітніх навчальних закладах в аспекті впливу методики навчального хімічного експерименту на рівень навчальних досягнень, пізнавальну діяльність учнів та експериментальних умінь, навичок учнів з хімії.
Предмет дослідження – значення, мета, завдання, зміст, методика,
техніка навчального хімічного експерименту як невід’ємні складові системи шкільної хімічної освіти.
Мета дослідження полягає у науковому обґрунтуванні напрямів модернізації та оновлення методики і техніки навчального хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах.
10
Для досягнення мети поставлено такі завдання дослідження:
1.Проаналізувати особливості навчального хімічного експерименту, його пізнавальне значення, функції, класифікацію, стан проблеми в загальноосвітніх навчальних закладах та впідготовці майбутніх учителів хімії.
2.Здійснити історичний аналіз і теоретичне узагальнення особливостей становлення, розвитку та модернізації навчального хімічного експерименту в загальноосвітніх навчальних закладах.
3.Проаналізувати чинну методику організації та проведення навчального хімічного експерименту.
4.Враховуючи особливості модернізації навчального хімічного експерименту,
розробити напрями оновлення змісту, методики і техніки навчального хімічного експерименту в загальноосвітніх навчальних закладах.
5.Виявити й встановити взаємозв’язки навчального хімічного експерименту з педагогічними технологіями та розробити класифікацію, перелік експериментальних предметних компетенцій з хімії для загальноосвітньої школи, визначити умови та етапи їх формування, критерії діагностики рівнів сформованості експериментальних предметних компетенцій з хімії у школярів.
6.Розробити оновлену методику організації та проведення навчального хімічного експерименту в загальноосвітніх навчальних закладах.
7.Розробити модель експериментально-методичних компетенцій майбутніх учителів щодо організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах та визначити їх перелік.
8.Розробити методику підготовки майбутніх учителів хімії до організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах, експериментально дослідити її ефективність.
9.Експериментально дослідити ефективність оновленої методики організації та проведення навчального хімічного експерименту.
10.Розробити методичні рекомендації, навчальні, навчально-методичні посібники для вчителів та студентів з техніки та методики навчального хімічного експерименту.