Развитие навыков исследовательской работы студентов на занятиях лабораторного практикума по общей химии

Одним из условий повышения качества знаний и уровня подготовки специалистов в высшей школе является сочетание традиционных методов обучения и инновационных технологий, что соответствует требованиям образовательных стандартов нового поколения. Предметные результаты обучения формируются в виде системы знаний, умений и опыта деятельности в химии; предполагают овладение методами научного познания; освоение универсальных учебных действий (способность владеть культурой мышления; способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения; способность владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных), составляющих ключевые компетенции обучающихся.

В системе организации самостоятельной работы студентов широко используются приемы усиления мотивации учения с применением рекомендаций деятельностного подхода в обучении. Последний показывает, что активность студентов при изучении учебных дисциплин повышается по мере увеличения доли их самостоятельной познавательной деятельности, применения методов проблемного обучения, использования групповых форм обучения и научной речи как фактора усвоения знаний.

Системно-деятельностный (компе-тентностный) подход, который является методологической основой образовательных стандартов нового поколения, внес изменения в структуру педагогической системы [1; 5]:

• а)    от усвоения ЗУНов к формированию компетенций обучающихся;

• б)    от совокупности теоретических понятий к межпредметным, практикоориентированным представлениям об окружающем мире;

• в)    от изложения материала преподавателем к диалогу и сотрудничеству с обучающимися;

• г)    от традиционных методов обучения и контроля к инновационным (контекстное обучение, проблемно-ориентированный подход, компетентностно-ориен-тированные тесты, задачи, ситуационные задания, постановка опыта, мониторинг).

Одну из теоретических основ разработки нового подхода к содержанию и организации самостоятельной работы студентов по химии составляет теория поэтапного формирования умственных действий, выдвинутая П. Я. Гальпериным и Н. Ф. Талызиной [3; 6]. Данная теория находит все более широкое применение в процессе обучения: в последнее время проведены исследования, показавшие большую эффективность ее использования для обучения разным действиям и понятиям во многих учебных дисциплинах [2; 4; 7].

Результаты исследования по реализации предлагаемого данной теорией подхода к усвоению умственных действий при изучении химии использовались при организации учебного процесса, направленного на совершенствование семинарских форм обучения неорганической хи-

мии, активизацию познавательной деятельности студентов при проведении лабораторно-практических занятий, формирование исследовательских умений студентов в лабораторном практикуме.

На основе теории поэтапного формирования умственных действий решалась задача организации усвоения предметного содержания и научных методов самостоятельной исследовательской деятельности. Согласно этой теории для полноценного усвоения нового знания необходимо проведение его через определенную последовательность этапов. Создание мотивации учения, определение целей будущих действий (1-й этап) и разъяснение или выделение ориентировочной основы действия (2-й этап) осуществляются на лекциях (а также в вводных беседах перед началом лабораторных занятий). Формирование умственного действия в материальной или материализованной форме (3-й этап) проходит в лабораторном практикуме при работе с оборудованием и реактивами (материальная форма действия) или на практических занятиях при работе с моделями (материализованная форма). Формированию действия в форме внешней речи (4-й этап) отдаются семинарское занятие и частично лабораторное занятие при коллективном обсуждении пути выполнения эксперимента и его результатов. Перевод действия в умственный план (5-й и 6-й этапы) осуществляется во время внеаудиторной познавательной деятельности (самостоятельная работа).

Предложенное распределение этапов формирования умственных действий усвоения учебного материала по организационным формам обучения в определенной степени условно. Например, на лабораторном занятии каждое новое знание может быть проведено через все этапы независимо от других организационных форм. Отдельные этапы обучения иногда пропускаются; известно, что пропуск одного или нескольких этапов значительно снижает эффективность обучения (усвоения знаний). Особенно сильно сказывается пропуск речевого этапа. Аналогичным образом поэтапно может быть построена и любая форма самостоятельной работы студента.

Экспериментальная работа в лабораторном практикуме не только способствует усвоению теоретических знаний, но и прививает студентам интерес к исследовательской работе, повышает уровень исследовательских умений в работе с учебной и научной литературой, умений пользоваться справочниками.

Трудность в реализации данного подхода заключается в различной подготовке обучающихся к восприятию химического эксперимента, способности наблюдать, делать выводы. Большинство студентов привыкли к тому, что для них известны результаты эксперимента и они просто наблюдают за его проведением. Они не готовы усомниться и скорее на веру принимают то, что должно было быть, а не то, что они видят на самом деле. Это результат преобладания теоретических знаний над экспериментальными в современной концепции школьного химического образования как в общеобразовательных, так и в профильных естественно-научных классах.

Исходя из сказанного становится очевидной важность правильной организации и проведения именно первого этапа формирования навыков научно-исследовательской работы в рамках лабораторного практикума. Специальным образом подобранные задания и вдумчивая, кропотливая работа над организацией наблюдения за химическим экспериментом позволяют преодолеть указанные трудности.

Выполнение исследовательской работы на основе эксперимента проходит ряд этапов общенаучной деятельности.

• 1.    Постановка цели эксперимента. Цель определяет, какой результат намерен получить экспериментатор в ходе исследования.

• 2.    Формулировка и обоснование гипотезы, которую можно положить в основу эксперимента. Гипотеза — это совокупность теоретических положений, истинность которых подлежит проверке.

• 3.    Планирование эксперимента. Оно осуществляется в такой последовательности: 1) подбор лабораторного оборудо-

• вания и реактивов; 2) составление плана проведения эксперимента и, при необходимости, изображение конструкции прибора; 3) продумывание работы после окончания эксперимента (утилизация реактивов, использование полученных результатов в других работах и т. д.); 4) выявление источника опасности (описание мер предосторожности при выполнении эксперимента); 5) выбор формы записи результатов эксперимента.

• 4.    Осуществление эксперимента, фиксация наблюдений и измерений.

• 5.    Анализ, обработка и объяснение результатов опыта. При этом предусматривается: 1) математическая обработка результатов эксперимента (при необходимости); 2) сравнение результатов эксперимента с гипотезой; 3) объяснение протекающих процессов в эксперименте; 4) формулировка вывода.

• 6.    Рефлексия — осознание и оценка эксперимента на основе сопоставления цели и результатов. Необходимо выяснить, все ли операции по выполнению эксперимента были успешными.

На основе предлагаемого подхода нами были составлены методические рекомендации к проведению ряда лабораторных работ по общей химии с целью формирования у студентов исследовательских навыков и умений владения основными приемами обработки и представления экспериментальных данных, способности к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения. Большое внимание уделялось этапам формирования ориентировочной основы действий с учетом степени ее обобщенности, полноты и способов получения. Согласно Н. Ф. Талызиной, если формирование действий опирается на полную, обобщенную, составленную самостоятельно субъектом обучения ориентировочную основу, то эти действия являются осознанными, им присущи быстрота выполнения, устойчивость и широта переноса на различные объекты [6].

Речевой этап предполагал в ходе группового обсуждения определение самими студентами последовательности действий по получению эксперименталь ных данных для расчетов необходимых величин. На этапе перевода действий в умственный план обучаемым предлагались задания исследовательского характера, требующие навыков обработки информации, полученных в ходе экспериментальной работы.

Проверка системы организации деятельности студентов по самостоятельному усвоению учебного материала показала, что систематическая практика применения творческих и исследовательских заданий в ходе контроля за усвоением знаний обеспечивает переход качества их усвоения на более высокий уровень — продуктивный.

Результаты выполнения контрольных заданий в экспериментальных группах свидетельствуют, что система педагогических условий, включающая подготовительный и контрольный этапы организации самостоятельного изучения наиболее доступных по содержанию вопросов курса общей химии, вполне обеспечивает качество усвоения знаний, а также формирует у студентов умения и навыки работать самостоятельно.

СПИСОК

ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

• 1.    Андреев, А. Л. Компетентностная парадигма в образовании : опыт философско-методологического анализа / А. Л. Андреев // Педагогика. — 2005. — № 4. — С. 5—6.

• 2.    Вербицкий, А. А. Активное обучение в высшей школе : контекстный подход / А. А. Вербицкий. — Москва : Высшая школа, 1991. — 207 с.

• 3.    Гальперин, П. Я. Психология мышления и учение о поэтапном формировании умственных действий / П. Я. Гальперин // Исследование мышления в советской психологии. — Москва, 1966. — С. 236—277.

• 4.    Гаспарова, Л. Б. Педагогические технологии проведения лабораторного практикума в системе подготовки инженеров : дис. ... канд. пед. наук / Л. Б. Гаспарова. — Самара, 2005. — 196 с.

• 5.    Наумкин, Н. И. Инновационные методы обучения в техническом вузе / Н. И. Наумкин ; под ред. П. В. Сенина, Л. В. Масленниковой, Э. В. Майкова. — Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2008. — 92 с.

• 6.    Талызина, Н. Ф. Управление процессом усвоения знаний / Н. Ф. Талызина. — Москва : Изд-во МГУ, 1984. — 343 с.

• 7.    Трошева, Г. А. Формирование исследовательских умений у студентов : анализ отечественного и зарубежного опыта / Г. А. Трошева // Вести. Вят. гос. гуманитар. ун-та. — 2009. — № 3. — С. 42.

Поступила 09.11.12.