Методические аспекты развития креативного мышления учащихся на уроках химии

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 372.854                                     

Понятие «креативность» начало активно изучаться в психологии в конце XX века и позднее нашло применение в педагогике. В «Современном психологическом словаре» креативность определяется как совокупность творческих способностей человека, проявляющихся в различных видах деятельности, отражающих личность в целом и её отдельные стороны, а также в продуктах деятельности и процессе их создания [4].

В педагогической литературе креативность рассматривается как уровень творческой одарённости и способности к творчеству, представляющий относительно устойчивую характеристику личности [2].

Существуют различные определения понятия «креативность». Креативность – это интеллектуальная способность «порождать» необычные идеи, отклоняться от традиционных схем, быстро решать проблемные ситуации [3]; это способность, которая «может проявляться в мышлении, чувствах, общении, отдельных видах деятельности, характеризовать личность в целом и ее отдельные стороны, продукты деятельности, процесс их создания» [5].

По Е. Торренсу, «креативность – это не специальная, а общая способность, которая базируется на констелляции общего интеллекта, личностных характеристик и способностей к продуктивному мышлению». В то же время Е. Торренс определяет креативность не только как способность личности, но и как процесс. Он утверждает, что «креативность – это такой процесс, составными частями которого являются чувствительность к проблемам, ощущение неудовлетворенности и недостаточности своих знаний, чувствительность к отсутствующим элементам и дисгармонии, опознание проблем, поиск решений, догадки, формулирование гипотез, проверка и перепроверка этих гипотез, их модификация, а также обобщение результатов». Е. Торренс пришел к выводу, что развитие креативности не предопределено генетически, а зависит от культуры и среды, в которой эта личность формировалась, кроме того, он экспериментально доказал, что спад в развитии креативности может быть устранен в процессе обучения [6].

Д. Гилфорд определяет креативность как некоторую специфическую способность к творчеству, а творческие способности, в свою очередь, он выделяет в особый класс наряду с интеллектуальными способностями [5].

Исследование креативности преимущественно велось в двух направлениях. Первое направление характеризуется изучением зависимости креативности от интеллекта, измеряемого с помощью традиционных интеллектуальных тестов. Данную проблему изучал Д. Гилфорд [1].

В исследовании использовались методы теоретического анализа научной, методической и учебной литературы по проблеме развития креативного мышления учащихся в обучении химии; обобщение педагогического опыта; моделирование учебных заданий; педагогическое наблюдение и качественный анализ результатов учебной деятельности обучающихся. В процессе обучения химии эффективным средством развития креативного мышления учащихся являются нестандартные задачи, предполагающие отсутствие однозначного алгоритма решения. Примеры таких задач представлены ниже.

• 1.    Задача с недостаточной исходной информацией. Условие задачи. В ходе химического процесса образуется газообразное вещество, не имеющее цвета и запаха, слабо растворимое в воде и способствующее поддержанию процесса горения. На основании приведённых характеристик необходимо определить возможное вещество и предложить один из способов его получения в лабораторных условиях.

Дидактическое значение. Решение задачи предполагает анализ физических и химических свойств веществ, сопоставление полученной информации с ранее изученным материалом, а также формирование навыков выдвижения и обоснования гипотез.

Решение: 1) Анализ свойств газа. Сначала перечислим свойства газа и объясним их роль в химических процессах. Газ бесцветный и без запаха - исключаем газы с характерным цветом или запахом (например, Cl₂, SO₂, NH₃). Плохо растворим в воде - значит, растворимость невысокая, поэтому исключаем газы, легко образующие гидратные соединения (например, NH₃ хорошо растворим в воде). Поддерживает горение - это ключевой момент. Не все газы поддерживают горение. Наиболее известные поддерживающие горение: O₂ (кислород), ClO₂ в некоторых условиях. Подтверждение гипотезы. Все три свойства совпадают с кислородом (O₂): бесцветный и без запаха, слабо растворим в воде, поддерживает горение.

Вывод: Анализ свойств позволяет сделать вывод , что образующимся газом является кислород (O₂).

В лабораторных условиях кислород получают различными методами:

MnO2

• 1)    Разложением пероксида водорода с катализатором: 2Н₂0₂ ------> 2Н₂0 + 0 2 1

t °

• 2)    Разложением перманганата калия: 2КМп0 4 ---* К₂Мп0 4 + Мп0₂ + 0₂1

t ° ,MnO₂

• 3)    Разложением хлората калия с катализатором: 2КС10 3 --------> 2КС1 + 30₂ 1

• 2.    Открытая задача с множественностью решений.

Каждый из методов имеет свои особенности и позволяет формировать у учащихся навыки проведения эксперимента, наблюдения за реакцией и анализа полученных результатов. Использование этих методов в учебной деятельности способствует развитию аналитического, логического и креативного мышления учащихся, а также повышает интерес к изучению химических процессов.

Условие задачи: Предложите возможные способы получения оксида углерода(IV) в лабораторных условиях, используя известные химические реакции.

Дидактическое значение. Задача ориентирована на развитие гибкости мышления, умения применять теоретические знания в различных ситуациях и осознание многообразия путей достижения одного и того же результата в химии.

Тип задачи: открытая - возможны несколько правильных решений.

Решение.

• 1)    Определение вещества и его химических свойств.

Вещество: CO₂ ( оксид углерода (IV) )

Свойства: газ без цвета и запаха, не поддерживает горение, хорошо растворим в воде с образованием слабой угольной кислоты.

Вывод: получение CO₂ возможно из солей, кислот или органических соединений с последующим выделением газа.

• 2)    Варианты получения CO₂ :

• 1)    СаС0₃ + 2НС1 ^ СаС1₂ + Н₂0 + С0₂ 1

• 2)    Nа₂С0₃ + 2СН 3 С00Н ^ 2СН ₃С00Nа + Н₂0 + С0₂1

t0

• 3)    СаС0₃---> Са0 + С0₂ 1

4)C + 02 ^ C02 T

t0

• 5)    2NaHC0₃ ---* Na 2 C0₃ + H 2 0 + C0 2 T

• 3.    Проблемная задача объяснительного характера.

В лабораторных условиях CO₂ может быть получен различными методами, что позволяет использовать наиболее подходящий способ в зависимости от доступности реагентов и целей эксперимента. Разнообразие методов обеспечивает учащимся возможность выбора подхода и формирует навыки планирования, анализа и критического мышления.

Задача является открытой, так как допускает несколько правильных подходов. Выбор конкретного метода зависит от условий эксперимента, доступности реагентов и требуемого объёма газа.

Условие задачи. Объясните, почему алюминиевая посуда может использоваться в бытовых условиях, несмотря на высокую химическую активность алюминия как металла.

Дидактическое значение. Задача направлена на выявление причинно-следственных связей между теоретическими положениями химии и практическим опытом, а также на формирование умений объяснять наблюдаемые явления с научной точки зрения.

Решение:

• 1)    Характеристика химической активности алюминия. Алюминий - активный металл, легко реагирует с кислородом, щелочами и некоторыми кислотами. В обычных условиях на воздухе алюминий практически не проявляет реакционной способности, что на первый взгляд противоречит его активным свойствам.

• 2)    Объяснение на основе химической природы поверхности алюминия. На поверхности алюминия образуется тонкая плёнка оксида алюминия (Al₂O₃): 4Al + O2 →2Al2O3. Эта плёнка непрозрачна, плотная и стабильная. Она защищает металл от дальнейшего взаимодействия с кислородом, водой и другими веществами - процесс называется пассивацией.

• 3)    Роль пассивирующей плёнки в бытовых условиях. Благодаря защитной оксидной плёнке алюминий: не вступает в реакцию с воздухом и водой при обычной температуре, устойчив к воздействию слабых кислот и щелочей, используемых в бытовых условиях, сохраняет свои механические свойства и долговечность посуды. Плёнка очень тонкая, но прочная и самовосстанавливающаяся при повреждении: если слой оксида случайно нарушается, новый слой Al₂O₃ быстро формируется на открытой поверхности алюминия.

• 4)    Вывод. Несмотря на высокую химическую активность алюминия как металла, в бытовых условиях он безопасен благодаря образованию защитного слоя оксида алюминия на поверхности. Этот слой предотвращает дальнейшее взаимодействие металла с веществами окружающей среды и обеспечивает долговечность алюминиевой посуды.

• 4.    Логическая задача с ограниченным набором реактивов. Условие задачи: В трёх пронумерованных пробирках находятся растворы соляной кислоты, гидроксида натрия и хлорида натрия. Используя в качестве индикатора фенолфталеин и не применяя другие реактивы, определите содержимое каждой пробирки и обоснуйте последовательность своих действий.

Дидактическое значение. Задача способствует развитию аналитического мышления, планированию экспериментальной деятельности и формированию навыков логического обоснования полученных результатов.

Таким образом, включение нестандартных задач различного типа в процесс обучения химии создаёт условия для активизации познавательной деятельности учащихся и способствует развитию их креативного мышления. Систематическое использование подобных заданий повышает интерес к предмету и формирует у обучающихся способность к самостоятельному и гибкому мышлению.