Гуманитарное обновление обучения химии в современной школе
А.
Н. ЛяминБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Лямин
А.
Н.,
Пак
М.
Гуманитарное обновление обучения химии в современной школе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2012. – №7 (Июль). – С.
1–5. – URL:
http://e-koncept.ru/2012/12081.htm.
Аннотация. Статья посвящена актуальной проблеме качества общего химического образования посредством интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний. Решение поставленной проблемы обусловлено ведущими идеями, отражёнными в документах ЮНЕСКО и Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года, определяющими качество общего образования как уровень социальной зрелости школьника, достаточный для обеспечения автономии и самостоятельности в различных сферах жизнедеятельности.
Ключевые слова:
интеграция естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии в современной школе, интегративно-гуманитарное обучение, интегративно-гуманитарный подход
Текст статьи
ЛяминАлексей Николаевич, кандидат педагогических наук, Почетный работник общего образованияРФ, доцент кафедры естественнонаучного и математического образования,заведующий центром мониторинговых исследований и прогноза в области образованияКОГОАУ ДПО (ПК) «Институт развития образования Кировской области», г. Кировenimo@kirovipk.ru
ПакМария, доктор педагогических наук, Почетный работник высшего профессионального образованияРФ, профессор кафедры химического и экологического образования, Почетный профессор ФГБОУ ВПО Российский государственный педагогический университетим.А.И.Герцена, г. СанктПетербургmspak@herzen.spb.ru
Гуманитарноеобновление обучения химии в современной школе
Аннотация. Статья посвящена актуальной проблеме качества общего химического образования посредством интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний. Решение поставленной проблемы обусловлено ведущими идеями, отражёнными в документах ЮНЕСКО и Концепции долгосрочного социальноэкономического развития Российской Федерации на период до 2020 года, определяющими качество общего образования как уровень социальной зрелости школьника, достаточный для обеспечения автономии и самостоятельности в различных сферах жизнедеятельности.Ключевые слова: интегративногуманитарное обучение, интегративногуманитарный подход, интеграция естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии в современной школе.
...Мир задан человеку не вещнонатуралистически,а духовносмысловым образом как ценностная сущность,подлежащая пониманию и истолкованию.М.Хайдеггер
Ведущая тенденция развития современной цивилизации –интеграция разнообразных научных и философских воззрений на основе идеи гуманизации, человеколюбия. Человеческое общество вступило в век господства микроэлектроники, информатики, нанотехнологии и биотехнологии, которые в корне преобразуют производство. Новому, более высокому уровню техники и технологии производства должна соответствовать новая, более высокая ступень развития общества и самого Человека в их взаимодействии с Природой.Актуальность проблемы качества образованияНаиболее актуальной проблемой современности, по данным ЮНЕСКО, является проблема качества образования.Главная проблема образования в России заключается в неэффективности системы общего образования: «…Это ощущается всеми участниками образовательного процесса. Учителя говорят, что изменились дети, и учить стало труднее. Ученики говорят, что не испытывают интереса к школьному учению. Родители готовы платить, и платят большие деньги за дополнительные образовательные услуги для своих детей, а управленцы который уже год пытаются реформировать школу. Неэффективность проявляется в том, что не видно результата, значимого вне самой системы образования. Образование замкнулось само на себя, наплодило множество искусственных форм, не существующих нигде, кроме самой сферы образования, и то, что было изначально средством, превратилось в цель. Иными словами, то, чему я учусь в школе, только там и востребовано. Общее образование стало напоминать изучение мертвых языков, которые, кроме как в самом образовательном учреждении, нигде больше не нужны»[1, с. 4].В современном общем химическом образовании, по мнению многих учёных (Н.С.Ахметов, Е.В.Береснева, А.А.Журин, О.С.Зайцев, А.А.Карцова, М.С.Пак, Г.И. Шелинскийидр.) и практикующих учителей, существует проблема формализации знаний учащихся и, как следствие, заниженный мотив изучения химии школьниками. Например, среднее общее химическое образование зачастую трактуется и реализуется как банальное «натаскивание»школьников на выполнение не всегда удачных контрольноизмерительных материалов ЕГЭ, и педагог вынужденэто делать,т.к. рейтинговый балл ЕГЭ имеет юридическую силу.Большинство школьников видит смысл получения химических знаний в субъективной оценке педагога и успешной аттестации для возможности получения престижного профессионального «настоящего»образования и дальнейшей активной преуспевающей жизни.Таким образом, возникает противоречие между активизацией методических средств и форм обучения школьников естественным дисциплинам, вт.ч. химии, совершенствованием дидактических и информационнокоммуникационных средств обучения и угнетением внутренних мотивов учащихся к изучению данных дисциплин на почве формализации получаемых знаний.Центральное звено обозначенного противоречия мы видим:
в неоптимальном использовании методических средстви приёмов обучения школьников химии относительно целейсовременного общего образования;
в формальном подходе к содержанию химического образования в школеи формальнологическом изложении учебного материала;преобладание формальной знаниевой парадигмы образования в ущерб реальной деятельностной парадигме приводит к доминированию репродуктивной деятельности обучаемого, отвечающего на вопрос «Как?», и угнетению творческой деятельности ученика с постановкой вопроса «Зачем?», «Почему?»;
в несовершенстве оценки результатов обучения химии в школе и не востребованностирезультатов школьного химического образования современным обществом;
в неразрешённости проблем интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии в современной школе (присвоено может быть только то, что осмыслено и оценено!Природу мы объясняем, духовную жизнь мы понимаем).В итоге учащиеся чаще прибегают к запоминанию определённых алгоритмов (штампов), мнемонических правил ит.д., позволяющих, в определённых случаях (тех же штампах), получить удовлетворяющий контролёра ответ (зачастую далеко не всегда разумный).В России обозначенная проблема возведена в ранг государственной (Приоритетный национальный проект «Образование», Концепция долгосрочного социальноэкономического развития Российской Федерации на период до 2020г., п.III.4 Развитие образования, Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа»)и определены основные направления модернизации среднего общего образования, а именно: реструктуризация, профилизация, открытость, информатизация и качество (компетенции).Концепция Петербургской школы (О.Е.Лебедев, А.П.Тряпицына, Н.И.Роговцева идр.) трактует образование как специально организованный процесс освоения социального опыта и формирования на этой основеиндивидуального опыта учащихся по решению познавательных и личностных проблем, результатом которого является достижение обучаемыми определенного уровня образованности. Следовательно, образование рассматривается так же как процесс развития ребенка, обогащения его индивидуального опыта, раскрытия его творческих способностей.Целями образования провозглашаются[2]:
достижение уровня образованности, соответствующего потенциалу обучаемого и обеспечивающего дальнейшее развитие его личности и возможности продолжения образования;
формирование у каждого учащегося опыта индивидуальных достижений в реализации своих способностей;
формирование и развитие у школьников опыта общения, основанного на взаимном уважении.Воспитание, образование, формирование культуры поколений –задача и обязанность современной школы. Сегодня проблемы культуры, культурной технологии, культурного обеспечения социального развития стали первостепенными в решении многих задач. Не случайно образование до сих пор несёт на себе следы дефицита культуры, который можно ликвидировать только в условиях последовательного и целенаправленного приоритетного развития обновленной культуры в целом.Таким образом, можно сформулировать противоречие между необходимостью разработки и реализации инновационной парадигмы естественнонаучного, в частности химического, образования и отсутствием научнопрактических рекомендаций по достижению качестваобразованияшкольников посредством интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении, например химии.Отсюда вытекает задача целостного развития духовных и материальных сил человека, и выдвигаются новые требования к научной и мировоззренческой подготовке учащихся.«Целое мира призван постичь целостный человек и сделать это может целостным способом мышления, в котором научный (дискретный, дифференцирующий, аналитический) ко всему подход сопряжен с художественнообразным, синкретичным, или синтезирующим»[3].Устранение обозначенного выше противоречия базируется на важном понимании того, что изучение в школе химии как науки не самоцель ради самой химической науки, а важность, прежде всего, как составной часть целого –культуры. Научное знание может существовать только в определённой культурной среде. Сделав его предметом и содержанием образования, его нельзя вырвать из этой среды. Любое знание, входящее в структуру мировоззрения, вначале осмысливается, очеловечивается,т.е. становится гуманитарным. Кроме того, дробное (не интегративное)восприятие мира в годы учёбы в школе накладывает отпечаток на всю жизнь и может навсегда лишить человека как реальной оценки своего места в обществе, так и перспективы развития самого общества. Решить противоречия, сложившиеся в химическом образовательном пространстве, можно и, наверное, нужно посредством гуманитарного обновления обучения химии в современной школе.Различия обучения химии в так называемой традиционной и инновационнойшколахможно отразить в таблице(табл.1).
Таблица 1Различия обучения химии в традиционной и инновационной школах
Ключевые признакиТрадиционная школа(экстенсивное обучение)Перспективная школа(интенсивное обучение)ИдеяЗнания и умения, необходимые для продолжения химического образованияИндивидуальноценностные смыслы познания и понимания природы, оптимальное сосуществование в социальной и природной средах, профессиональное самоопределениеЦельВторична, специальные, формальные знания и умения, выполнение ЕГЭопределяющий вопрос «Как?»Первична, системные знания, универсальные умения, УУД, интегральный стиль мышления, определяющиевопросы«Зачем?»,«Почему?»МетодологияФормальнологические методы познания, информационнофактологическое изложение материала, формальная логикаИнтегративногуманитарные методы познания, ценностносмысловое проблемное изложение материала посредством создания образов, оценивающая логикаЗадачиОднозначность решенияВариативность решенийКритерии качестваОднозначность, отметкаВариативность, оценка, самооценка
Гуманитарное обновление обучения химии: понятия, аспектыРассмотрим и уточним категориальный аппарат [4], связанный с проблемой гуманитарного обновления школьного химического образования, иначе при решении частных вопросов придётся всё время «спотыкаться»изза нерешённости общих методологических вопросов.Гуманитарный1–обращённый к человеку, предназначенный для человека, связанный с человеком с его интересами, культурой, историей, индивидуальными ценностями, смыслом, и другими духовными и душевными аспектами жизнедеятельности.Гуманитарное содержание–содержание, включающее совокупность тонких (негрубых)инструментов влияния, создающих условия для нового социального пространства, для конвенциональной2социальной игры, где «человек человеку –человек».Гуманитарная технология3–сложный (многофакторный, многостадийный, нелинейный, открытый) интеграционный процесс получения гарантированного духовного продукта с заданными свойствами, как позитивными (направленными на созидание), так и негативными (направленными на разрушение), посредством реализации системы ресурсов (духовных, интеллектуальных, материальных и др.).Гуманитарные технологии трактуются значительно шире, нежели простое сведение этого понятия к использованию в преподавании предмета содержания гуманитарных наук. В толкование этого термина вкладывается глобальный инновационный смысл, а именно: воспитание человека, способного принимать ответственные компетентные решения, которые не угрожали бы судьбе будущих поколений. На первое место выносится функция воспитания, что очень важно в современных условиях образования, так как ценностные смыслы и отношения в отличие от знаний и умений нельзя передать, а можно только воспитывать.Принципиально важна взаимосвязь понятий «гуманитарный» и «гуманный». 1От лат. humanitas–человечество, человеческая природа, высокая образованность, культура.2От лат. conventionalis–принятый, соответствующий договору, условию, установившимся традициям.3От греч. techne–искусство, мастерство, умение и logos–слово, речь, учение.Гуманизм4–мировоззрение, в основе которого признание ценности человека как личности, его права на свободное развитие и проявление своих способностей, утверждение блага человека как критерия оценки общественных отношений.Гуманное содержание связано с представлениями о самоценности каждой человеческой жизни и каждого индивидуального смысла жизни, соотносимых друг с другом через конвенциональную коммуникацию.Гуманитарные технологии могут быть использованы как в целях мира идуховного развития, так и в целях войны и насилия. Только открытые для всех и находящиеся внутри конвенциональной коммуникации гуманитарные технологии являются гуманными. Закрытые технологии воздействия не являются гуманными.Открытые гуманитарные технологии –социальные технологии, реализующие программы обучения, воспитания и духовного развития личности на основе комплексного использования знаний о человеке и его духовной культуре.Гуманитаризация обучения химии–процесс, направленный на взаимосвязь и синтез специфического «химического»содержания с содержанием наук о человеке, его истории, культуре, ценностных смыслах идр., способствующий развитию индивидуальных качеств школьника посредством использования «человеческого фактора», без понимания которого учащимися теряется глубинный смысл учения.К таким качествам можно отнести эмоции, мотивы, волю с опорой на духовные цели и нравственные ценности, на убеждения и идеалы –всё то, что определяет культурного человека, гражданина.Интегративногуманитарный подход–методологический подход со своеобразной «призмой видения»всего образовательного процесса, в основе которого целостное объединение разнородных компонентов на базе понимания ценностных смыслов.В табл.2представлена попытка показать существенные признаки естественнонаучного и гуманитарного подходов познания, возможности их синтеза, а также планируемые результаты такого синтеза.Так, например, очень важно при обучении школьников химии, наряду с формальной логикой, использовать оценивающую логику отбора и изложения учебного материала (табл.3).Приведём пример некоторых аспектов характеристики воды, формируемых у школьников при различных подходах к обучению химии.Естественнонаучный:вода –H2O, вещество без вкуса, без запаха, без цвета, имеет молекулярное строение, молярная масса составляет 18г/моль, молекула угловая(104,5°)образована атомом кислорода и двумя атомами водорода, Тпл−0°С, Тк−100°С, ρ−1000кг/м3, диэлектрик,универсальныйрастворитель(ε–78,3), создаёт нейтральную среду. При пропускании паров водычерез раскалённый уголь она разлагается и образуетсят.н. водяной газ –Н2О + С = СО↑+ Н2↑. При повышенной температуре в присутствии катализатора вода реагируетс СО, СН4, –Н2О + СО== СО2↑+ Н2↑(катализ.Fe); Н2О + СН4= СО↑+ ЗН2↑(катализ.Ni или Со).Вода реагирует с активными металлами иих оксидами–K+H2O= 1/2H2↑+ KOH; CaO+ H2O== Ca(OH)2, с оксидами неметаллов–P2O5+ 3H2O= 2H3PO4, является продуктомреакции нейтрализации иОВР.Гуманитарный:в твёрдом состоянии называется льдом, снегом или инеем, а в газообразном–водяным паром. Около ¾поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, льды), вода способна растворять в себе много веществ,
4Отнем. humanismus, Г. Фогт 1859г. и от лат. humanus–человеческий, человечный, человеколюбивый.Таблица 2Специфика и возможности методологических подходов
ЕстественнонаучныйИнтегративногуманитарныйГуманитарныйТеоретикометодологические основыНомотетические(от греч. nomos –закон и tetos–установленный), или, по Риккерту, генерализирующие (обобщающие)методы –количественные методы логического постижения реальности, вырабатывающие общие понятия и законы, формулирующие систему всеобъемлющих понятий и законовГерменевтика (от греч. hermēneuo–разъясняю, hermēneutikos –разъясняющий, истолковывающий)–искусство и теория истолкования, имеющего целью выявить смысл, исходя из объективных и субъективных основанийИдиографические(от греч. idios–особенный и grapho–пишу), индивидуализирующие методы –качественные методы интуитивного постижения реальности, выявляющие индивидуальные характеристики объекта посредством связи его с «ценностями», идеальными сущностями, благодаря которым объект становится «значимым»Интеграционногуманитарная мотивирующая деятельность педагогаЦелевой компонентуниверсальные учебные действияЛичностнозначимая интеграционная деятельность обучаемогоСистема знанийСистемные знания о природе, человек –часть природыИндивидуальноценностные,смысловые, системные знанияо природе и обществеАморфные знания об объекте, человек –часть мира (культуры)ПредметЕстественный мир, модели, объекты и явления, демонстрирующие управляющие законыСоциальнокультурные и природные системы в индивидуальносмысловомконтекстеИдеальный мир –продукт человеческой деятельности, невоспроизводимые явления, отражающие определённые смыслыПознаниеОбъяснение, формальная логика, законы, принципы, причинноследственные связи, индукция, дедукция, обобщениеОценивающая логика и причинноследственная логика, осмысленная вера, основанная на ценностносмысловой интерпретации события, интуиция, поиск смысловИнтуиция, понимание, описание, оценивающая логика, интерпретация, вера, индивидуальность, частности, придание смысловРезультатПредметные знания, уменияУниверсальные учебные действия, вариативность решения, интерпретация, личностноценностные смыслы, пониманиеЛичностные, метапредметные, ценности и ценностные отношения, личная позицияКритерииОднозначность решения, правильность, отметкаПравильность, полезность, безопасность, духовность, прибыльность, оценка и самооценкаВариативность решения, оценка
Таблица 3Сравнение отдельных аспектов формальной и оценивающей логики
Формальная логикаОценивающая логикаПознание явлений через сформулированные законы, теории, принципы как критерии истины.Основные вопросы: Как? Почему?Познание явлений в их жизненном, культурном, историческом значении. Это ценностные понятия.Основные вопросы: Ради чего? Зачем?Основной принцип: причинностьПричина → следствиеПрошлое → будущееОсновной принцип: антипричинностьСледствие → причинаБудущее → настоящееПонимание рассматривается в гносеологическом контексте, как способ познанияПонимание рассматривается в онтологическом контексте,как способ существованияЖизнь –предмет познания и одновременно исходный пункт познания, следовательно, она изначально находится в состоянии понимания, а отправной точкой является переживание.Именно в переживании открывается живая реальность (Дильтей)
приобретая тот или иной вкус, в атмосфере нашей планеты вода находится в виде капель малого размера, в облаках и тумане, а также в виде пара. При конденсации выводится из атмосферы в виде атмосферных осадков (дождь, снег, град, роса). В совокупности жидкая водная оболочка Земли называется гидросферой, а твёрдая криосферой. Вода является важнейшим веществом всех живых организмов на Земле. Предположительно, зарождение жизни на Земле произошло в водной среде, Многими видами спорта занимаютсяна водных поверхностях, на льду, на снегу и даже под водой. Это подводное плавание, хоккей, лодочные виды спорта, биатлон и др.Вода –экономически важный продукти средство транспортировки.Вода –объект вдохновения художников и поэтов идр.Интегративногуманитарный:
(оксид водорода)–химическая формулаН2O, вещество, не имеющее цвета (в малом объёме), запаха и вкуса. Около 71% поверхности Земли покрыто водой. Является хорошим сильнополярным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы). Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Вода на Земле может существовать в трёх основных состояниях–жидком, газообразном и твёрдом и приобретать различные формы, которые могут одновременно сосуществовать друг с другом. Чистая (не содержащая примесей)вода–изолятор. При нормальных условиях вода слабо диссоциирована и концентрация протонов (точнее, ионов гидроксония H3O+)и гидроксильных ионов HO−составляет 0,1мкмоль/л, но поскольку вода–хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Вода играет уникальную роль как вещество, определяющее возможность существования и саму жизнь всех существ на Земле. Она выполняет роль универсального растворителя, в котором происходят основные биохимические процессы живых организмов. Уникальность воды состоит в том, что она достаточно хорошо растворяет как органические, так и неорганические вещества, обеспечивая высокую скорость протекания химических реакций и в то же время–достаточную сложность образующихся комплексных соединений. Благодаря водородной связи, вода остаётся жидкой в широком диапазоне температур, причём именно в том, который широко представлен на планете Земля в настоящее время. Одним из наиболее важных вопросов, связанных с освоением космоса человеком и возможности возникновения жизни на других планетах, является вопрос о наличии воды за пределами Земли в достаточно большой концентрации. Известно, что некоторые кометы более, чем на 50% состоят из водяного льда. Вода сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60% парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.
В среднем в организме растений и животных содержится более 50% воды.
В составе мантии Земли воды содержится в 10–12раз больше, чем количество воды в Мировом океане.
При средней глубине в 3,6км Мировой океан покрывает около 71% поверхности планеты и содержит 97,6% известных мировых запасов свободной воды.
Если бы на Земле не было впадин и выпуклостей, вода покрыла бы всю Землю, и её толщина была бы 3км.
Если бы все ледники растаяли, то уровень воды на Земле поднялся бы на 64м и около 1/8поверхности суши было бы затоплено водой.
Морская вода при обычной солёности 35‰ замерзает при −1,91°C.
Иногда вода замерзает при положительной температуре.
При определённых условиях (внутри нанотрубок)молекулы воды образуют новое состояние, при котором они сохраняют способность течь даже при температурах, близких к абсолютному нулю.
Вода отражает 5% солнечных лучей, в то время как снег–около 85%. Под лёд океана проникает только 2% солнечного света.
Синий цвет чистой океанской воды объясняется избирательным поглощением и рассеянием света в воде.
С помощью капель воды из крановможно создать напряжение до 10киловольт, опыт называется «Капельница Кельвина».
Вода–это одно из немногих веществ на Земле, которые расширяются при переходе из жидкой фазы в твёрдую (кроме воды, таким свойством обладают висмут, галлий и некоторые соединения и смеси).
Вода может гореть, если ее поместить в атмосферу с фтором, иногда даже с взрывом. При этом выделяется кислород.Важнейшими функциями интегративногуманитарного подхода в обучении школьников химии являются:
методологическая (внутрипредметная и межпредметная интеграция; методологический синтез, уровни, формы, механизмы интеграции);
формирующая (специфические, базовые и ключевые образовательные компетенции; эмоции, воля, мотивы, стиль мышления и другие качества культурного гражданина);
интегрирующая (дифференциация; системообразование; интеграция естественнонаучных и гуманитарных знаний; конгломерация, синтез, конструктивное моделирование);
проектировочная (планирование целей и задач интегративного содержания, комплексного методического обеспечения, форм адекватных методологии);
прогностическая (предвидение результатов –допрофессиональных образовательных компетенцийидр., схема1).Гуманитарное обновление обучения химии в современной школе–процесс модернизации и система мер, направленных на оптимальную интеграцию естественнонаучных и общекультурных компонентов при обучении химии в школе посредством использования индивидуальных ценностных смыслов и универсальных умений человека в пространстве культуры (духовной и материальной)и во времени (истории).Гуманитарное обновление обучения химии в современной школе возможно и эффективно при реализации следующих методических условий:
комплексное планирование задач химического образования в современной школе и целостное решение их посредством интеграцииестественнонаучных и гуманитарных знаний;
отбор и целостная реализация ценностных, дидактически значимых естественнонаучных и гуманитарных знаний в условиях средней школы;
интегрирующая роль энергоэнтропийной сущности природных и культурных объектов;
использование стимуляционномотивирующих ситуаций как интеграционного центра интегративной технологии проведения учебных занятий;
активная включённость учащихся в различные виды творческой, групповой и индивидуальной работы, в самостоятельную работу по постановке и решению учебных проблем;
создание высокоэмоционального фона при проведении интегративных занятий по химии посредством создания образов, ориентирующих на личностнозначимые ценностносмысловые установки учащихся и педагога;
раскрытие практического и теоретического значения химии в развитии общества, знакомство учащихся с «химией» своего края и формирования ценностносмыслового отношения к малой родине;
использование на занятиях специфических методов и интегральных средств наглядности (mind mapping, интегративный эксперимент, стимуляционномотивирующие ситуации, познавательные интегральные задания, химический язык в интегральном контексте, литературнохудожественные образы и исторические ретроспективы, эпиграф идр.);
комплексноинтегративная методика оценки учебных достижений школьника;
высокий уровень химической образованности и общей культуры педагога.Гуманитарное обновление призвано для оптимального решения ещё одной актуальной проблемы современного химического образования в школе –обучения через воспитание, ибо присвоено может быть только то, что осмыслено и оценено.Я. Корчак писал, что ребёнок не готовится к жизни, а живёт. Соответственно и целевой смысл гуманитарного обновления школьного химического образования заключается в актуальности и востребованности полученных школьником знаний и универсальных умений сегодня, а не потом в будущем, потому что сиюминутно подросток познаёт мир, учится, культурно развивается. Это составляет основу не только индивидуализации, профилизации, но и формирования активной жизненной позиции, свободы выбора, стержнем которого сегодня непременно должны быть образованность, осведомлённость, универсальность.Интеграция естественнонаучных и гуманитарных знанийВажнейшим средством гуманитарного обновления обучения химии является интеграция естественнонаучных и гуманитарных знаний –процесс целостного объединения ранее разобщенных разнородных компонентов.В качестве разобщенных компонентов выступают химические объекты (вещества, химические элементы, реакции, технологии ит.п.)с одной стороны и ценностные смыслы их изучения с другой стороны.Интеграция естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии–это процесс и результат целостного объединения естественнонаучных и гуманитарных компонентов (содержания, форм, средств,методов, теории и практики образования), стимулирующий развитие культуры обучающихся, понимание ими природы и значения человеческих ценностей в современном мире, формирующих у школьников допрофессиональную компетентность как интегральное выражениеобразовательных компетенций (включающих системные знания, универсальные умения и индивидуально ценностные смыслы, мотивы учения и опыт творческой деятельности, ценность самообразования, отношения, эмоции и другие качества культурного человека).Механизм интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии разнообразен, но цель интеграции одна –формирование универсальных учебных умений, обуславливающих формирование универсальных учебных действий как структурнофункциональных компонентов продуктивной деятельности.С главной целью интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении школьников химии сопряжены такие аспекты обновления, как:
допрофессиональная компетентность школьника как интегральное выражение специальных, базовыхи ключевых образовательных компетенций, обеспечивающих качество химического образования в современной школе (схема1);
формирование научного миропонимания учащихся, базирующегося на основе целостной научной картины природы;
достижение целостности знаний школьников о человеке и природе, их ориентация на ценности гуманистического характера;
выявление и создание гуманитарных основ химического образования современного человека;
становление познавательного интереса и мотива к изучению химии как части и феномену общечеловеческой культуры, развитие всех сфер личности учащегося, его возможностей, способностей идр.Специфику интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний в процессе обучения химии в современной школе составляют следующие важнейшие особенности:
оптимизация интеграции основного и дополнительного содержания химического образования школьника;
систематичность проведения интегративных занятий в рамках основной урочной формы обучения ивнеурочных мероприятий;
ведущая идея интегративного занятия–методологический синтез целей и задач обучения, развития и воспитания обеспечивающий оптимальную направленность занятия на результат (индивидуальноценностные смыслы и мотивы учения, интегральный стиль мышления, допрофессиональная компетентность школьника);
интеграция и конструкционная мобильность химических и гуманитарных блоков (модулей)содержания учебного материала;
уровневость интеграционных процессов с их многоэтапными механизмами;
комплексное использование традиционных и инновационнных образовательных средств, технологий и форм обучения;
обоснованный выбор интеграционных центров (цельных компонентов, координирующих и интегрирующих однои разнородные компоненты в целостное новообразование);
учёт будущей и текущей специализации учащихся.Концептуальная модель интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний (табл.4) представляет собой множество структурных (методологотеоретические основы, целевой, потребностностимуляционномотивационный, содержательный, организационноуправленческий, результативнооценочный) и
функциональных
(интеграциСхема 1. Система образовательных компетенций школьника
онногуманитарная мотивирующая деятельность учителя и ценностносмысловая интеграционная деятельность школьника) компонентов, обладающее целостными свойствами и закономерностями.Реализация интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии в современной школе базируется на системе, которая включает ведущие идеи (обеспечение фундаментализации и, как следствие, качества общего химического образования); методологические подходы (интегративногуманитарный, компетентностный, аксиологический, блочномодульный, технологический)и дидактические принципы (гуманизации, системности, проблемности, научности, мотивации, практической значимости, интерактивности, цикличности, открытости).Целевой компонент концептуальной моделипредставлен системой образовательных компетенций, определяющих качество школьного химического образования (схема1).Содержательный компонент модели(схема2)представлен инвариантными модулями школьного химического образования (обязательный минимум федерального государственного стандарта
общего
образования)
и вариативными модулями, Внутрипредметная интеграция химических знаний
Методологический синтез естественнонаучных и гуманитарных знаний
Ключевые компетенции(личностные результаты обучения):информационная;регулятивная;коммуникативная;социальноправовая;мотивационная(стиль мышления и умения, позволяющие решать личностнозначимые проблемы различного уровня и характера)Базовые компетенции(метапредметные результаты обучения):системные знания;обобщённые (универсальные)умения(способность к решению общеучебных проблем различного уровня и характера)Специальные компетенции(предметные результаты обучения):предметные знания;специфические предметные умения(способность к решению учебных проблем предметного (химического) характера)Межпредметная интеграция естественнонаучных знанийуниверсальныеучебныедействияТаблица 4Концептуальная модель интеграции естественнонаучных и гуманитарных знанийпри обучении химии в современной школе
Методологотеоретические основыметодологический синтез естественнонаучного и гуманитарного подходов к обучению школьниковВедущая идеяМетодологические подходыДидактические принципыФундаментализация обучения как средство оптимизации качества общего химического образованияИнтегративногуманитарный, компетентностный, аксиологический, блочномодульный, технологическийНаучности, системности, мотивации, проблемности, саморазвития, интерактивности, цикличности, открытости, практической значимости, гуманизацииИНТЕГРАЦИОННОГУМАНИТАРНАЯ МОТИВИРУЮЩАЯ ДЕЯТЕЛχНОСТχ УЧИТЕЛЯЦелевой компонентЦЕННОСТНОСМЫСЛОВАЯИНТЕГРАЦИОННАЯДЕЯТЕЛχНОСТχШКОЛχНИКАУниверсальные учебные действияПотребностностимуляционномотивационный компонентИзменения в мотивационной сфере учащихся, направленные на доминированиемотивов познания, учебных достижений, самообразования и самореализацииСодержательный компонентИнтеграция естественнонаучных и гуманитарных модулей содержания посредством энергоэнтропийного учения как интеграционного центраИнвариантные базовые блоки и модули школьного курса химии, отражённые в федеральном компоненте образовательного стандартаЭнергоэнтропийное учениеЛичностнозначимые, ценностносмысловые блоки, отражающие духовнокультурную и историческую значимость химического образованияОрганизационноуправленческий компонентИнтеграция естественнонаучных и гуманитарных методических средств и форм обучения посредством создания стимуляционномотивирующих ситуацийMind Mapping;эпиграф;интегративный эксперимент;познавательные интегральные задания;химический язык в интегральном контексте;исторические ретроспективы;литературнохудожественные образы;жизненные ситуацииСтимуляционномотивирующаяситуацияПанорама;дискуссия;семинар;творческая работа;проект;публичная защита;практикум;домашний эксперимент;конференция;олимпиада;конкурс;инсценировка;музейный урокРезультативнооценочный компонентИнтегральный стиль мышления, системные знания и интегрированные умения как результат интеграции естественнонаучных и гуманитарных знанийСистемные знания;интегрированные умения;осмысленная вера, основанная на духовноценностной интерпретации события;индивидуальноценностные смыслы учения;миропониманиеИнтегральный стиль мышленияРефлексия;пооперационный и компонентный анализ;уровневая методика оценки;систематический рейтинг качества обученностишкольника;самооценка
содержащими естественнонаучную и гуманитарную составляющую, определяющими личностнозначимые смыслы химического образования. Все модули интегрируются посредством всеобщего энергоэнтропийного учения, позволяющего на своей единой основе целостно объединить содержание всего школьного курса химии.Схема 2. Содержательный компонент концептуальной модели
Энергоэнтропика5–универсальный метод исследования различных систем и явлений с помощью энергетических балансов и энтропийных эффектов.Первопричиной всего сущего в мире является материя. Все явления, так или иначе, связаны с изменением энергии(как мерой движения материи), вт.ч. химические реакции, образование и стабильность вещества идр.Носителем химической формы движения материи является система атомов, ионов, радикалов или молекул (вещество), а в основе движения лежит процесс разрушения и образования связей или перераспределение электронной плотности между частицами, при этом вновь образующиеся частицы приобретают качественно новые свойства. 5От греч. enérgeia–действие, деятельность, entropίa–поворот, превращение.ЭНЕРГОЭНТРОПИЙНОЕ УЧЕНИЕ1.Закон сохранения энергии.2.Закон возрастания энтропии.3.Закон уменьшения энтропии саморазвивающихся систем.4.Закон предельного развития.5.Закон конкуренции.Естественнонаучная база(картины природы)Гуманитарная интеграция(картины мира)Вещество и процессСтроение веществаСилы и направление химического процессаСкорость и механизмы химического процессаСвойства веществ и их связь со строениемБиогеохимические циклы в природеМатерия и движение, энергия, энтропияУчение о материалах, системах, технологияхЗначение и применение веществ и материалов в жизниГлобальные проблемы человека:питание, ресурсы, экология, энергияХимия и здоровье:лекарственные, отравляющие и взрывчатые веществаЭнергоэнтропийная картина жизниХимическая реакция6–движение вещества, сопровождающееся изменением его состава, структуры и энергииОсобенностью химической формы движения является статистичность, которая проявляется в том, что химический процесс (реакция)есть акт взаимодействия большого,1018и более, количества частиц, образующих вещество, свойства которого определяются только при взаимодействии.Электроотрицательность (χ)–условная величина, характеризующая способность элемента приобретать отрицательный заряд (притягивать электроны).Электроотрицательность –энергетическая характеристика химической связи.В периоде с увеличением заряда ядра возрастает электроотрицательность элемента.В группе с увеличением заряда ядра убывает электроотрицательность элемента: KBaNaCaLaMgMnBeAlVCu≈SiSnBSbTeAsPHPbAuCSeSIBrNClOF.С увеличением степени окисления элемента его электроотрицательность увеличивается: S2S0S+2S+4S+6. С увеличением заряда иона электроотрицательность элемента возрастает: HHH+. С изменением гибридного состоянияэлементаизменяется и его электроотрицательность в соединении: sp3sp2sp.
Чем ниже электроотрицательностьэлементаЧем выше электроотрицательностьэлементаТем ярче выражены:металлические,основные,восстановительныесвойства веществаK; KH; K2O; KOH
Тем ярче выражены:неметаллические,кислотные,окислительныесвойства веществаH2S; S; SO3; H2SO4
Чем больше различаются электроотрицательности элементов, образующих реагенты, тем более возможно химическое взаимодействие между ними.
В результате химической реакции элементы с наиболее различными электроотрицательностями образуют один из продуктов.
Наиболее возможны химические процессы с образованием осадков в растворах, образованием комплексных ионов (принцип минимума энергии)и образованием газообразных продуктов (принцип увеличения энтропии открытых систем).Таким образом, обучение школьников химии строится на единой энергетической концепции в противоположность традиционной классовой концепции, где определяющим положением является принадлежность к определённому классу веществ. Классовая концепция изучения химии в школе формализует знания учащихся о процессе, требует больше времени на обучение и нередко приводит к неверным решениям, т.к. свойства вещества не абсолютны, а проявляются в движении. Возникает противоречие: чтобы определить свойства конкретного вещества при взаимодействии, ученик должен определить его классовую принадлежность, которая в свою очередь должна определяться свойствами вещества. Например,NaHCO3–питьеваясода, гидрокарбонат натрия принадлежит к классу кислых солей, а в водном растворе образует щелочную среду; невозможно, при классовом подходе, школьнику прогнозировать свойства би 6От лат. re–приставка, указывающая на повторное, возобновляемое действие или на противодействие и actio–действие.нарных соединений –LiH, NCl3, I3N, PF3, H4N2и др., классовая концепция «запрещает» взаимодействие азотной и серной кислот, как представителей одного класса –кислоты, взаимодействие хлорида натрия и борной кислоты –слабая кислота не может вытеснять сильную, взаимодействие меди с бромоводородной кислотой, т.к. медь –«не активный» металл и т.п. Все эти процессы в действительности происходят. Ещё более нелепые результаты даёт классовая концепция при изучении органической химии, где взаимодействуют реагенты с разными функциональными группами и содержащие элементарный углерод в разных гибридных состояниях. С позиций энергетической концепции всё выглядит «более стройно и красиво».
Тип гибридизации χ
Связи Типы реакций Условия sp32,5Одинарные ЦсвязиЗамещения,крекингЖёсткиеhС, эл. ток, Тsp22,8ДвойнаяЦсвязь иФсвязьПрисоединенияМягкие, полярный растворительsp
3,2ТройнаяЦсвязь и две ФсвязиПрисоединения, замещенияМягкие, полярный растворитель
Окислительновосстановительные свойства органических веществ
Кислотноосновные свойства органических веществ
Следовательно, энергоэнтропийное учение является той основой, на базе которой можно интегрировать основные блоки системыестественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении школьников химии.Например, алюминий характеризуется большим значением электроотрицательности,чем щелочные и щелочноземельные металлы, а,следовательно,его соединения могут проявлять амфотерные свойства, значит, изделия из алюминия и дюралюмина нельзя использовать в быту в качестве пищевой посуды, т.к. все моющие средства создают щелочную среду для гидролиза жиров.Единый базис, обеспечивающий не только содержательнологическое, но и структурнофункциональное единство, обуславливает наивысший уровень интеграции –синтез, максимальную системность знаний, оптимальность универсальных умений и образовательных компетенций, интегральный стиль мышления школьников.Организационноуправленческий компонент модели(схема3)представлен естественнонаучными и гуманитарными образовательными средствами, технологиями и формами организации учебнопознавательных интегративных занятий по химии.Кульминационный момент интеграционных процессов в обучении школьников достигается посредством создания на занятиях стимуляционномотивирующих ситуаций.Стимуляционномотивирующая ситуация –это ситуация, характеризующаяся сознательно вызванным высокоэмоциональным состоянием ученика, детерминирующая личностно значимые условия (личностноценностные смыслы удовлетворения собственных желаний, потребностей, стремлений)направленные на достижение образовательных целей.Более подробно об основных средствах (интегральные познавательные задания идр.)мыписали на страницах журнала «Химия в школе» №10 2009г., №2, №3 2010г.
Схема 3. Организационноуправленческий компонент концептуальной модели
Создать стимуляционномотивирующую ситуациюк уроку по теме водаможно с помощью демонстрационного эксперимента взаимодействия порошков алюминия и иодав присутствии воды и взаимодействия кристаллической лимонной кислоты с питьевой содой при добавлении воды. В ходе демонстрации возникает проблема –роль воды в химических процессах, которая детерминирует учебную проблему –свойства воды и её роль в жизни человека.Приведем примеры познавательных заданий по теме вода при разных подходах к обучению химии.Естественнонаучный:рассчитайте минимальный объём природного газа, необходимый для нагрева пятилитров воды до кипения при комнатной температуре MindMappingЭпиграф –мотивСредстваинтегративный экспериментпознавательные интегральные заданияобщенаучный язык и метапонятияпрограммированныйМетодырепродуктивныйкомплекснаяучебная проблемарешение учебной проблемыСТИМУЛЯЦИОННОМОТИВИРУЮЩАЯСИТУАЦИЯпроблемныйэвристическиймодельныйоценка учебных достижений школьникарефлексияФормыºС, потерями тепла пренебречь,приведите примеры процессов подтверждающих окислительные и восстановительные свойства воды.Гуманитарный:вода наиболее распространённое вещество на Земле, обсудите современную проблему человечества, связанную с дефицитом воды.Интегративногуманитарный:в двух прозрачных ёмкостях находятся вода и насыщенный раствор сахара, предложите способ определения ёмкости с водой, помня, что пробовать незнакомые вещества на вкус нельзя! Как известно, вода является диэлектриком; почему влажность является фактором повышенной опасности электрического поражения? Какое полотенце, сухое или смоченное холодной водой, вы бы использовали в качестве прихватки для снятия с плиты горячей кастрюли, почему? В полевых условиях у вас закончился запас питьевой воды, предложите экспрессспособ обеззараживания природной воды с помощью подручных средств (аптечка и др.).Результативнооценочный компонент моделипредставлендиагностируемыми компонентами, прежде всего, допрофессиональной образовательной компетентности иинтегрального стиля мышления, а также комплексноинтегративной методикой оценивания учебных достижений школьников.Системные знания (система знаний)–упорядоченные в структурнофункциональной целостности знания о химических и других объектах окружающего мира, о методах их познания, закономерностей смежных наук, о технологии производств, о глобальных проблемах человечества, о вкладе учёных в науку и образование (в контексте их ценностных смыслов).Умения универсальные (интегрированные, обобщённые)–общелогические умения анализировать, систематизировать, устанавливать причинноследственные связи, абстрагировать ит.п.; умения практически использовать знания из разных областей, кодировать и декодировать информацию, переносить знания в нестандартные условия,комплексно, системно и вариативно решать учебные проблемы.Интегральный стиль мышления школьника–качественно новый индивидуализированный тип мышления, характеризующийся отражением объективного мира в понятиях, суждениях, теориях, смыслах ит.п., связанный с вариативным решением задач целостного объединения ранее разобщенных компонентов с целью опосредованного познания действительности.Интегральный стиль мышления является одновременно и результатом и необходимым условием интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний приобучении химии, в чём проявляется диалектизм интегративногуманитарного обучения.Итак, формирование результатов обучения школьников химии должно быть связано с достижением интегративных результатов межпредметного и метапредметного (универсального)уровня, включающих:
самоопределение (личностное, профессиональное, жизненное);
действие смыслообразования, то есть установление учащимися связи между целью учебной деятельности и её мотивом. Ученик должен задаваться вопросом о том, «какое значение, какой смысл имеет для меня изучениехимии», и уметь находить ответ на него;
действие нравственноэтического оценивания усваиваемого содержания, исходя из социальных и личностных ценностей, обеспечивающее личностный моральный выбор;
сформированность представлений о месте химии в современной научной картине мира; понимание роли химии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач; умения учащихся организовать свою образовательную деятельность, определять её цели и задачи, выбирать обобщённые способы и другие средства реализации цели, применять информационнокоммуникационные технологии при поиске, сбору, продуцированию информации, взаимодействовать в группе и оценивать достигнутые результаты;
готовность к профессиональному выбору в мире профессий, на рынке труда и в системе профессионального образования с учётом собственных интересов и возможностей;
сформированность собственной позиции по отношению к химической информации, получаемой из разных источников.Возможности гуманитарного обновления обучения химии посредством интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний достаточно широки. Постановка и решение в процессе гуманитарного обучения химии актуальной проблемы личностных, метапредметных и предметных результатов обучения обусловлены прежде всего ФГОС нового поколения, предусматривающим обеспечение нового качества общего химического образования, универсальности действий, компетентности и творческой самостоятельности, необходимых в различных сферах жизнедеятельности.
Ссылки на источники1.ИвановД.А.,Митрофанов К.Г., Соколова О.В.Компетентностный подход в образовании. Проблемы, понятия, инструментарий. –М.: АПК и ППРО, 2005. –101с.2.Компетентностный подход в образовании / Под ред. проф. В.А.Козырева, Н.Ф.Радионовой, А.П.Тряпицыной. –СПб.: Издво РГПУим.А.И.Герцена, 2005. –391с.3.ГачевГ.Д. Книга удивлений или естествознание глазами гуманитария. –М.: Педагогика, 1991. –272с.4.ПакМ.С., ОрловаИ.А.
Гуманитарное обновление химического образования. –СПб.: ИД «МИРС», 2010. –83с.
Lyamin Alexei,Ph.D., Honored Worker of the Russian general education, precenter department of science and mathematics education establishments schycenter monitoring and prediction research in the field of Education Institute of Education Development of the Kirov region, Kirovenimo@kirovipk.ruPak Mariya,Doctor of Education, Honored Worker of Higher Professional Education of Russia, Professor, Department of Chemical and Environmental Education, Honorary Professor of Russian State Pedagogical University AI.Herzen, St. Petersburgmspak@herzen.spb.ruHumanitarian innovating of Chemistry education in a modern schoolSummary.The article is devoted to an essential problem of quality of general Chemistry education through using integration of scientific and humanitarian spheres of knowledge. The solution of the given issue is conditioned by the leading ideas, stated in UNESCO papers as well as the concept of longterm socioeconomic development of the Russian Federation up to 2020, which determine the quality of general education as a level of social maturity of a schoolchild, sufficient for ensuring his autonomy and independence in various spheres of life.Keywords:integrativehumanitarian education, integrativehumanitarian approach, integration of scientific and humanitarian knowledge in teaching Chemistry at a modern school.ISSN 2304120X
ПакМария, доктор педагогических наук, Почетный работник высшего профессионального образованияРФ, профессор кафедры химического и экологического образования, Почетный профессор ФГБОУ ВПО Российский государственный педагогический университетим.А.И.Герцена, г. СанктПетербургmspak@herzen.spb.ru
Гуманитарноеобновление обучения химии в современной школе
Аннотация. Статья посвящена актуальной проблеме качества общего химического образования посредством интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний. Решение поставленной проблемы обусловлено ведущими идеями, отражёнными в документах ЮНЕСКО и Концепции долгосрочного социальноэкономического развития Российской Федерации на период до 2020 года, определяющими качество общего образования как уровень социальной зрелости школьника, достаточный для обеспечения автономии и самостоятельности в различных сферах жизнедеятельности.Ключевые слова: интегративногуманитарное обучение, интегративногуманитарный подход, интеграция естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии в современной школе.
...Мир задан человеку не вещнонатуралистически,а духовносмысловым образом как ценностная сущность,подлежащая пониманию и истолкованию.М.Хайдеггер
Ведущая тенденция развития современной цивилизации –интеграция разнообразных научных и философских воззрений на основе идеи гуманизации, человеколюбия. Человеческое общество вступило в век господства микроэлектроники, информатики, нанотехнологии и биотехнологии, которые в корне преобразуют производство. Новому, более высокому уровню техники и технологии производства должна соответствовать новая, более высокая ступень развития общества и самого Человека в их взаимодействии с Природой.Актуальность проблемы качества образованияНаиболее актуальной проблемой современности, по данным ЮНЕСКО, является проблема качества образования.Главная проблема образования в России заключается в неэффективности системы общего образования: «…Это ощущается всеми участниками образовательного процесса. Учителя говорят, что изменились дети, и учить стало труднее. Ученики говорят, что не испытывают интереса к школьному учению. Родители готовы платить, и платят большие деньги за дополнительные образовательные услуги для своих детей, а управленцы который уже год пытаются реформировать школу. Неэффективность проявляется в том, что не видно результата, значимого вне самой системы образования. Образование замкнулось само на себя, наплодило множество искусственных форм, не существующих нигде, кроме самой сферы образования, и то, что было изначально средством, превратилось в цель. Иными словами, то, чему я учусь в школе, только там и востребовано. Общее образование стало напоминать изучение мертвых языков, которые, кроме как в самом образовательном учреждении, нигде больше не нужны»[1, с. 4].В современном общем химическом образовании, по мнению многих учёных (Н.С.Ахметов, Е.В.Береснева, А.А.Журин, О.С.Зайцев, А.А.Карцова, М.С.Пак, Г.И. Шелинскийидр.) и практикующих учителей, существует проблема формализации знаний учащихся и, как следствие, заниженный мотив изучения химии школьниками. Например, среднее общее химическое образование зачастую трактуется и реализуется как банальное «натаскивание»школьников на выполнение не всегда удачных контрольноизмерительных материалов ЕГЭ, и педагог вынужденэто делать,т.к. рейтинговый балл ЕГЭ имеет юридическую силу.Большинство школьников видит смысл получения химических знаний в субъективной оценке педагога и успешной аттестации для возможности получения престижного профессионального «настоящего»образования и дальнейшей активной преуспевающей жизни.Таким образом, возникает противоречие между активизацией методических средств и форм обучения школьников естественным дисциплинам, вт.ч. химии, совершенствованием дидактических и информационнокоммуникационных средств обучения и угнетением внутренних мотивов учащихся к изучению данных дисциплин на почве формализации получаемых знаний.Центральное звено обозначенного противоречия мы видим:
в неоптимальном использовании методических средстви приёмов обучения школьников химии относительно целейсовременного общего образования;
в формальном подходе к содержанию химического образования в школеи формальнологическом изложении учебного материала;преобладание формальной знаниевой парадигмы образования в ущерб реальной деятельностной парадигме приводит к доминированию репродуктивной деятельности обучаемого, отвечающего на вопрос «Как?», и угнетению творческой деятельности ученика с постановкой вопроса «Зачем?», «Почему?»;
в несовершенстве оценки результатов обучения химии в школе и не востребованностирезультатов школьного химического образования современным обществом;
в неразрешённости проблем интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии в современной школе (присвоено может быть только то, что осмыслено и оценено!Природу мы объясняем, духовную жизнь мы понимаем).В итоге учащиеся чаще прибегают к запоминанию определённых алгоритмов (штампов), мнемонических правил ит.д., позволяющих, в определённых случаях (тех же штампах), получить удовлетворяющий контролёра ответ (зачастую далеко не всегда разумный).В России обозначенная проблема возведена в ранг государственной (Приоритетный национальный проект «Образование», Концепция долгосрочного социальноэкономического развития Российской Федерации на период до 2020г., п.III.4 Развитие образования, Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа»)и определены основные направления модернизации среднего общего образования, а именно: реструктуризация, профилизация, открытость, информатизация и качество (компетенции).Концепция Петербургской школы (О.Е.Лебедев, А.П.Тряпицына, Н.И.Роговцева идр.) трактует образование как специально организованный процесс освоения социального опыта и формирования на этой основеиндивидуального опыта учащихся по решению познавательных и личностных проблем, результатом которого является достижение обучаемыми определенного уровня образованности. Следовательно, образование рассматривается так же как процесс развития ребенка, обогащения его индивидуального опыта, раскрытия его творческих способностей.Целями образования провозглашаются[2]:
достижение уровня образованности, соответствующего потенциалу обучаемого и обеспечивающего дальнейшее развитие его личности и возможности продолжения образования;
формирование у каждого учащегося опыта индивидуальных достижений в реализации своих способностей;
формирование и развитие у школьников опыта общения, основанного на взаимном уважении.Воспитание, образование, формирование культуры поколений –задача и обязанность современной школы. Сегодня проблемы культуры, культурной технологии, культурного обеспечения социального развития стали первостепенными в решении многих задач. Не случайно образование до сих пор несёт на себе следы дефицита культуры, который можно ликвидировать только в условиях последовательного и целенаправленного приоритетного развития обновленной культуры в целом.Таким образом, можно сформулировать противоречие между необходимостью разработки и реализации инновационной парадигмы естественнонаучного, в частности химического, образования и отсутствием научнопрактических рекомендаций по достижению качестваобразованияшкольников посредством интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении, например химии.Отсюда вытекает задача целостного развития духовных и материальных сил человека, и выдвигаются новые требования к научной и мировоззренческой подготовке учащихся.«Целое мира призван постичь целостный человек и сделать это может целостным способом мышления, в котором научный (дискретный, дифференцирующий, аналитический) ко всему подход сопряжен с художественнообразным, синкретичным, или синтезирующим»[3].Устранение обозначенного выше противоречия базируется на важном понимании того, что изучение в школе химии как науки не самоцель ради самой химической науки, а важность, прежде всего, как составной часть целого –культуры. Научное знание может существовать только в определённой культурной среде. Сделав его предметом и содержанием образования, его нельзя вырвать из этой среды. Любое знание, входящее в структуру мировоззрения, вначале осмысливается, очеловечивается,т.е. становится гуманитарным. Кроме того, дробное (не интегративное)восприятие мира в годы учёбы в школе накладывает отпечаток на всю жизнь и может навсегда лишить человека как реальной оценки своего места в обществе, так и перспективы развития самого общества. Решить противоречия, сложившиеся в химическом образовательном пространстве, можно и, наверное, нужно посредством гуманитарного обновления обучения химии в современной школе.Различия обучения химии в так называемой традиционной и инновационнойшколахможно отразить в таблице(табл.1).
Таблица 1Различия обучения химии в традиционной и инновационной школах
Ключевые признакиТрадиционная школа(экстенсивное обучение)Перспективная школа(интенсивное обучение)ИдеяЗнания и умения, необходимые для продолжения химического образованияИндивидуальноценностные смыслы познания и понимания природы, оптимальное сосуществование в социальной и природной средах, профессиональное самоопределениеЦельВторична, специальные, формальные знания и умения, выполнение ЕГЭопределяющий вопрос «Как?»Первична, системные знания, универсальные умения, УУД, интегральный стиль мышления, определяющиевопросы«Зачем?»,«Почему?»МетодологияФормальнологические методы познания, информационнофактологическое изложение материала, формальная логикаИнтегративногуманитарные методы познания, ценностносмысловое проблемное изложение материала посредством создания образов, оценивающая логикаЗадачиОднозначность решенияВариативность решенийКритерии качестваОднозначность, отметкаВариативность, оценка, самооценка
Гуманитарное обновление обучения химии: понятия, аспектыРассмотрим и уточним категориальный аппарат [4], связанный с проблемой гуманитарного обновления школьного химического образования, иначе при решении частных вопросов придётся всё время «спотыкаться»изза нерешённости общих методологических вопросов.Гуманитарный1–обращённый к человеку, предназначенный для человека, связанный с человеком с его интересами, культурой, историей, индивидуальными ценностями, смыслом, и другими духовными и душевными аспектами жизнедеятельности.Гуманитарное содержание–содержание, включающее совокупность тонких (негрубых)инструментов влияния, создающих условия для нового социального пространства, для конвенциональной2социальной игры, где «человек человеку –человек».Гуманитарная технология3–сложный (многофакторный, многостадийный, нелинейный, открытый) интеграционный процесс получения гарантированного духовного продукта с заданными свойствами, как позитивными (направленными на созидание), так и негативными (направленными на разрушение), посредством реализации системы ресурсов (духовных, интеллектуальных, материальных и др.).Гуманитарные технологии трактуются значительно шире, нежели простое сведение этого понятия к использованию в преподавании предмета содержания гуманитарных наук. В толкование этого термина вкладывается глобальный инновационный смысл, а именно: воспитание человека, способного принимать ответственные компетентные решения, которые не угрожали бы судьбе будущих поколений. На первое место выносится функция воспитания, что очень важно в современных условиях образования, так как ценностные смыслы и отношения в отличие от знаний и умений нельзя передать, а можно только воспитывать.Принципиально важна взаимосвязь понятий «гуманитарный» и «гуманный». 1От лат. humanitas–человечество, человеческая природа, высокая образованность, культура.2От лат. conventionalis–принятый, соответствующий договору, условию, установившимся традициям.3От греч. techne–искусство, мастерство, умение и logos–слово, речь, учение.Гуманизм4–мировоззрение, в основе которого признание ценности человека как личности, его права на свободное развитие и проявление своих способностей, утверждение блага человека как критерия оценки общественных отношений.Гуманное содержание связано с представлениями о самоценности каждой человеческой жизни и каждого индивидуального смысла жизни, соотносимых друг с другом через конвенциональную коммуникацию.Гуманитарные технологии могут быть использованы как в целях мира идуховного развития, так и в целях войны и насилия. Только открытые для всех и находящиеся внутри конвенциональной коммуникации гуманитарные технологии являются гуманными. Закрытые технологии воздействия не являются гуманными.Открытые гуманитарные технологии –социальные технологии, реализующие программы обучения, воспитания и духовного развития личности на основе комплексного использования знаний о человеке и его духовной культуре.Гуманитаризация обучения химии–процесс, направленный на взаимосвязь и синтез специфического «химического»содержания с содержанием наук о человеке, его истории, культуре, ценностных смыслах идр., способствующий развитию индивидуальных качеств школьника посредством использования «человеческого фактора», без понимания которого учащимися теряется глубинный смысл учения.К таким качествам можно отнести эмоции, мотивы, волю с опорой на духовные цели и нравственные ценности, на убеждения и идеалы –всё то, что определяет культурного человека, гражданина.Интегративногуманитарный подход–методологический подход со своеобразной «призмой видения»всего образовательного процесса, в основе которого целостное объединение разнородных компонентов на базе понимания ценностных смыслов.В табл.2представлена попытка показать существенные признаки естественнонаучного и гуманитарного подходов познания, возможности их синтеза, а также планируемые результаты такого синтеза.Так, например, очень важно при обучении школьников химии, наряду с формальной логикой, использовать оценивающую логику отбора и изложения учебного материала (табл.3).Приведём пример некоторых аспектов характеристики воды, формируемых у школьников при различных подходах к обучению химии.Естественнонаучный:вода –H2O, вещество без вкуса, без запаха, без цвета, имеет молекулярное строение, молярная масса составляет 18г/моль, молекула угловая(104,5°)образована атомом кислорода и двумя атомами водорода, Тпл−0°С, Тк−100°С, ρ−1000кг/м3, диэлектрик,универсальныйрастворитель(ε–78,3), создаёт нейтральную среду. При пропускании паров водычерез раскалённый уголь она разлагается и образуетсят.н. водяной газ –Н2О + С = СО↑+ Н2↑. При повышенной температуре в присутствии катализатора вода реагируетс СО, СН4, –Н2О + СО== СО2↑+ Н2↑(катализ.Fe); Н2О + СН4= СО↑+ ЗН2↑(катализ.Ni или Со).Вода реагирует с активными металлами иих оксидами–K+H2O= 1/2H2↑+ KOH; CaO+ H2O== Ca(OH)2, с оксидами неметаллов–P2O5+ 3H2O= 2H3PO4, является продуктомреакции нейтрализации иОВР.Гуманитарный:в твёрдом состоянии называется льдом, снегом или инеем, а в газообразном–водяным паром. Около ¾поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, льды), вода способна растворять в себе много веществ,
4Отнем. humanismus, Г. Фогт 1859г. и от лат. humanus–человеческий, человечный, человеколюбивый.Таблица 2Специфика и возможности методологических подходов
ЕстественнонаучныйИнтегративногуманитарныйГуманитарныйТеоретикометодологические основыНомотетические(от греч. nomos –закон и tetos–установленный), или, по Риккерту, генерализирующие (обобщающие)методы –количественные методы логического постижения реальности, вырабатывающие общие понятия и законы, формулирующие систему всеобъемлющих понятий и законовГерменевтика (от греч. hermēneuo–разъясняю, hermēneutikos –разъясняющий, истолковывающий)–искусство и теория истолкования, имеющего целью выявить смысл, исходя из объективных и субъективных основанийИдиографические(от греч. idios–особенный и grapho–пишу), индивидуализирующие методы –качественные методы интуитивного постижения реальности, выявляющие индивидуальные характеристики объекта посредством связи его с «ценностями», идеальными сущностями, благодаря которым объект становится «значимым»Интеграционногуманитарная мотивирующая деятельность педагогаЦелевой компонентуниверсальные учебные действияЛичностнозначимая интеграционная деятельность обучаемогоСистема знанийСистемные знания о природе, человек –часть природыИндивидуальноценностные,смысловые, системные знанияо природе и обществеАморфные знания об объекте, человек –часть мира (культуры)ПредметЕстественный мир, модели, объекты и явления, демонстрирующие управляющие законыСоциальнокультурные и природные системы в индивидуальносмысловомконтекстеИдеальный мир –продукт человеческой деятельности, невоспроизводимые явления, отражающие определённые смыслыПознаниеОбъяснение, формальная логика, законы, принципы, причинноследственные связи, индукция, дедукция, обобщениеОценивающая логика и причинноследственная логика, осмысленная вера, основанная на ценностносмысловой интерпретации события, интуиция, поиск смысловИнтуиция, понимание, описание, оценивающая логика, интерпретация, вера, индивидуальность, частности, придание смысловРезультатПредметные знания, уменияУниверсальные учебные действия, вариативность решения, интерпретация, личностноценностные смыслы, пониманиеЛичностные, метапредметные, ценности и ценностные отношения, личная позицияКритерииОднозначность решения, правильность, отметкаПравильность, полезность, безопасность, духовность, прибыльность, оценка и самооценкаВариативность решения, оценка
Таблица 3Сравнение отдельных аспектов формальной и оценивающей логики
Формальная логикаОценивающая логикаПознание явлений через сформулированные законы, теории, принципы как критерии истины.Основные вопросы: Как? Почему?Познание явлений в их жизненном, культурном, историческом значении. Это ценностные понятия.Основные вопросы: Ради чего? Зачем?Основной принцип: причинностьПричина → следствиеПрошлое → будущееОсновной принцип: антипричинностьСледствие → причинаБудущее → настоящееПонимание рассматривается в гносеологическом контексте, как способ познанияПонимание рассматривается в онтологическом контексте,как способ существованияЖизнь –предмет познания и одновременно исходный пункт познания, следовательно, она изначально находится в состоянии понимания, а отправной точкой является переживание.Именно в переживании открывается живая реальность (Дильтей)
приобретая тот или иной вкус, в атмосфере нашей планеты вода находится в виде капель малого размера, в облаках и тумане, а также в виде пара. При конденсации выводится из атмосферы в виде атмосферных осадков (дождь, снег, град, роса). В совокупности жидкая водная оболочка Земли называется гидросферой, а твёрдая криосферой. Вода является важнейшим веществом всех живых организмов на Земле. Предположительно, зарождение жизни на Земле произошло в водной среде, Многими видами спорта занимаютсяна водных поверхностях, на льду, на снегу и даже под водой. Это подводное плавание, хоккей, лодочные виды спорта, биатлон и др.Вода –экономически важный продукти средство транспортировки.Вода –объект вдохновения художников и поэтов идр.Интегративногуманитарный:
(оксид водорода)–химическая формулаН2O, вещество, не имеющее цвета (в малом объёме), запаха и вкуса. Около 71% поверхности Земли покрыто водой. Является хорошим сильнополярным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы). Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Вода на Земле может существовать в трёх основных состояниях–жидком, газообразном и твёрдом и приобретать различные формы, которые могут одновременно сосуществовать друг с другом. Чистая (не содержащая примесей)вода–изолятор. При нормальных условиях вода слабо диссоциирована и концентрация протонов (точнее, ионов гидроксония H3O+)и гидроксильных ионов HO−составляет 0,1мкмоль/л, но поскольку вода–хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Вода играет уникальную роль как вещество, определяющее возможность существования и саму жизнь всех существ на Земле. Она выполняет роль универсального растворителя, в котором происходят основные биохимические процессы живых организмов. Уникальность воды состоит в том, что она достаточно хорошо растворяет как органические, так и неорганические вещества, обеспечивая высокую скорость протекания химических реакций и в то же время–достаточную сложность образующихся комплексных соединений. Благодаря водородной связи, вода остаётся жидкой в широком диапазоне температур, причём именно в том, который широко представлен на планете Земля в настоящее время. Одним из наиболее важных вопросов, связанных с освоением космоса человеком и возможности возникновения жизни на других планетах, является вопрос о наличии воды за пределами Земли в достаточно большой концентрации. Известно, что некоторые кометы более, чем на 50% состоят из водяного льда. Вода сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60% парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.
В среднем в организме растений и животных содержится более 50% воды.
В составе мантии Земли воды содержится в 10–12раз больше, чем количество воды в Мировом океане.
При средней глубине в 3,6км Мировой океан покрывает около 71% поверхности планеты и содержит 97,6% известных мировых запасов свободной воды.
Если бы на Земле не было впадин и выпуклостей, вода покрыла бы всю Землю, и её толщина была бы 3км.
Если бы все ледники растаяли, то уровень воды на Земле поднялся бы на 64м и около 1/8поверхности суши было бы затоплено водой.
Морская вода при обычной солёности 35‰ замерзает при −1,91°C.
Иногда вода замерзает при положительной температуре.
При определённых условиях (внутри нанотрубок)молекулы воды образуют новое состояние, при котором они сохраняют способность течь даже при температурах, близких к абсолютному нулю.
Вода отражает 5% солнечных лучей, в то время как снег–около 85%. Под лёд океана проникает только 2% солнечного света.
Синий цвет чистой океанской воды объясняется избирательным поглощением и рассеянием света в воде.
С помощью капель воды из крановможно создать напряжение до 10киловольт, опыт называется «Капельница Кельвина».
Вода–это одно из немногих веществ на Земле, которые расширяются при переходе из жидкой фазы в твёрдую (кроме воды, таким свойством обладают висмут, галлий и некоторые соединения и смеси).
Вода может гореть, если ее поместить в атмосферу с фтором, иногда даже с взрывом. При этом выделяется кислород.Важнейшими функциями интегративногуманитарного подхода в обучении школьников химии являются:
методологическая (внутрипредметная и межпредметная интеграция; методологический синтез, уровни, формы, механизмы интеграции);
формирующая (специфические, базовые и ключевые образовательные компетенции; эмоции, воля, мотивы, стиль мышления и другие качества культурного гражданина);
интегрирующая (дифференциация; системообразование; интеграция естественнонаучных и гуманитарных знаний; конгломерация, синтез, конструктивное моделирование);
проектировочная (планирование целей и задач интегративного содержания, комплексного методического обеспечения, форм адекватных методологии);
прогностическая (предвидение результатов –допрофессиональных образовательных компетенцийидр., схема1).Гуманитарное обновление обучения химии в современной школе–процесс модернизации и система мер, направленных на оптимальную интеграцию естественнонаучных и общекультурных компонентов при обучении химии в школе посредством использования индивидуальных ценностных смыслов и универсальных умений человека в пространстве культуры (духовной и материальной)и во времени (истории).Гуманитарное обновление обучения химии в современной школе возможно и эффективно при реализации следующих методических условий:
комплексное планирование задач химического образования в современной школе и целостное решение их посредством интеграцииестественнонаучных и гуманитарных знаний;
отбор и целостная реализация ценностных, дидактически значимых естественнонаучных и гуманитарных знаний в условиях средней школы;
интегрирующая роль энергоэнтропийной сущности природных и культурных объектов;
использование стимуляционномотивирующих ситуаций как интеграционного центра интегративной технологии проведения учебных занятий;
активная включённость учащихся в различные виды творческой, групповой и индивидуальной работы, в самостоятельную работу по постановке и решению учебных проблем;
создание высокоэмоционального фона при проведении интегративных занятий по химии посредством создания образов, ориентирующих на личностнозначимые ценностносмысловые установки учащихся и педагога;
раскрытие практического и теоретического значения химии в развитии общества, знакомство учащихся с «химией» своего края и формирования ценностносмыслового отношения к малой родине;
использование на занятиях специфических методов и интегральных средств наглядности (mind mapping, интегративный эксперимент, стимуляционномотивирующие ситуации, познавательные интегральные задания, химический язык в интегральном контексте, литературнохудожественные образы и исторические ретроспективы, эпиграф идр.);
комплексноинтегративная методика оценки учебных достижений школьника;
высокий уровень химической образованности и общей культуры педагога.Гуманитарное обновление призвано для оптимального решения ещё одной актуальной проблемы современного химического образования в школе –обучения через воспитание, ибо присвоено может быть только то, что осмыслено и оценено.Я. Корчак писал, что ребёнок не готовится к жизни, а живёт. Соответственно и целевой смысл гуманитарного обновления школьного химического образования заключается в актуальности и востребованности полученных школьником знаний и универсальных умений сегодня, а не потом в будущем, потому что сиюминутно подросток познаёт мир, учится, культурно развивается. Это составляет основу не только индивидуализации, профилизации, но и формирования активной жизненной позиции, свободы выбора, стержнем которого сегодня непременно должны быть образованность, осведомлённость, универсальность.Интеграция естественнонаучных и гуманитарных знанийВажнейшим средством гуманитарного обновления обучения химии является интеграция естественнонаучных и гуманитарных знаний –процесс целостного объединения ранее разобщенных разнородных компонентов.В качестве разобщенных компонентов выступают химические объекты (вещества, химические элементы, реакции, технологии ит.п.)с одной стороны и ценностные смыслы их изучения с другой стороны.Интеграция естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии–это процесс и результат целостного объединения естественнонаучных и гуманитарных компонентов (содержания, форм, средств,методов, теории и практики образования), стимулирующий развитие культуры обучающихся, понимание ими природы и значения человеческих ценностей в современном мире, формирующих у школьников допрофессиональную компетентность как интегральное выражениеобразовательных компетенций (включающих системные знания, универсальные умения и индивидуально ценностные смыслы, мотивы учения и опыт творческой деятельности, ценность самообразования, отношения, эмоции и другие качества культурного человека).Механизм интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии разнообразен, но цель интеграции одна –формирование универсальных учебных умений, обуславливающих формирование универсальных учебных действий как структурнофункциональных компонентов продуктивной деятельности.С главной целью интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении школьников химии сопряжены такие аспекты обновления, как:
допрофессиональная компетентность школьника как интегральное выражение специальных, базовыхи ключевых образовательных компетенций, обеспечивающих качество химического образования в современной школе (схема1);
формирование научного миропонимания учащихся, базирующегося на основе целостной научной картины природы;
достижение целостности знаний школьников о человеке и природе, их ориентация на ценности гуманистического характера;
выявление и создание гуманитарных основ химического образования современного человека;
становление познавательного интереса и мотива к изучению химии как части и феномену общечеловеческой культуры, развитие всех сфер личности учащегося, его возможностей, способностей идр.Специфику интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний в процессе обучения химии в современной школе составляют следующие важнейшие особенности:
оптимизация интеграции основного и дополнительного содержания химического образования школьника;
систематичность проведения интегративных занятий в рамках основной урочной формы обучения ивнеурочных мероприятий;
ведущая идея интегративного занятия–методологический синтез целей и задач обучения, развития и воспитания обеспечивающий оптимальную направленность занятия на результат (индивидуальноценностные смыслы и мотивы учения, интегральный стиль мышления, допрофессиональная компетентность школьника);
интеграция и конструкционная мобильность химических и гуманитарных блоков (модулей)содержания учебного материала;
уровневость интеграционных процессов с их многоэтапными механизмами;
комплексное использование традиционных и инновационнных образовательных средств, технологий и форм обучения;
обоснованный выбор интеграционных центров (цельных компонентов, координирующих и интегрирующих однои разнородные компоненты в целостное новообразование);
учёт будущей и текущей специализации учащихся.Концептуальная модель интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний (табл.4) представляет собой множество структурных (методологотеоретические основы, целевой, потребностностимуляционномотивационный, содержательный, организационноуправленческий, результативнооценочный) и
функциональных
(интеграциСхема 1. Система образовательных компетенций школьника
онногуманитарная мотивирующая деятельность учителя и ценностносмысловая интеграционная деятельность школьника) компонентов, обладающее целостными свойствами и закономерностями.Реализация интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении химии в современной школе базируется на системе, которая включает ведущие идеи (обеспечение фундаментализации и, как следствие, качества общего химического образования); методологические подходы (интегративногуманитарный, компетентностный, аксиологический, блочномодульный, технологический)и дидактические принципы (гуманизации, системности, проблемности, научности, мотивации, практической значимости, интерактивности, цикличности, открытости).Целевой компонент концептуальной моделипредставлен системой образовательных компетенций, определяющих качество школьного химического образования (схема1).Содержательный компонент модели(схема2)представлен инвариантными модулями школьного химического образования (обязательный минимум федерального государственного стандарта
общего
образования)
и вариативными модулями, Внутрипредметная интеграция химических знаний
Методологический синтез естественнонаучных и гуманитарных знаний
Ключевые компетенции(личностные результаты обучения):информационная;регулятивная;коммуникативная;социальноправовая;мотивационная(стиль мышления и умения, позволяющие решать личностнозначимые проблемы различного уровня и характера)Базовые компетенции(метапредметные результаты обучения):системные знания;обобщённые (универсальные)умения(способность к решению общеучебных проблем различного уровня и характера)Специальные компетенции(предметные результаты обучения):предметные знания;специфические предметные умения(способность к решению учебных проблем предметного (химического) характера)Межпредметная интеграция естественнонаучных знанийуниверсальныеучебныедействияТаблица 4Концептуальная модель интеграции естественнонаучных и гуманитарных знанийпри обучении химии в современной школе
Методологотеоретические основыметодологический синтез естественнонаучного и гуманитарного подходов к обучению школьниковВедущая идеяМетодологические подходыДидактические принципыФундаментализация обучения как средство оптимизации качества общего химического образованияИнтегративногуманитарный, компетентностный, аксиологический, блочномодульный, технологическийНаучности, системности, мотивации, проблемности, саморазвития, интерактивности, цикличности, открытости, практической значимости, гуманизацииИНТЕГРАЦИОННОГУМАНИТАРНАЯ МОТИВИРУЮЩАЯ ДЕЯТЕЛχНОСТχ УЧИТЕЛЯЦелевой компонентЦЕННОСТНОСМЫСЛОВАЯИНТЕГРАЦИОННАЯДЕЯТЕЛχНОСТχШКОЛχНИКАУниверсальные учебные действияПотребностностимуляционномотивационный компонентИзменения в мотивационной сфере учащихся, направленные на доминированиемотивов познания, учебных достижений, самообразования и самореализацииСодержательный компонентИнтеграция естественнонаучных и гуманитарных модулей содержания посредством энергоэнтропийного учения как интеграционного центраИнвариантные базовые блоки и модули школьного курса химии, отражённые в федеральном компоненте образовательного стандартаЭнергоэнтропийное учениеЛичностнозначимые, ценностносмысловые блоки, отражающие духовнокультурную и историческую значимость химического образованияОрганизационноуправленческий компонентИнтеграция естественнонаучных и гуманитарных методических средств и форм обучения посредством создания стимуляционномотивирующих ситуацийMind Mapping;эпиграф;интегративный эксперимент;познавательные интегральные задания;химический язык в интегральном контексте;исторические ретроспективы;литературнохудожественные образы;жизненные ситуацииСтимуляционномотивирующаяситуацияПанорама;дискуссия;семинар;творческая работа;проект;публичная защита;практикум;домашний эксперимент;конференция;олимпиада;конкурс;инсценировка;музейный урокРезультативнооценочный компонентИнтегральный стиль мышления, системные знания и интегрированные умения как результат интеграции естественнонаучных и гуманитарных знанийСистемные знания;интегрированные умения;осмысленная вера, основанная на духовноценностной интерпретации события;индивидуальноценностные смыслы учения;миропониманиеИнтегральный стиль мышленияРефлексия;пооперационный и компонентный анализ;уровневая методика оценки;систематический рейтинг качества обученностишкольника;самооценка
содержащими естественнонаучную и гуманитарную составляющую, определяющими личностнозначимые смыслы химического образования. Все модули интегрируются посредством всеобщего энергоэнтропийного учения, позволяющего на своей единой основе целостно объединить содержание всего школьного курса химии.Схема 2. Содержательный компонент концептуальной модели
Энергоэнтропика5–универсальный метод исследования различных систем и явлений с помощью энергетических балансов и энтропийных эффектов.Первопричиной всего сущего в мире является материя. Все явления, так или иначе, связаны с изменением энергии(как мерой движения материи), вт.ч. химические реакции, образование и стабильность вещества идр.Носителем химической формы движения материи является система атомов, ионов, радикалов или молекул (вещество), а в основе движения лежит процесс разрушения и образования связей или перераспределение электронной плотности между частицами, при этом вновь образующиеся частицы приобретают качественно новые свойства. 5От греч. enérgeia–действие, деятельность, entropίa–поворот, превращение.ЭНЕРГОЭНТРОПИЙНОЕ УЧЕНИЕ1.Закон сохранения энергии.2.Закон возрастания энтропии.3.Закон уменьшения энтропии саморазвивающихся систем.4.Закон предельного развития.5.Закон конкуренции.Естественнонаучная база(картины природы)Гуманитарная интеграция(картины мира)Вещество и процессСтроение веществаСилы и направление химического процессаСкорость и механизмы химического процессаСвойства веществ и их связь со строениемБиогеохимические циклы в природеМатерия и движение, энергия, энтропияУчение о материалах, системах, технологияхЗначение и применение веществ и материалов в жизниГлобальные проблемы человека:питание, ресурсы, экология, энергияХимия и здоровье:лекарственные, отравляющие и взрывчатые веществаЭнергоэнтропийная картина жизниХимическая реакция6–движение вещества, сопровождающееся изменением его состава, структуры и энергииОсобенностью химической формы движения является статистичность, которая проявляется в том, что химический процесс (реакция)есть акт взаимодействия большого,1018и более, количества частиц, образующих вещество, свойства которого определяются только при взаимодействии.Электроотрицательность (χ)–условная величина, характеризующая способность элемента приобретать отрицательный заряд (притягивать электроны).Электроотрицательность –энергетическая характеристика химической связи.В периоде с увеличением заряда ядра возрастает электроотрицательность элемента.В группе с увеличением заряда ядра убывает электроотрицательность элемента: KBaNaCaLaMgMnBeAlVCu≈SiSnBSbTeAsPHPbAuCSeSIBrNClOF.С увеличением степени окисления элемента его электроотрицательность увеличивается: S2S0S+2S+4S+6. С увеличением заряда иона электроотрицательность элемента возрастает: HHH+. С изменением гибридного состоянияэлементаизменяется и его электроотрицательность в соединении: sp3sp2sp.
Чем ниже электроотрицательностьэлементаЧем выше электроотрицательностьэлементаТем ярче выражены:металлические,основные,восстановительныесвойства веществаK; KH; K2O; KOH
Тем ярче выражены:неметаллические,кислотные,окислительныесвойства веществаH2S; S; SO3; H2SO4
Чем больше различаются электроотрицательности элементов, образующих реагенты, тем более возможно химическое взаимодействие между ними.
В результате химической реакции элементы с наиболее различными электроотрицательностями образуют один из продуктов.
Наиболее возможны химические процессы с образованием осадков в растворах, образованием комплексных ионов (принцип минимума энергии)и образованием газообразных продуктов (принцип увеличения энтропии открытых систем).Таким образом, обучение школьников химии строится на единой энергетической концепции в противоположность традиционной классовой концепции, где определяющим положением является принадлежность к определённому классу веществ. Классовая концепция изучения химии в школе формализует знания учащихся о процессе, требует больше времени на обучение и нередко приводит к неверным решениям, т.к. свойства вещества не абсолютны, а проявляются в движении. Возникает противоречие: чтобы определить свойства конкретного вещества при взаимодействии, ученик должен определить его классовую принадлежность, которая в свою очередь должна определяться свойствами вещества. Например,NaHCO3–питьеваясода, гидрокарбонат натрия принадлежит к классу кислых солей, а в водном растворе образует щелочную среду; невозможно, при классовом подходе, школьнику прогнозировать свойства би 6От лат. re–приставка, указывающая на повторное, возобновляемое действие или на противодействие и actio–действие.нарных соединений –LiH, NCl3, I3N, PF3, H4N2и др., классовая концепция «запрещает» взаимодействие азотной и серной кислот, как представителей одного класса –кислоты, взаимодействие хлорида натрия и борной кислоты –слабая кислота не может вытеснять сильную, взаимодействие меди с бромоводородной кислотой, т.к. медь –«не активный» металл и т.п. Все эти процессы в действительности происходят. Ещё более нелепые результаты даёт классовая концепция при изучении органической химии, где взаимодействуют реагенты с разными функциональными группами и содержащие элементарный углерод в разных гибридных состояниях. С позиций энергетической концепции всё выглядит «более стройно и красиво».
Тип гибридизации χ
Связи Типы реакций Условия sp32,5Одинарные ЦсвязиЗамещения,крекингЖёсткиеhС, эл. ток, Тsp22,8ДвойнаяЦсвязь иФсвязьПрисоединенияМягкие, полярный растворительsp
3,2ТройнаяЦсвязь и две ФсвязиПрисоединения, замещенияМягкие, полярный растворитель
Окислительновосстановительные свойства органических веществ
Кислотноосновные свойства органических веществ
Следовательно, энергоэнтропийное учение является той основой, на базе которой можно интегрировать основные блоки системыестественнонаучных и гуманитарных знаний при обучении школьников химии.Например, алюминий характеризуется большим значением электроотрицательности,чем щелочные и щелочноземельные металлы, а,следовательно,его соединения могут проявлять амфотерные свойства, значит, изделия из алюминия и дюралюмина нельзя использовать в быту в качестве пищевой посуды, т.к. все моющие средства создают щелочную среду для гидролиза жиров.Единый базис, обеспечивающий не только содержательнологическое, но и структурнофункциональное единство, обуславливает наивысший уровень интеграции –синтез, максимальную системность знаний, оптимальность универсальных умений и образовательных компетенций, интегральный стиль мышления школьников.Организационноуправленческий компонент модели(схема3)представлен естественнонаучными и гуманитарными образовательными средствами, технологиями и формами организации учебнопознавательных интегративных занятий по химии.Кульминационный момент интеграционных процессов в обучении школьников достигается посредством создания на занятиях стимуляционномотивирующих ситуаций.Стимуляционномотивирующая ситуация –это ситуация, характеризующаяся сознательно вызванным высокоэмоциональным состоянием ученика, детерминирующая личностно значимые условия (личностноценностные смыслы удовлетворения собственных желаний, потребностей, стремлений)направленные на достижение образовательных целей.Более подробно об основных средствах (интегральные познавательные задания идр.)мыписали на страницах журнала «Химия в школе» №10 2009г., №2, №3 2010г.
Схема 3. Организационноуправленческий компонент концептуальной модели
Создать стимуляционномотивирующую ситуациюк уроку по теме водаможно с помощью демонстрационного эксперимента взаимодействия порошков алюминия и иодав присутствии воды и взаимодействия кристаллической лимонной кислоты с питьевой содой при добавлении воды. В ходе демонстрации возникает проблема –роль воды в химических процессах, которая детерминирует учебную проблему –свойства воды и её роль в жизни человека.Приведем примеры познавательных заданий по теме вода при разных подходах к обучению химии.Естественнонаучный:рассчитайте минимальный объём природного газа, необходимый для нагрева пятилитров воды до кипения при комнатной температуре MindMappingЭпиграф –мотивСредстваинтегративный экспериментпознавательные интегральные заданияобщенаучный язык и метапонятияпрограммированныйМетодырепродуктивныйкомплекснаяучебная проблемарешение учебной проблемыСТИМУЛЯЦИОННОМОТИВИРУЮЩАЯСИТУАЦИЯпроблемныйэвристическиймодельныйоценка учебных достижений школьникарефлексияФормыºС, потерями тепла пренебречь,приведите примеры процессов подтверждающих окислительные и восстановительные свойства воды.Гуманитарный:вода наиболее распространённое вещество на Земле, обсудите современную проблему человечества, связанную с дефицитом воды.Интегративногуманитарный:в двух прозрачных ёмкостях находятся вода и насыщенный раствор сахара, предложите способ определения ёмкости с водой, помня, что пробовать незнакомые вещества на вкус нельзя! Как известно, вода является диэлектриком; почему влажность является фактором повышенной опасности электрического поражения? Какое полотенце, сухое или смоченное холодной водой, вы бы использовали в качестве прихватки для снятия с плиты горячей кастрюли, почему? В полевых условиях у вас закончился запас питьевой воды, предложите экспрессспособ обеззараживания природной воды с помощью подручных средств (аптечка и др.).Результативнооценочный компонент моделипредставлендиагностируемыми компонентами, прежде всего, допрофессиональной образовательной компетентности иинтегрального стиля мышления, а также комплексноинтегративной методикой оценивания учебных достижений школьников.Системные знания (система знаний)–упорядоченные в структурнофункциональной целостности знания о химических и других объектах окружающего мира, о методах их познания, закономерностей смежных наук, о технологии производств, о глобальных проблемах человечества, о вкладе учёных в науку и образование (в контексте их ценностных смыслов).Умения универсальные (интегрированные, обобщённые)–общелогические умения анализировать, систематизировать, устанавливать причинноследственные связи, абстрагировать ит.п.; умения практически использовать знания из разных областей, кодировать и декодировать информацию, переносить знания в нестандартные условия,комплексно, системно и вариативно решать учебные проблемы.Интегральный стиль мышления школьника–качественно новый индивидуализированный тип мышления, характеризующийся отражением объективного мира в понятиях, суждениях, теориях, смыслах ит.п., связанный с вариативным решением задач целостного объединения ранее разобщенных компонентов с целью опосредованного познания действительности.Интегральный стиль мышления является одновременно и результатом и необходимым условием интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний приобучении химии, в чём проявляется диалектизм интегративногуманитарного обучения.Итак, формирование результатов обучения школьников химии должно быть связано с достижением интегративных результатов межпредметного и метапредметного (универсального)уровня, включающих:
самоопределение (личностное, профессиональное, жизненное);
действие смыслообразования, то есть установление учащимися связи между целью учебной деятельности и её мотивом. Ученик должен задаваться вопросом о том, «какое значение, какой смысл имеет для меня изучениехимии», и уметь находить ответ на него;
действие нравственноэтического оценивания усваиваемого содержания, исходя из социальных и личностных ценностей, обеспечивающее личностный моральный выбор;
сформированность представлений о месте химии в современной научной картине мира; понимание роли химии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач; умения учащихся организовать свою образовательную деятельность, определять её цели и задачи, выбирать обобщённые способы и другие средства реализации цели, применять информационнокоммуникационные технологии при поиске, сбору, продуцированию информации, взаимодействовать в группе и оценивать достигнутые результаты;
готовность к профессиональному выбору в мире профессий, на рынке труда и в системе профессионального образования с учётом собственных интересов и возможностей;
сформированность собственной позиции по отношению к химической информации, получаемой из разных источников.Возможности гуманитарного обновления обучения химии посредством интеграции естественнонаучных и гуманитарных знаний достаточно широки. Постановка и решение в процессе гуманитарного обучения химии актуальной проблемы личностных, метапредметных и предметных результатов обучения обусловлены прежде всего ФГОС нового поколения, предусматривающим обеспечение нового качества общего химического образования, универсальности действий, компетентности и творческой самостоятельности, необходимых в различных сферах жизнедеятельности.
Ссылки на источники1.ИвановД.А.,Митрофанов К.Г., Соколова О.В.Компетентностный подход в образовании. Проблемы, понятия, инструментарий. –М.: АПК и ППРО, 2005. –101с.2.Компетентностный подход в образовании / Под ред. проф. В.А.Козырева, Н.Ф.Радионовой, А.П.Тряпицыной. –СПб.: Издво РГПУим.А.И.Герцена, 2005. –391с.3.ГачевГ.Д. Книга удивлений или естествознание глазами гуманитария. –М.: Педагогика, 1991. –272с.4.ПакМ.С., ОрловаИ.А.
Гуманитарное обновление химического образования. –СПб.: ИД «МИРС», 2010. –83с.
Lyamin Alexei,Ph.D., Honored Worker of the Russian general education, precenter department of science and mathematics education establishments schycenter monitoring and prediction research in the field of Education Institute of Education Development of the Kirov region, Kirovenimo@kirovipk.ruPak Mariya,Doctor of Education, Honored Worker of Higher Professional Education of Russia, Professor, Department of Chemical and Environmental Education, Honorary Professor of Russian State Pedagogical University AI.Herzen, St. Petersburgmspak@herzen.spb.ruHumanitarian innovating of Chemistry education in a modern schoolSummary.The article is devoted to an essential problem of quality of general Chemistry education through using integration of scientific and humanitarian spheres of knowledge. The solution of the given issue is conditioned by the leading ideas, stated in UNESCO papers as well as the concept of longterm socioeconomic development of the Russian Federation up to 2020, which determine the quality of general education as a level of social maturity of a schoolchild, sufficient for ensuring his autonomy and independence in various spheres of life.Keywords:integrativehumanitarian education, integrativehumanitarian approach, integration of scientific and humanitarian knowledge in teaching Chemistry at a modern school.ISSN 2304120X
