Розкриття міжпредметних зв’язків при проведенні інтегрованих уроків з хімії у 9 класі

4

Міністерство освіти і науки України

Дніпропетровський національний університет

Хімічний факультет

Кафедра фізичної хімії

Дипломна робота

Розкриття міжпредметних зв'язків при проведенні інтегрованих уроків з хімії у 9 класі

Виконавець

студентка групи

ХФ - 01 - 1з/о Т.В.Кудрявцева

Керівник

доцент, к. х. н. В.С.Коваленко

Консультант з розділу

«Охорона праці»

доцент, к. х. н. В. І. Довгаль

Рецензент

доцент, к. х. н. Н.В. Стець

Допускається до захисту

Зав. кафедри

доцент,к. х. н. В.І. Коробов

2006

РЕФЕРАТ

Дипломна робота: 99с., 2 схеми, 5 табл., 43 джерела.

Мета роботи - аналіз основних ідей інтеграції змісту природничої освіти та розробка уроків з хімії для дев'ятого класу на зазначених концептуальних засадах.

Основні результати дослідження - проведено порівняльний аналіз нової програми з хімії для 12-річного терміну навчання; здійснено методичні розробки інтегрованих уроків з хімії для 9 класу (теми «Хімічні реакції» та «Узагальнення знань з хімії») з використанням міжпредметних зв'язків, також підібрані завдання і вправи для актуалізації знань, їх узагальнення та систематизації.

Розробки уроків, наведені в роботі, у 2005-2006 н. р. опробуванні у середній школі № 7 м. Жовті Води. Передбачається їх подальше використання у навчальному процесі школи.

Ключові слова: інтеграція знань, інтегрований урок, міжпредметні зв'язки, неорганічні сполуки, добрива, тепловий ефект реакції, хімічні реакції, захист довкілля.

RESUME

The graduation research of the five years student - T. Kudriavzeva (DNU, Chemical faculty, Department of Physical Chemistry) deals with the analysis of the basic ideas of the integration of the contents of natural history education and the development of the lessons of chemistry for the ninth form.

The work is interesting for the student's chemistry and pedagogical faculty, and the teachers of the schools.

Bibliog. 99. Tables 5. Schemes 2

Key words: integration of knowledge, integration lesson, subject ties, inorganic substances, fertilizers, thermal effect of reaction, chemical reactions, environment protection.

ЗМІСТ

Вступ

1. Літературний огляд

1.1 Інтеграція природничо-наукових знань як нагальна потреба сучасної освіти ……………………………………………………………….….………….7

1.2 Методичні аспекти інтеграції знань …………………………………..…..15

1.3 Засоби інтеграції природничих знань ………………………………..…...24

2. Основні результати дослідження

2.1 Відображення міжпредметних зв'язків у програмах з хімії (порівняльний аналіз) ………………………………………………..………………………….26

2.2 Поурочне планування з теми «Хімічні реакції»………………..………..43

2.3 Методичні розробки уроків

2.3.1 Класифікація хімічних реакцій за різними ознаками. Реакції сполучення, розкладу, заміщення, обміну ……………………………………………..……46

2.3.2 Тепловий ефект реакції …………………………………………..………52

2.3.3 Узагальнення знань про хімічні реакції………………………….……..55

2.3.4 Нітратні та фосфатні добрива ………………………………………..….64

2.3.5 Хімія. Суспільство. Природа ………………………………………….…69

2.4 Завдання та вправи для самоперевірки та контролю знань учнів

2.4.1 Класифікація хімічних реакцій ………………………………………….78

2.4.2 Окисно-відновні реакції, їхнє значення ………………………………..81

2.4.3 Тепловий ефект реакції. Екзотермічні та ендотермічні реакції. Термохімічне рівняння ………………………………………………………....83

2.4.4 Швидкість хімічної реакції, залежність швидкості реакції від різних чинників …………………………………………………………………………84

2.4.5 Експериментальні досліди ………………………………………….……85

3. Висновки ……………………………………………………………………...90

Охорона праці …………………………………………………………….……. 89

Перелік посилань ……………………………………………………………….96

ВСТУП

Середня освіта України переживає сьогодні своєрідний період перебудови. У зв'язку з переходом до 12-річного терміну навчання прийнято новий освітній стандарт та розроблено на його основі відповідні програми, зокрема з природничих дисциплін.

До основних завдань середньої освіти віднесено набуття школярами практично-необхідних життєвоважливих знань, а поряд із цим - розвиток творчої особистості, формування цілісного природничонаукового світогляду учнів. Розв'язання останнього завдання можливо лише за умови інтеграції змісту природничих предметів, особливо з урахуванням однієї із визначальних рис нових програм - інформаційного розвантаження навчального матеріалу. І тут перед педагогами і методистами постає проблема вибору засобів інтеграції, того стержня, який об'єднував би матеріал власне хімії та допомагав здійснювати міжпредметні та трансдисциплінарні зв'язки.

На наш погляд, у якості чинника інтеграції найдоцільнішим є використання загальних законів природи - збереження матерії та її руху, спрямованості процесів до мінімуму енергії та їх періодичності. Їх використання має ряд дидактичних переваг, оскільки дія цих законів має універсальний характер, а їх розуміння доступне уже учням молодшого і середнього шкільного віку. Ефективність їх застосування підтверджена більше, ніж 10-річним досвідом навчання за освітнім проектом «Довкілля».

Слід зазначити, що якщо проведення уроків з акцентом на набуття практично значимих знань забезпечене досить широким спектром навчально-методичної літератури, то для проведення уроків на концептуальних засадах інтеграції природничих знань в умовах суттєвого зниження інформаційної складової навчання будь-які методичні розробки поки-що відсутні.

Тому до основних задач дипломної роботи було віднесено методичну розробку уроків з хімії у 9 класі основної школи на засадах інтеграції змісту природничих знань та навчально-методичного забезпечення для їх проведення. Враховуючи, що через 2 - 3 роки в школах України розпочнеться вивчення хімії та інших предметів за новими програмами, а методичне забезпечення їх проведення відсутнє, то зазначена тема уявляється нам практично важливою та актуальною.

1.ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

1.1.ІНТЕГРАЦІЯ ПРИРОДНИЧО-НАУКОВИХ ЗНАНЬ ЯК НАГАЛЬНА ПОТРЕБА СУЧАСНОЇ ОСВІТИ

Освіта набуває на сучасному етапі особливого характеру як соціальний інститут розвитку особистості, разом з наукою і культурою стає продуктивною силою, найбільш перспективною інвестиційною галуззю духовного виробництва. Тому, відповідно до Закону України « Про загальну середню освіту», навчально - виховний процес має забезпечити умови для інтелектуального, соціального, морального і фізичного розвитку та саморозвитку учнів, виховання громадянина - патріота на українознавчих цінностях, які потенційно здатні відігравати роль консолідуючого фактора, створити нове соціальне, інтелектуальне, інтегральне середовище в контексті навчання та виховання - самовиховання засобами гуманітарних, природничих, математичних дисциплін [1].

Здійснюючи вибір шляхів оновлення педагогічного процесу, кожна школа прагне врахувати тенденції політичних, економічних та соціальних змін у суспільстві, запити учнів та їх батьків, професійний потенціал учителів.

Саме в змісті освіти знаходять відображення ті складові людської культури, які суспільство, школа і сім'я пропонують новим поколінням. Існуючі сьогодні програми й підручники, навчальні й методичні посібники різко контрастують з тими новими умовами, до яких рухається суспільство, і тому потребують оперативної зміни. При цьому не досить замінити програми й підручники, або ввести окремо нові курси - економіка, право, екологія, народознавство тощо [1].

Завдання оновлення змісту шкільної освіти в черговий раз вимагає розв'язання багатьох складних проблем:

- Як перетворити гігантський масив знань і культурних цінностей в індивідуальне надбання і інтелектуальне знаряддя кожної особистості без переобтяження дітей, без шкоди для їх здоров'я?

- Як зробити постійно поновлюваний матеріал з різних предметів найбільш придатним для цього засвоєння?

- Як, якими шляхами перейти від вивчення окремих предметів до вивчення наук у їхньому взаємозв'язку і взаємо переплетенню?

- Як змінити методи навчання, щоб учити умінню самостійно мислити на основі цих знань?

- Як привчити учнів до оволодіння методами наукового пізнання? Як з молодих років виховувати в них потребу у власному духовному самовдосконаленні, збуджувати інтерес до творчого пошуку?

- Яка роль цілісності змісту освіти в процесі метаморфозу мислення дитини як індивіда в мислення соціально зрілої особистості, індивідуальності?

Психологи доводять, що формування цілісності знань - систематизація їх дає дітям насолоду більшу, ніж смачна їжа, відпочинок і пестощі, вона є однією з основних умов гуманізації освітнього процесу. Систематизація уявлень, утворення впорядкованих ланок знань - самочинний процес, аналогічний про-цесу утворення впорядкованих структур у при-роді, природний процес перетворення дитячого мислення в соціально зрілий розум. Незабезпеченість педагогічних умов для такого процесу - грубе порушення принципу природовідповідності в навчанні і вихованні підростаючого покоління, що веде до інфантильності суспільства, його нездатності об'єктивно прогнозувати свій розвиток [2].

Систематизація та інтеграція - процеси, близькі за своєю сутністю. "Система" у перекладі з грецької означає "ціле, складене з частин", а "інтеграція" з латинської -- "об'єднання в ціле будь-яких частин".

Суть інтеграції полягає в об'єднанні ідей, наукових теорій, технологій навчання в процесі скоординованої діяльності учителів різних навчальних предметів та навчально-пізнавальної діяльності учнів. Інтеграція сприяє успішному формуванню світогляду учнів, засвоєнню систематичних знань, підвищенню рівня практичних умінь та навичок [3].

Інтеграційні процеси, створення системи знань у свідомості дитини -- основа розвитку її мислення, його об'єктивації.

Інтеграційні процеси - необхідна умова розвитку критичного (симетричного, інтегративного) мислення, яке об'єднує в собі теоретичне й емпіричне, логічне й художнє, раціональне й ірраціональне і т.д. мислення.

Перед педагогом постають питання: які початкові основні знання про природу мають бути засвоєні дитиною, щоб з них у її свідомості утворилася цілісна система знань, щоб процес засвоєння кожного нового елементу знань був процесом розуміння, тобто включення його в цілісність, а навчальний процес був природнім способом буття дитини? Які методи і форми навчання має обирати вчитель, які спільні для всіх засвоюваних елементів знань закономірності має він обрати основою розуміння їх? Розв'язуючи ці завдання, вчитель має знати, що властивості і відношення речей у природознавстві визначаються через закон. Отже, система, цілісність знань про природу учнем може бути встановлена за допомогою законів, на основі яких пояснюються засвоювані елементи знань. Але для цього необхідно використати не будь-які закони природничих наук (фізичні, хімічні, біологічні та ін.), а найбільш загальні, спільні для всіх природничих наук і єдині для всього сущого закони. Знання системи цих законів, засвоєних учнем, і дасть йому "передрозуміння цілісності" природничонаукових знань, а вміння застосовувати ці закони до пояснення новозасвоюваних знань - розуміти їх і включати в цілісність, розширювати горизонти розуміння [4].

Для природовідповідного розвитку свідомості учня, створення умов перетворення його дитячого мислення в цілісну свідомість особистості, школа повинна забезпечити стосовно природничонаукової освіти такі умови, а саме принципи реалізації інтеграції[5,6]:

1.Принцип доцільного співвідношення сутнісних та емпіричних, практичних знань обумовлює відведення близько четвертої частини обсягу шкільних знань про природу (знань того чи іншого предмета) під сутнісні (абстрактні) знання, на основі яких впорядковується весь зміст знань про природу (знань того чи іншого предмета).

2.Принцип ідейного наскрізного зв'язку елементів знань в предметах і між ними обумовлює включення у зміст кожного з них відомостей про загальні закономірності природи таким чином, щоб забезпечити скрізні внутріпредметну і міжпредметну інтеграцію знань в єдину природничо - наукову картину світу ПНКС під час вивчення кожної теми, розділу.

3.Принцип структурності знань вимагає, щоб програми і підручники в кожному цілісному відрізку навчального матеріалу (темі, розділі) проектували рівні узагальнень, що враховують ієрархію законів природи, і виділяли такі шари знань:

1) явища, факти, спостереження;

2) емпіричні залежності;

3) часткові закони і закономірності;

4)системи законів і закономірностей, що складають ядро теорії;

5) систему фундаментальних закономірностей.

Теми, що містять тільки фактичний матеріал і не мають ядра теоретичних узагальнень, в програмах і підручниках повинні бути винятком.

4.Принцип цілісності дидактичних відрізків навчального змісту (теми, розділу. курсу) обумовлює конструювання цих відрізків як фрагментів ПНКС, що мають ядро теоретичних узагальнень, яке зв'язується з ядром природничонаукових знань.

5.Принцип неперервності, кумулятивності згідно з яким ПНКС радикально не змінюється протягом її формування, а лише розширюється і деталізується.

Відповідно до цих принципів можна схематично показати поетапне формування природничонаукової картини світу [4].

Схема1.Етапи формування природничонаукової картини світу

ПО

ЧАТ Знання про Знання про Біологічна

КО форми організації рівні організації складова

живої природи біологічної форми картина

ВІ руху матерії світу

УЯВ

ЛЕН

НЯ

Природничо-

Знання про Знання про Хімічна

форми організації рівні організації складова

речовини хімічної форми картина наукова

ПРО світу

картина

світу

ПРИ

РО

ДУ

Знання про Знання про Фізична

фізичні тіла та рівні організації складова

доречовинні фізичної форми картина

форми організації руху матерії світу

матерії

Отже, аналізуючи цю схему можна зробити висновок, що загальними опорними поняттями для формування цілісної природничонаукової картини світу є такі: форми руху матерії, рівень організації, ієрархія форм руху й рівнів організації. Ці поняття ми відносимо до міжпредметних. До внутрішньо предметних понять природничих курсів єдиної міжпредметної змістовної лінії відносимо ті, що відповідають назвам рівнів структурної організації певних форм руху матерії. Базовими внутрішньо предметними хімічними поняттями є поняття: атом, молекула, полімер, властивість, біологічна функція, хімічна форма руху матерії, хімічна картина природи (точніше, хімічна складова наукової картини світу). До опорних біологічних понять ми відносимо такі: ознаки життя, клітина, тканина, організм, популяція, вид, біогеоценоз, біосфера, біологічна форма руху ма-терії, біологічна складова картини природи.

Міжпредметні зв'язки між біологією та хімією мають відбиватись насамперед у чіткій послідовності вивчення в цих курсах внутрішньо- і міжпредметних понять, щоб забезпечити формування знань учнів про рівневість хімічної та біологічної форм руху матерії.

Дослідження методичної літератури з приводу застосування міжпредметних зв'язків показало, що проблема неузгодженості програмного матеріалу з хімії та біології була актуальною завжди. Для подолання цієї неузгодженості пропонувалося встановити міжпредметні зв'язки інформаційного виду між хімічними й біологічними шкільними курса-ми в трьох напрямах, а саме: при вивченні одного и того самого об'єкта, при застосуванні одного и того самого закону, при опорі на один і той самий метод дослідження. Проте, як засвідчує педагогічний досвід узгодженості навчального матеріалу з хімії й біології, застосування міжпредметних зв'язків у такому обсязі виявляється недостатнім.

Тому, необхідно конструювати освіту так, щоб відповідала трьом рівням «зцілення» [7]:

1)Рівень теоретичного обґрунтування змісту загальної освіти ( надпредметний ). Цей рівень повинен закладати основу цілісності, а саме:

- формувати цілі, створити загальну модель змісту освіти, яка відповідає цілям; задати основу стандарту освіти відповідно до соціального ідеалу; - виявити фундаментальні, найбільш загальні знання, які можуть бути основами формування природничо - наукової, соціальної і загально наукової картини світу, інтегрального «образу світу» і глобального мислення учнів;

- обґрунтувати методи і форми занять, що обумовлюють реалізацію інтеграції змісту різних предметів у цілісні систему;

- розробити плановий результат освіти на кожному етапі навчання, тобто основні знання та вміння учнів, що стосуються не окремих предметів, а освіти в цілому;

- розробити типовий навчальний план загальноосвітньої школи, який затверджується урядом країни;

- виробити критерії відповідності елементів освіти цілісності її змісту, по яких оцінюються новостворені програми, підручники, посібники.

Тобто результатом конструювання освіти на надпредметному рівні повинна бути розробка типового навчального плану загальноосвітньої школи, що обґрунтовується на основі законів психічного розвитку дітей, на основі соціологічних досліджень, закономірностей еволюції знань, педагогічних закономірностей і інших об активних законів, що повинні бути враховані при плануванні формування свідомості і фізичного розвитку дітей. На мій погляд, це найважливіший рівень, адже саме тут закладається свідомість дитини.

2) Рівень навчального предмету, на якому розгортається уявлення про певні частини змісту. Тут обґрунтовуються концепції вивчення, складання програм. Вони конкретизують зміст теоретичних основ природознавства чи гуманітарних наук, методи і форми навчання ( інтегративні дні, узагальнюючі уроки), методи і форми контролю та корекції знань, що орієнтують навчальний процес на неперервну інтеграцію знань. Структура знань в темах формується так, щоб кожна з них мала ядро теоретичних узагальнень, за допомогою якого знання теми можна було б систематизувати і вводити в природничонаукову, соціальну, загальну наукову картину світу.

3) Рівень навчального матеріалу, на якому даються конкретні елементи складу змісту в формі його пред'явлення учням.

На цьому рівні навчального матеріалу в кожному навчальному предметі мають бути виділені поняття, які підлягають обґрунтуванню і систематизації на основі узагальнюючих фундаментальних закономірностей, розроблена технологія такої аксіоматизації. Тобто, у кожній темі, що вивчається, знання повинні бути структурованими згідно закономірностей природи, розвитку суспільства; по кожній темі має бути підібрана система задач, вправ міжпредметного характеру, засоби навчання, що орієнтують учнів на цілісність знань. [7]

1.2. МЕТОДИЧНІ АСПЕКТИ ІНТЕГРАЦІЇ ЗНАНЬ

Для ефективного засвоєння навчального матеріалу існують різні форми інтеграції природничонаукових знань [5, 8, 9, 10]:

1) Об'єктна інтеграція - це поєднання в темах, розділах, курсах різних дисциплінарних образів одного об'єкта (Земля, вода, повітря тощо).

2) Понятійна інтеграція охоплює теми або курси, які розкривають зміст загальнонаукових понять (енергія, рух, речовина, інформація, рівновага тощо). Багатьом з таких понять відповідають, у свою чергу, загальнонаукові дисципліни(термодинаміка, кібернетика, механіка). Вони також мають інтегрований характер.

3) У концептуальній інтеграції систематизуючим чинником є певна наукова теорія, наприклад квантова теорія у фізиці, хімії, біології; еволюційна концепція у біології, хімії, астрономії, техніці, соціології.

4) Методологічна інтеграція стосується як філософської методології, так і окремих методів наукового пізнання. До такої інтеграції ми відносимо, наприклад, застосування системного підходу, постановку і розв'язування проблем у природознавстві; пояснення і прогнозування в науці; застосування спостереження, експерименту, моделювання тощо.

5) Проблемна(розв'язання однієї проблеми шляхом використання можливостей різних предметів). Наприклад, опрацьовуючи одну із тем, присвячених вивченню хімічного виробництва, розв'язуємо проблему обґрунтування технологічної схеми з використанням знань фізичних закономірностей, будови речовини, принципів і механізмів функціонування пристроїв і технічних конструкцій. Розв'язання технологічного завдання ґрунтується на евристичних методах і відбувається шляхом захисту ідей - проектів, висунутих у творчих мікро групах.

6) Зовнішня інтеграція, як показало дослідження, доцільна в початковій школі. Навчальний матеріал зосереджується на розгляді й описі явищ у зовнішньому середовищі.

7) Діяльнісна інтеграція - ґрунтується на синтезі знань, необхідних для виконання певної діяльності. Оскільки діяльнісний підхід до навчання вважається сьогодні одним із найефективніших для розвитку особистості, така форма інтеграції, на нашу думку, набуватиме все більшого значення. У межах діяльнісної інтеграції знань використовуються різні види роботи з учнями - дискусії, організація творчої групової роботи, складання міждисциплінарних планів, проектів тощо.

8) Практична інтеграція орієнтована на всебічний розгляд продуктів або процесів, які виникли в результаті науково - технічного прогресу і також потребують знань з різних галузей науки ( антибіотики, синтетичні речовини; біотехнології, комп'ютери тощо).

9) Психолого-педагогічна інтеграція полягає в спеціальній організації інформації відповідно до теоретичних моделей процесу навчання, розроблених у психології та дидактиці.

10) Тематична (засвоєння однієї теми засобами декількох навчальних предметів).

11) Теоретична інтеграція - найвищий світоглядний рівень, який передбачає використання понять і принципів із різних галузей знань, що дозволяє бачити світ у різних його аспектах і оперувати різними рівнями мислення. Вивчення хімії у його логіко - діалектичній послідовності дає можливість використовувати різні рівні інтеграції. Хімічні перетворення розглядається як система. Це можна зобразити наступною схемою 2.

 Хімічні закони

Біологія

Хімічна система Математика

Географія речовина А --- речовина В як інструмент

Інші науки

Базис - фізичні закони

Схема 2. Теоретична інтеграція на рівні хімічних систем.

12) Сутнісна - об'єднання, інтеграція ново засвоюваного знання в "цілісність" має відбутися за допомогою "однорідних", "однотипних" сутностей, які виражаються тими загальними законами для всієї множини елементів знань, що складають цілісність. Сутнісна інтеграція полягає у виявленні в об'єктах пізнання однотипних (однорідних) сутностей і встановленні на основі цих сутностей цілісності з виокремлених елементів знань про дійсність.

Створення умов для сутнісної інтеграції знань у процесі їх одержання учнем - забезпечення об'єктивності їх розуміння.

Кожна з форм інтеграцій є напрямком удосконалення шкільної хімічної освіти, пов'язаним з підвищенням інтегративності його змісту і посиленням його розвивального впливу на особистість кожного учня.

Тому актуальність даного напрямку визначається, з одного боку, інтенсифікацією процесу гуманізації освіти, а з іншого боку - інтегративним характером розвитку науки, техніки і виробництва, що визначив потребу сучасного суспільства у фахівцях широкого профілю, що володіють системними і функціональними знаннями про світ, місце і ролі в ньому людини і творчого системного стилю, що володіє мисленням.

Все це в цілому визначило необхідність пошуку нових інноваційних підходів, методів до організації і керування учнівською діяльністю у предметному навчені. Одним із таких підходів є проблемно - інтегративний підхід до навчання хімії.

Базисом для його розробки і наукового обґрунтування була ідея синтезу сучасних теорій розвивального навчання і проблемного навчання як їхньої основи, так і методології інтегративного підходу в цілісну інноваційну технологію предметного навчання, орієнтовану на рішення кола проблем та задач сучасної освіти.

Під проблемно - інтегративним підходом [11] до навчання розуміємо особливий тип взаємодії вчителя і учня, при якому вчитель організує і направляє самостійну пошукову діяльність учня на розв'язання системи взаємозалежних внутрішньо- і між предметних навчальних проблем в умовах цілеспрямованого навчання його процедурам висування і докази істинності гіпотез.

Отже, за своєю природою проблемно - інтегративний підхід - технологічний, тому що його реалізація припускає чітку постановку навчальних цілей, гнучке і поетапне керування й організацію пізнавальної діяльності школярів на основі оперативного зворотного зв'язку.

Головні принципи організації і функціонування процесу навчання в умовах проблемно - інтегративного підходу:

- принцип міжпредметної інтеграції, що припускає систематичну і цілеспрямовану реалізацію міжпредметних зв'язків як основного механізму інтеграції знань і способів дій у розв'язанні міжпредметних навчальних проблем;

- принцип єдності внутрі- і міжпредметної інтеграції знань і способів дій, що відбиває діалектичну єдність і взаємозв'язок внутрішніх- і між- предметних зв'язків у навчанні хімії;

- принцип горизонтальної і вертикальної динаміки і координації пізнавальної діяльності учнів, що визначає динаміку розвитку пізнавальної діяльності школяра протягом кожного навчального року (тобто по горизонталі) і її спадкоємність (скоординованність ) при переході від одного року навчання до іншого (тобто по вертикалі).

Організація процесу навчання на основі проблемно - інтегративного підходу припускає перегляд усієї методики вивчення навчального матеріалу. Це у свою чергу приводить до необхідності розробки відповідного дидактико - методичного забезпечення процесу навчання.

У якості основних структурних одиниць дидактико - методичного забезпечення процесу проблемно - інтегративного навчання виділяють:

А) Міжпредметну проблемну ситуацію - це спровокований (створений) учителем стан інтелектуального утруднення учня, коли він знаходить, що для розв'язку поставленої перед ним задачі йому недостатньо наявних предметних знань і умінь, і усвідомить необхідність їх внутрішньої і міжпредметної інтеграції.

Найважливішою умовою подібного усвідомлення, а виходить, і умовою виникнення самої проблемної ситуації є мотивація пізнавальної діяльності школярів. У той же час використання різних видів міжпредметних проблемних ситуацій і відповідних способів її створення на уроці - це одна з форм мотивації й одночасно засіб керування діяльністю учнів.

Виділяють декілька видів і способів створення на уроці міжпредметних проблемних ситуацій:

1) Ситуації несподіванки створюються при ознайомленні учнів із матеріалом, що викликає подив, що уражає своєю незвичайністю.

2) Ситуації конфлікту виникають при наявності протиріччя між:

а) теоретично можливим засобом розв'язку задачі, знайденим учнями на основі своїх знань внутрішньо і міжпредметного характеру, і неможливістю його практичного здійснення;

б) практично досягнутим результатом ( відомим фактором) і недостатністю тільки предметних знань для його теоретичного обґрунтування;

в) життєвим досвідом учнів, їхніми побутовими поняттями й уявленнями і науковими знаннями.

3) Ситуації спростовання створюються, тоді коли учням на основі всебічного ( внутрішнього і міжпредметного ) аналізу пропонують довести неспроможність якогось припущення, ідеї, висновку, проекту і т.д.

4) Ситуації припущення створюються, коли передбачається існування якогось явища або закону, теорії і т.д., що розходиться з отриманими раніше знаннями (внутрішньо і міжпредметного характеру ), або ж потрібно довести справедливість якогось припущення.

5) Ситуації непевності виникають, коли учням пред'являють завдання з недостатніми або надлишковими даними для одержання однозначної відповіді.

Б) Міжпредметна навчальна проблема - форма практичної реалізації виниклої в предметному навчанні проблемної ситуації міжпредметного характеру, що спонукає до внутрішньо і міжпредметного синтезу знань і способів дій для свого рішення з метою засвоєння нового поняття, нового способу діяльності.

Міжпредметна навчальна проблема - центральна ланка проблемно - інтегративного навчання хімії, що здійснює зв'язок між міжпредметною проблемною ситуацією, цілями й змістом предметного навчання і реалізованими в ньому між предметними зв'язками.

У свою чергу, класифікація навчальної проблеми визначає характер пізнавальної діяльності школяра, а виходить, і вибір відповідних методів і форм організації навчального процесу.

Багаторівнева система методів проблемно - інтегративного навчання хімії (на основі варіативності пошукової діяльності учнів в умовах проблемного навчання) [11]:

1.Академічні методи. Вони визначають рівень пізнавальної діяльності школярів. До них відносяться :

- монологічний виклад знань учителем (нижчий рівень проблемного навчання);

- діалогічний виклад знань учителем (середній рівень);

- метод самостійної пошукової діяльності учнів (вищий рівень проблемного навчання ).

2.Специфічні методи. Ці методи зв'язані з особливостями процесу пізнання хімії і реалізуються в розробленій системі методів переважно у вигляді проблемного хімічного експерименту.

3. Інноваційні методи. Вони визначають характер пізнавальної діяльності школярів:

- дослідницький;

- проблемно - ігровий;

- проблемно - дискусійний;

- метод колективного рішення проблем.

4.Комбінований метод.

Методи навчання як найважливіший компонент навчального процесу в практиці навчання реалізуються в умовах тієї чи іншої форми його організації. Саме організаційна форма навчання - як зовнішня сторона його організації - визначає особливості погодженої діяльності вчителя й учня, характер їхньої взаємодії, а виходить, і вибір відповідних методів навчання.

Система форм організації навчання (стосовно до проблемно-інтегративного навчання ):

- академічні (проблемний урок, проблемні лекції, семінар, залік);

- інноваційні ( дослідницький урок, урок - гра, урок - дискусія);

- комбінована форма проблемно - інтегративного навчання (утворена серією логічно вибудованих і різних за цілями, змістом і використанням методів вивчення теми: вступні лекції - панорами, уроки за рішенням системи проблемних задач, уроки узагальнення і творчого застосування знань, уроки оцінки досягнень учнів. Застосування даної форми доречно у старших класах ).

Особливості технологічного проектування уроків хімії в умовах проблемно - інтегративного навчання.

Розв'язувані на уроках міжпредметні проблеми можуть бути різними за своїм утриманням, об'ємом укладеної в них інформації і рівню її узагальнення, а значить вимагають реалізації різних видів міжпредметних зв'язків для інтеграції знань і способів дій учнів у процесі рішення.

У той же час усі міжпредметні навчальні проблеми мають одну особливість - усі вони можуть бути вирішені поетапно.

Етапи організації процесу проблемно - інтегративного навчання хімії , у ході яких найбільше доцільні реалізація міжпредметних зв'язків:

- етап підготовки учнів до сприйняття міжпредметної навчальної проблеми;

- етап створення між предметної проблемної ситуації;

- етап формулювання міжпредметної навчальної проблеми;

- етап розв'язку міжпредметної навчальної проблеми;

- етап доказовості слушності знайденого розв'язку;

- етап творчого застосування засвоєних знань і способів дій.

Вчителеві важливо так побудувати проблемно - інтегративний урок, щоб усі його навчальні проблеми були вибудовані в єдину причинно - наслідкову систему пізнавальних задач.

Узагальнюючи викладене про різні види інтеграцій та проблемно - інтегративний підхід до викладання хімії, слід зазначити, що його результатом повинні бути наступні досягнення учнів у навчально - пізнавальній діяльності [8]:

- знання набувають системного характеру і можуть вільно використовуватись шляхом трансформації в іншій галузі;

- шляхом оволодіння складними видами діяльності (моделювання), уміння набувати гнучкості й високого рівня узагальненості, що сприяє інтегративному використанню знань, перенесенню методів однієї науки в іншу, що лежить в основі творчої діяльності людини;

- стає цілісною світоглядна картина, посилюється ціннісна сторона пізнання;

- формується високий рівень навчальної мотивації;

- спостерігається розвиток особистої активності, пізнавальної та інтелектуальної ініціативи.

1.3.ЗАСОБИ ІНТЕГРАЦІЇ ПРИРОДНИЧИХ ЗНАНЬ

Зважаючи на вище викладене, ідеї інтеграції змісту природничих знань з кожним роком займають все більш чинне місце в освітньому просторі як України, так і зарубіжних країнах [9, 12, 13, 14, 15]. Можна назвати у зв'язку з цим такі освітні проекти як «Людина і природа» (Великобританія), «Закономірності навколишнього світу» та «Діалектика та екологія» (Росія) тощо. Відображенням інтеграційних тенденцій є також введення у вищій школі Російської федерації та деяких вузах України курсу «Концепції сучасного природознавства».

Не всі проекти виявились однаково вдалими. Бо дуже важливим з дидактичної та методологічної точки зору є вибір ефективних засобів інтеграції, тобто стрижневих ідей, які проходять наскрізною лінією через увесь матеріал предмета (а ще краще - усіх природничих предметів), об'єднують його, і на які у подальшому будуть «нанизуватись» конкретні знання. На вибір засобів інтеграції у поглядах науковців поки - що немає одностайності. Кожен із авторів намагається «вибудувати» курс, базуючись на різних концептуальних засадах.

Привабливою є, наприклад, спроба створення курсу природознавства на основі ідей соціальної екології [16] - включення людини і людства в цілому в природні системи. Досить цікавими видаються також проекти, що базуються на використанні еволюційно-сенергетичної парадигми [17], а також підхід, в якому засобом інтеграції виступає ідея транс дисциплінарних зв'язків, що створюються при використанні «класичної та некласичної стратегій природничо-наукового мислення» [15]. Проте зазначені підходи не охоплюють всього змісту природничих наук, а два останні до того ж передбачають досить високий рівень абстрактного мислення, тому вони більш прийнятні для вищої школи.

Тому, найбільш вдалим і продуктивним для інтеграції природничих знань є підхід, реалізований в освітній програмі «Довкілля»[13,18-20 ], розроблені під керівництвом проф. В.Р.Ільченко. Запропонована нею концепція передбачає вивчення різних предметів на основі загальних законів та уявлень, відмову від заучування великого об'єму емпіричному матеріалу, деталей. Натомість наголошується необхідність засвоєння найбільш загальних законів та понять.

Головним чинником інтеграції в «Довкілля» є послідовне використання фундаментальних законів та закономірностей природи (ФЗП) - збереження, спрямованості процесів до мінімуму енергії взаємодії та їх періодичності. Всі явища та процеси, що вивчаються в шкільних курсах, пояснюються дією ФЗП, що сприяє цілісності та системності розгляду.

Безумовними перевагами такого вибору інтегруючих чинників є, з одного боку, універсальний характер ФЗП, які діють на всіх поверхах ієрархічної структури матерії, а з іншого - можливість їх застосування у середній школі. Суть ФЗП (звичайно, поки що не у повному обсязі) зрозуміло навіть учням молодших класів. Про це свідчать дослідження психологів [21] та більш ніж десятирічний досвід викладання курсу «Довкілля»[14,18,22].

Отже, під час вивчення будь-якої теми, явища відбувається включення його в цілісну систему знань шляхом виявлення в ньому проявів загальних законів природи. За свідченням психологів, лише при такому підході засвоєння знань у свідомості учнів відбувається структурування, систематизація та осмислення одержаної інформації, що сприяє розвитку мислення і встановленню природничонаукових зв'язків, які виявляються лише при взаємодії елементів цілісних систем. Роздрібнені і несистематизовані знання лише тренують пам'ять, а не розвивають мислення. Тому, на мою думку, необхідно відмовитись від емпіричних даних, деталей, а необхідно сприяти кращому засвоєнню матеріалу через міжпредметні та внутрішньопредметні інтеграції.

2.ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖННЯ

2.1 ВІДОБРАЖЕННЯ МІЖПРЕДМЕТНИХ ЗВЯЗКІВ У ПРОГРАМІ З ХІМІЇ (ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ)

Проаналізуємо програми з хімії чинної і для 12 - річного терміну навчання та визначимо, які зміни відбулися у кожному з класів (табл. 1)[23,24].

Таблиця 1 - Основні розділи програми з хімії

Програма з хімії Міністерства освіти та науки України для загальноосвітніх навчальних закладів (2001 р.)	Програма з хімії Міністерства освіти та науки України для загальноосвітніх навчальних закладів (2004 р.)
Вивчають з 8 по 11 класи по 2 години в тиждень	Вивчають 7, 10, 11 класи по 1 години в тиждень, 8, 9 класи по 2 години в тиждень.
7 клас - не вивчають	7 клас: - початкові хімічні поняття (17 год.); - прості речовини: метали та неметали (10 год.)
8 клас: - початкові хімічні поняття (18 год.); - прості речовини. Повітря (14 год.); - складні речовини. Основні класи неорганічних сполук (20 год.); - хімічні реакції (9 год.)	8 клас: - кількість речовини. Розрахунки за хімічними формулами (8 год.); - основні класи неорганічних сполук (25 год.); - періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Будова атома (15 год.); - хімічний зв'язок і будова речовини (10 год.).
9 клас: - періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Будова атома (17 год.); - хімічний зв'язок і будова речовини (8 год.); - розчини (15 год.); - загальні відомості про метали (22 год.).	9 клас: - розчини (15 год.); - хімічні реакції (9 год.); - органічні сполуки (30 год.).
10 клас: - загальні відомості про неметали та їх сполуки (28 год.); - органічні сполуки (34 год.).	10 клас: - неметалічні елементи та їхні сполуки (14 год.); - металічні елементи та їхні сполуки (14 год.).
11 клас: - органічні сполуки (38 год.); - роль хімії в житті суспільства (8 год.); - узагальнення знань про неорганічні та органічні речовини (13 год.).	11 клас: - органічні сполуки (30 год.).
	12 клас: знання з природничих предметів узагальнюються в курсі «Людина і природа».

1. У програмі 2004р вивчення хімії починається з 7 класу (1 година в тиждень), у програмі ж 2001р. воно передбачалось з 8 класу (2 години в тиждень). Саме це дасть змогу на етапі основної школи надати учням базові хімічні знання, зосередити увагу на необхідності вивчення хімії, на застосуванні хімічних знань у подальшому житті.

Основною метою теми «Початкові хімічні поняття» є не завантаження дітей інформацією (у діючий програмі передбачається також вивчення понять кількість речовини, моль - одиниця кількості речовини, стала Авогадро, молярна маса), а надання елементарних і основних знань з хімії. Учні навчаються наводити приклади металічних і неметалічних елементів, простих і складних речовин, хімічних явищ у природі та побуті; розрізняють фізичні тіла, речовини, матеріали, фізичні і хімічні явища, фізичні та хімічні властивості речовин, чисті речовини і суміші, прості і складні речовини, атоми, молекули, йони, використовують закон збереження маси речовини для складання рівнянь хімічних реакцій (розкладу, сполучення, горіння), а періодичну систему як довідкову. При цьому час відбувається міжпредметна інтеграція «фізика - хімія», адже у фізиці розглядають ті ж поняття, що і в хімії. Учні отримують більш глибокі знань від того, що вони на обох предметах вивчають однакові поняття.

Що ж стосується поняття хімічна реакція, то семикласники не просто «чують» його, а вчитель їм демонструє різні реакції, які супроводжуються:

виділенням газу; випаданням осаду; зміною забарвлення; появою запаху;

тепловим ефектом.

Наступною темою у 7 класі є «Прості речовини: метали та неметали ». Тут розглядаються елементи Оксиген і Ферум (але, я вважаю, що доцільно було б вивчати ( так було у програмі 2001р.) і елемент Гідроген, адже він один із основних елементів, який має протилежні властивості - металів та неметалів.), які є прикладами металів та неметалів. Вивчення цих представників простих речовин забезпечує краще розуміння такої класифікації. Учні оцінюють наслідки процесу іржавіння заліза, значення каталізаторів, і основне, на мою думку, це те, що вони характеризують роль кисню в життєдіяльності організмів, і проводять аналіз колообігу Оксигену.

Знайомляться з різноманітними методами вивчення хімічних сполук та явищ, з експериментом та спостереженням, а також із законом як формою наукових знань.

Щодо міжпредметних зв'язків, то у кінці 1 семестру на уроках фізики, діти знайомляться з будовою атому, у цей час у хімії закінчують вивчати тему «Початкові хімічні поняття» і є ймовірність використовувати фізичні знання при розгляді елементів та їх сполук - це по-перше, а по-друге це - роль кисню в життєдіяльності організмів і колообіг Оксигену учні можуть і повинні згадати з біології. Адже на початку 7 класу вчителі біології знайомлять учнів з цими поняттями, а також з новим і незрозумілим поки-що їм процесом - фотосинтезом. Але чи доцільно це робити біологам? На мою думку ні, бо це хімічне поняття. Тому існує два рішення [25, 26]:

1) вивчати це поняття раніше, разом з фізичними та хімічними явищами;

2) вводити це поняття у біології пізніше, а саме у другому семестрі, а не на початку сьомого класу.

Тобто, аналізуючи нову програму для 7 класу, можна зробити висновок, що закінчуючи вивчати у 6 класі курс «Природознавство» учні продовжують вивчати подібні явища, але у більш складному обсязі, і саме у цьому, я вважаю, відбулися зміни у позитивному напрямку, оскільки основний час приділяється тим явищам, і предметам, які необхідні для подальшого формування природничонаукової картини світу.

2. Першою темою, якою починається матеріал 8 класу і на яку приділяється 8 годин є «Кількість речовини. Розрахунки за хімічними формулами». Це позитивна зміна, адже у програмі 2001р. ця тема «розкидана» по всьому курсу хімії 8 класу і діти не встигали послідовно використовувати і розрізняти кількісні поняття. Основне, що теоретичний матеріал цієї теми закріплюється і розвивається у фактологічному матеріалі про основні класи неорганічних сполук.

У темі «Основні класи неорганічних сполук» кількість годин з 20 (у програмі 2001р) збільшилась до 25. Приємно те, що ці години можна використовувати для описання поширення представників основних класів неорганічних сполук у природі; обґрунтування залежності між складом, властивостями та застосуванням речовин; висловлення суджень про значення хімічного експерименту як джерела знань, про вплив речовин на середовище.

На мою думку, недоліком є те, що новою програмою не передбачено вивчення підтеми «Вода, значення у природі, народному господарстві та побуті. Охорона водойм від забруднення ». Адже ці важливі моменти використовують постійно, починаючи з 7 класу і біологи, і фізики при вивченні різних явищ.

Оскільки у 8 класі на вивчення хімії відводиться по 2 години в тиждень і діти познайомились з поняттями оксиди, кислоти, солі, метали, неметали, атоми, молекули; на уроках фізики вони розглянули тему «Будова речовини », у якій з фізичної точки зору познайомились з будовою атому, рухом і взаємодією атомів і молекул, тому доцільно вводити більш складну тему «Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Будова атома». Які ж зміни відбулися у цій темі порівняно з програмою 2001року?

А зміни відбулися, на мою думку, лише у негативний бік:

1) зменшення кількості годин (у програмі 2001р. відводять 17 годин, а у програмі 2004р. - 15 годин);

2) у програму 2004р. не внесли поняття радіоактивний розпад, шкідливий вплив на живі організми радіоактивного випромінювання. Хоча ці елементи знань дуже важливі, їх використовують в біології, у фізиці при вивченні теми

« Ядерна енергетика».

Тобто, на мою думку, тему «Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Будова атома» опрацювали недостатньо, оскільки відсутня інтеграція з досить важливих питань.

Тема, якою закінчується вивчення хімії у 8 класі - «Хімічний зв'язок і будова речовини», на яку виділено 10 годин (у програмі 2001р. - 8 годин) теж відрізняється від минулої програми:

1) збільшилось кількість годин;

2) до цієї теми не ввійшли питання про окисно-відновні реакції. Тобто діти знайомились з: електронною природою хімічного зв'язку; типами зв'язків і їх утворенням; кристалічними ґратками; ступенем окиснення.

Як же оцінити такі зміни? Я вважаю, що позитивно, бо:

1) більше часу відводиться для того, щоб діти удосконалили знання, навчилися визначати ступені окиснення у речовинах;

2) окисно-відновні реакції потрібно вивчати у розділі «Хімічні рівняння», що автори програми й зробили;

3) відбувається інтеграція знань: 8 клас «хімія» - 7 клас «фізика».

Якщо аналізувати програму 8 класу повністю, а не частинами, то звичайно, що є і плюси, і мінуси.

Зміни у курсі хімії 8 класу

Позитивні Негативні

1. Відбувається систематизація 1. Дуже велике нагромадження

знань в учнів, а не нового і важкого матеріалу,

заплутування. тобто не повністю ураховані

2. Є прояви інтеграції, які дуже вікові особливості учнів

важливі у повсякденному житті. 8 класу.

2. У темі «Хімічний зв'язок та

будова речовин» не

розглядають водневі зв'язки

та міжмолекулярні взаємодії,

які відіграють важливу роль

у живій природі і є

підґрунтям для вивчення

понять з органічної хімії, а

саме білки, нуклеїнові

кислоти

3. 9 клас в учнів розпочинається вивченням теми «Розчини». Які зміни відбулися у програмі 2004р.?

- Спостерігається інтеграція

Хімія

(Розглядають воду як розчинник)

Біологія Фізика

(Значення води у природі. ( З фізичної точки зору

Колообіг води.) знайомляться з

властивостями води,

вивчаючи теплові явища)

(Значення води у природі. ( З фізичної точки зору

Колообіг води.) знайомляться з

властивостями води,

вивчаючи теплові явища)

- Діти з сьомого класу знають як розрахувати масову частку елемента в речовині, і відповідно до цього вчителю легше пояснити учням термін «масова частка розчиненої речовини» і методику приготування розчинів.

- Збільшилось кількість практичних робіт:

У програмі 2001р їх було 2, а у програмі 2004р. - три, додали ще одну практичну роботу «Розв'язування експериментальних задач».

Єдине, що я вважаю за потрібне змінити - це збільшити кількість годин на вивчення цієї теми, оскільки з цими важливими питаннями учні зустрічаються і будуть зустрічатись доволі часто.

Після цього діти узагальнюють відомості про типи і класифікацію хімічних реакцій (вивчали у 8 класі 2 семестрі). Вивчення окремої теми «Хімічні реакції» дозволить уникнути мозаїчності і фрагментарності в засвоєнні цього ключового поняття хімії, на якісно новому рівні повторити і розвинути початкові уявлення про хімічну реакцію, сформовані у 7 -8 класах.

Майже кожен учень може самостійно класифікувати хімічні реакції за ознаками, адже:

1) учні уже знають, що реакції сполучення, розкладення, заміщення, обміну зв'язані зі зміною числа вихідних і кінцевих речовин (7, 8 клас);

2) вивчаючи тему «Хімічний зв'язок і будова речовини» діти розрізняють поняття ступінь окиснення та валентність, і тим самим прогнозують існування реакцій зі зміною ступенів окиснення (окисно-відновні), та без зміни ступеня окиснення;

3) у 8 класі в курсі фізики у темі «Теплові явища» діти розглядаються поняття виділення теплоти та її поглинання, тобто екзо- та ендотермічні реакції ;

4) у 7 класі вивчають поняття про каталізатор і відповідно реакції з використанням каталізаторів (каталітичні)та без каталізаторів (некаталітичні).

Тобто, учитель лише узагальнює і доповнює вивчене раніше.

Щодо змін, які відбулися у програмі 2004р., то можна перерахувати наступне:

1) кількість годин на вивчення теми «Хімічні реакції» залишилась (9 год.), але зменшилось кількість нових понять. Наприклад, сюди не включили зворотні та не зворотні реакції, хімічну рівновагу, чинники, що впливають на зміщення хімічної рівноваги.

2) до цієї теми внесли підтему про окисно-відновні реакції, поняття про окисник, відновник, процеси окиснення (вивчають у 7 класі в темі «Прості речовини: метали та неметали »), відновлення (не вивчають раніше), метод електронного балансу (для найпростіших рівнянь);