CC BY
34
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ФОРМИРОВАНИЕ И ДИАГНОСТИКА УМЕНИЯ
ПРОГНОЗИРОВАТЬ (НА МАТЕРИАЛЕ ПРЕДМЕТА «ХИМИЯ»)
1 2 Максименкова А.С. , Миренкова Е.В.
'Максименкова Алина Сергеевна - студент, естественно-географический факультет;
2Миренкова Елена Васильевна - кандидат педагогических наук, доцент, кафедра экологии и химии, естественно-географический факультет, Смоленский государственный университет, г. Смоленск
Аннотация: данная статья посвящена важности развития у учащихся умения прогнозировать. Рассмотрены различные типы прогностических заданий как средства формирования и диагностики прогностических умений. Сформулированы критерии оценивания сформированности умения прогнозировать. Ключевые слова: прогнозирование, прогностические задания, формирование умения прогнозировать, диагностика умения прогнозировать.
УДК 372.854
Использование в процессе школьного обучения химии проблемного подхода, как одного из главных средств разностороннего развития учащихся, создает основу для активизации мыслительной деятельности, для стимулирования поиска новых знаний, для формирования, поддержания и развития познавательного интереса. Одна из тенденций проблемного обучения - это обучение предвидению, то есть ориентация человека не столько в прошлом опыте и настоящем, сколько на будущее. Такое обучение должно подготовить человека к использованию методов прогнозирования, моделирования и проектирования в жизни и профессиональной деятельности. В связи с данными тенденциями в методологической литературе стали появляться материалы о развитии прогнозирующих умений школьников, а в дидактике возник особый термин - прогностическое или антиципационное обучение. Его рассматривают как одну из наиболее прогрессивных форм интеллектуальной деятельности. Оно заключается в предугадывание событий, составлении предварительного представления о чём-либо. При этом деятельность является субъективным прогнозом, который складывается в сознании школьника на основе прошлого опыта [1, 2].
В мае 2012 года был утверждён ФГОС СОО, в котором среди требований к результатам освоения курса химии выделены сформированность умения прогнозировать возможность осуществления химических реакций, последствия бытовой и производственной деятельности человека, владение умением выдвигать гипотезы на основе знаний о составе, строении и свойствах вещества и основных химических законах [7].
В переводе с греческого prognosis означает предсказание, предвидение.
Прогнозирование - это процесс получения новых знаний о пока неизвестных объектах или их свойствах, процессах, явлениях.
Прогноз - научно обоснованное предсказание, успех которого зависит от знаний теорий, законов, понятий и границ их применимости.
В психодидактическом подходе при формировании УУД большое внимание уделяется формированию способности к прогнозированию как проявлению произвольного интеллектуального контроля.
Прогнозирование является основой формирования мотивационной сферы ученика и создания условий для проявления активности и самостоятельности его мышления,
направленных на самостоятельное создание новых для него знаний. Подобная деятельность будет стимулировать развитие мыслительной деятельности учащихся.
Прогнозирование может осуществляться на уровне теоретического объяснения, как выводов из законов и теорий, и на эмпирическом уровне при наблюдении, эксперименте, при проведении аналогий и т.д.
Залог успешного формирования умения прогнозировать - овладение умением объяснять происходящие события и явления.
Рассмотрим прогнозирование как познавательную процедуру.
Прогнозирование тесно связано с объяснением. Их следует рассматривать как объяснительно-предсказательную функцию научного мышления в целом.
В философии, логике и методологии науки утверждается, что предсказания по своей сути является той же самой процедурой, что и объяснение, их структура сходна. Отличие состоит во временной направленности: объяснение направлено к прошлому, а предсказание - к будущему.
В структуре объяснения (следовательно, и предсказания) выделяют следующие элементы:
1. исходное знание об объекте;
2. базис, или фундамент объяснения (основания объяснения);
3. познавательные действия, связанные с применением знания (логическую структуру объяснения).
К основным видам объясняющих оснований относят законы и те связи и отношения, которые определяют существенные черты объекта. Наиболее развитая форма научного и учебного объяснения - объяснение с помощью закона или крупной научной теории -номологическое объяснение, а, следовательно, и прогнозирование [4].
Помимо законов, в качестве оснований объяснения могут быть использованы причинные связи, структурно-функциональные, генетические и пр. Некоторые философы придают настолько большое значение причинно-следственным отношениям, что развивают каузальную концепцию объяснения (прогнозирования) [6]. Для химии, как учебного предмета, важно утверждение о том, что «Объяснение в естествознании ориентируется, прежде всего, на раскрытие причинно-следственных связей и отношений» [5]. Следовательно, весьма значимое основание для прогнозирования на материале курса химии - причинно-следственные зависимости.
Логическая структура объяснения обычно дедуктивна, поэтому в научном и учебном познании наибольшее распространение имеет дедуктивно-номологическая схема (модель) объяснения.
Однако рассуждения могут строиться и недедуктивно, например: железо - металл, оно проводит электрический ток; медь и алюминий также металлы, поэтому тоже проводят электрический ток. В области прогнозирования рассуждения могут строиться аналогично: если сернистая кислота слабее серной, то и азотистая должна быть слабее азотной [4].
Для развития прогностических умений в образовательном процессе следует использовать прогностические задания. В учебном процессе прогностическими считают задания, выполнение которых требует рассуждений и умозаключений на основе имеющихся знаний о пока неизвестных школьникам фактах и явлениях, выдвижения предположений о перспективах развития химического процесса.
Рассмотрим виды прогностических заданий:
1. Основанные на жестко детерминированных расчётах
Куда устремится воздушный шар, наполненный неоном, - вверх или вниз?
2. Связанные с предсказанием возможной последовательности развития событий во времени
Как будет меняться накал лампочки прибора для определения электропроводности растворов, электроды которого опущены в уксусную эссенцию, по мере добавления к ней воды, то есть по мере разбавления раствора?
83
3. Обратно-теоретические
Имеется твёрдое бесцветное легкоплавкое вещество, с запахом, плохо растворимое в воде, но хорошо растворимое в органических растворителях. Предположите тип кристаллической решётки у этого вещества [4].
4. Ретрозадания и др.
В 1856 году восемнадцатилетний английский химик У.Г. Перкин во время каникул работал в своей домашней лаборатории. Он пытался синтезировать хинин, однако вместо него неожиданно получил яркий красновато-фиолетовый краситель. Вместе с отцом и братом У.Г. Перкин основал фирму и организовал производство в заводском масштабе. Основателем какой отрасли промышленности следует считать Перкина [3]?
Так как предсказательная функция - одна из основных функций, то в учебном процессе в рамках каждой научно-теоретической платформы необходимо использовать задания прогностического характера.
Задания для диагностики сформированности умения прогнозировать и критерии их оценивания
№ 1. Определите способ получения, характерные свойства и области применения гидроксида бария.
Барий и его соединения на уроках подробно не изучаются. Задача состоит в том, чтобы на основании знаний о строении и свойствах одного представителя второй группы главной подгруппы (кальция и его соединений) и знаний об общих закономерностях в этой подгруппе предсказать общие свойства гидроксида бария. По аналогии с гидроксидом кальция можно предположить, что гидроксид бария получают при взаимодействии бария и оксида бария с водой. Он находится в твердом состоянии, растворяется в воде. Гидроксид бария проявляет все общие химические свойства, характерные для растворимых оснований. В подгруппе у него наиболее сильно выражены основные свойства. Исходя из всего этого, можно предположить, что гидроксид бария применяется для получения солей, определения углекислого газа и т.д.
1 балл - указание свойств.
1 балл - указание способа получения.
1 балл - указание областей применения.
Итого - 3 балла.
№ 2. Определите элемент, группу и подгруппу, в которой он находится, а также строение атома, если известно, что степень его окисления +1, атомная масса наименьшая по сравнению с другими элементами данной подгруппы. Кроме того, основный характер его гидроксида выражен наиболее слабо.
По приведенным данным можно предположить, что это - литий. Он является начальным представителем подгруппы щелочных металлов, т.е. элементом главной подгруппы первой группы. По положению его в периодической системе химических элементов рассматривают строение атома.
1 балл - определение элемента и его местоположения в ПСХЭ.
1 балл - строение атома.
Итого - 2 балла.
№ 3. Предложите способ получения гидроксида меди (2) из чистой меди.
Прямое получение гидроксида меди (2) из меди напрямую невозможно. Поэтому сначала необходимо получить растворимую соль меди - сульфат или нитрат меди (2), после чего действием щёлочи получить искомое соединение.
1 балл - схема получения растворимой соли меди (2).
1 балл - схема получения гидроксида меди (2).
1 балл - указание условий реакций, расстановка коэффициентов.
Итого - 3 балла.
№ 4. Укажите, как и почему изменится в зависимости от понижения и повышения температуры и давления следующее равновесие: 2Ш + 02 = 2Ш2 + 0.
Процесс синтеза оксида азота (IV) является экзотермическим и повышение температуры сдвигает равновесие влево, а понижение ее - вправо. Неодинаковый объем исходных веществ и полученного дает возможность сделать вывод, что повышение давления смещает равновесие вправо, а понижение его - влево.
1 балл - указание, куда сместится равновесие в зависимости от изменения давления.
1 балл - указание, куда сместится равновесие в зависимости от изменения температуры.
1 балл - указание причин смещения равновесия.
Итого - 3 балла.
№5. Решите цепочку превращений:
СаСОз ^ СаО ^ СаС2 ^ Са(ОН)2 ^ СаСОз ^ Са(НСОз)
1) СаСОз (1) = СаО + СО2
2) СаО + 3С (1) = СаС2 + СО
3) СаС2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2
4) Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О
5) СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2
1 балл за каждую схему реакции.
1 балл - указание условий реакций, расстановка коэффициентов.
Критерии оценивания уровня сформированности умения наглядно отражены в таблице 1:
Таблица 1. Критерии оценивания уровня сформированности умения прогнозировать
Уровень сформированности умения Отметка Количество баллов
Высокий 5 15 - 17
Повышенный 4 14 - 12
Базовый 3 9 - 11
Ниже базового 2 Меньше 9
Очень важно непрерывно продолжать развитие у современных школьников предсказательных умений, то есть умений судить о состоянии какого-либо явления в будущем, моделировать будущие события. Систематическое применение прогнозирования приносит эмоциональное удовлетворение, так как при этом в полной мере используется уровень знаний, возникает потребность в поиске новых задач, проблем, нестандартных ситуаций. Приобретенные в школе умения прогнозировать помогут в будущем решать как теоретические, так и практические задачи.
Список литературы
1. Беспалов П.И. Применение учебного прогнозирования в химическом эксперименте // Химия в школе, 2012. № 2. С. 55-60.
2. Гончарук О.Ю., Иванова О.А. Прогнозирующее обучение: развитие информационных умений учащихся // Химия в школе, 2012. № 4. С. 23-28.
3. Гроссе Э., ВаймантельX Химия для любознательных. Л.: Химия, 1985.
4. Миренкова Е.В. Прогностические задания // Химия в школе, 2015. № 4. С. 19-25.
5. Новейший философский словарь / Сост. А.А. Грицанов, Минск, 1999. С. 756.
6. Сэлмон У. Научное объяснение и причинная структура мира, 1984.
7. [Электронный ресурс]. Режим доступа: Ь1рз://минобрнауки.рф/документы/2365/ (дата обращения: 14.01.2019).
