Применение метода аналогий при изучении неорганической химии в школе

 

В условиях коренных экономических и социальных преобразований современного общества происходит перестройка и образования. Большое значение в образовании XXI века приобрела проблема развития личности ученика, его индивидуальности, повышение познавательного, интеллектуального и творческого потенциала.

Познавательная активность является одной из ведущих форм деятельности ребенка, которая стимулирует учебное, творческое, самостоятельное развитие на основе познавательного интереса. Поэтому развитие познавательной активности учащихся — составная часть совершенствования методов обучения [1].

Закладывать «фундамент» для этого, необходимо уже в средней школе, для преодоления «пропасти» в подходах к обучению в высшей и средней школе, которая существует в настоящее время, особенно после принятия нового закона о высшем образовании, в котором большой объем материала нужно изучать самостоятельно [2].

Применение метода аналогии, дает возможность облегчить и ускорить процесс обучения. Под аналогией понимается такой метод научного познания, когда из сходства двух или более признаков (свойств, отношений) предметов, явлений, процессов окружающей действительности можно сделать вывод о сходстве других признаков (свойств, отношений) этих предметов, явлений, процессов. Метод аналогии способствует активизации самостоятельной умственной деятельности, развития чувства нового и формированию исследовательской функции у учащихся [3].

Цель данного исследования — показать возможности применения метода аналогии в процессе изучения химии и повышения эффективности обучения с его помощью, а также овладение учащимися этим методом научного познания, экспериментально проверить эффективность разработанной методики.

Аналогией называется такое умозаключение, в котором от сходства предметов в одних признаках делается вывод о сходстве этих предметов и в других признаках [4].

Для исследования эффективности использования метода аналогий в процессе обучения были использованы следующие методы научно-педагогического исследования: беседа, тематическая контрольная работа.

Для реализации данного исследования использовался учебник «Химия 8» автора Н. М. Буринская [5]. Календарно-тематическое планирование для 8 класса составлено согласно «Программе для общеобразовательных учебных заведений. Химия.7–11 классы» [6].

Исследование проводилось в Хустской ООШ І-ІІІ ст. № 4 Закарпатской области, Украина. В данной школе есть два восьмых класса. В каждом классе тема «Основные классы неорганических соединений»* преподавалась по стандартной методике, а тема «Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева. Строение атома»** — с использованием аналогий. Ниже приведены некоторые примеры аналогий:

Классный кабинет — это аналогия строения электронной оболочки атома.

Представим, что окно в нашем классе — это ядро атома, а все в пределах класса — электронная оболочка. Тогда ряды парт — это энергетические уровни, сами парты –энергетические подуровни или орбитали, а ученики, сидящие за ними — электроны. Стоит только сделать оговорку: количество орбиталей на энергетических уровнях будет разная в зависимости от того, насколько уровень далеко расположен от ядра. Оказывается, первый уровень содержит только одну орбиталь (1 парту) второй — четыре орбитали (4 парты), третий — девять орбиталей (9 парт) и др. У школьников возникает вопрос, а какое максимальное число энергетических уровней может быть? Тогда мы обращаемся к таблице Менделеева Д. И. и вводим значение числа уровней каждого конкретного элемента по номеру периода где он расположен. Поскольку периодов всего семь, то и уровней такое же количество.

Рис. 1. Ученики, сидящие за одной партой — аналогия двух электронов, что есть в одной орбитали

 

Представим ситуацию: было бы удобно сидеть за партой втроем, вчетвером? Нет! И электронам тоже удобно располагаться по два на каждой орбитали. Поскольку понятия о квантовом спиновом числе изучается только в 11 классе, можно будет поговорить о индивидуальности. Школьникам задается вопрос о том, отличаются ли они друг от друга? Ответ очевиден: конечно, отличаются! Например, внешностью, чертами характера, полом, одеждой, привычками. Хотя и сидят ребята за одной партой, но они совершенно разные люди. Вот и электроны, вроде очень близки, а оказывается тоже отличаются друг от друга. Электроны передвигаются в пространстве, но: один электрон вращается по часовой стрелке, а другой — против часовой стрелки. Это различие электронов мы отражаем в графической электронной формуле, когда одна стрелка направлена ​​вверх, другая вниз. Итак, подведем итог: в одной орбитали может быть чуть больше двух электронов, отличающихся друг от друга осью вращения.

Рис. 2. «Правило автобуса» — аналогия последовательного заполнения электронами уровней и орбиталей

 

Представим ситуацию: мы находимся на автобусной остановке, приезжает автобус, в котором заняты почти все места, кроме двух — одиночное и двойное. На двойном месте уже есть один пассажир. Возникает вопрос — с точки зрения большинства людей, которое мысце выберет человек, заходящий в автобус? Обычно, сначала человек садится на свободное одиночное место, а уж если там занято, то подсядет на место к другому пассажиру. Так же ведут себя и электроны: каждый электрон на p, d, или f-орбиталях занимает свое особое место, а остальные присоединяются. Так легко запоминается последовательность заполнения электронами орбиталей.

 

После каждой темы проводился контроль знаний учащихся в виде тематической контрольной работы.

В ходе эксперимента нами были рассчитаны успеваемость, качество, средний балл [7] и улучшения этих показателей при использовании метода аналогий. Результаты исследования представлены в таблице 1.

Таблица 1

Результаты тематического контроля знаний учеников 8-х классов

Тема 1*			Тема 2**			Улучшение, %
Успеваемость	Качество	Ср. балл	Успеваемость	Качество	Ср. балл	Успеваемость	Качество	Ср. балл
100	47	6,5	100	63	7,6	0	16	17
*Тема «Основные классы неорганических соединений» **Тема «Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева. Строение атома»

 

Анализ оценки знаний и умений учащихся по различным темам показал, что использование аналогий в обучении является эффективным методом для укрепления и расширения знаний учащихся. Как видно из таблицы 1 в 8-х классах при изложении нового материала с использованием аналогий средний балл по сравнению с предыдущими темами повысился на 1,2 балла, что составляет 16 %. Успеваемость не выросла, поскольку уже в предыдущих темах составила 100 %. Качество знаний учащихся возросло на 16 %. В таблице 2 пердставлены результаты проверки знаний учащихся 8-х классов.

Таблица 2

Учебные достижения учеников 8-х классов по результатам тематического контроля

Учебные достижения	Тематическая контрольная работа 1*		Тематичическая контрольная работа 2**
	К-во учеников	%	К-во учеников	%
Начальный уровень	-	-	-	-
Средний уровень	27	53	18	37
Достаточный уровень	18	37	22	44
Высокий уровень	5	10	10	19
*Тема «Основные классы неорганических соединений» **Тема «Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева. Строение атома»

 

Как видно из таблицы 2 среди учащихся 8-х классов отсутствуют учащиеся с начальным уровнем знаний. Использование аналогий при изложении нового учебного материала приводит к увеличению количества учеников с достаточным и высоким уровнем, и уменьшение количества учеников со средним уровнем.

Почти аналогичная ситуация наблюдается при сравнении результатов тематического контроля с тем, что возводились из применением аналогий и оценок за I-й учебный семестр (таблица 3).

Таблица 3

Учебные достижения учеников 8-х классов по результатам тематического контроля и І-го семестра

Учебные достижения	Оценки за І семестр		Тематичическая контрольная работа 2**
	Кол-во учеников	%	Кол-во учеников	%
Начальный уровень	-	-	-	-
Средний уровень	25	50	18	37
Достаточный уровень	20	41	22	44
Высокий уровень	5	9	10	19
**Тема «Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева. Строение атома»

 

Как видно из таблицы 3, количество учащихся со средним уровнем уменьшается на 13 %, а количество учеников с достаточным и высоким уровнем увеличивается на 3 % и 10 % соответственно.

Анализ учебных достижений учеников 8-х классов Хустской ООШ I-III ст. показал, что применение метода аналогий при преподавании нового материала способствует повышению усвоения учебного материала, и как следствие приводит к росту числа учащихся, имеющих средний и высокий уровень знаний.

Итак, можно сделать вывод, что метод аналогий повышает интерес учащихся к предмету, установленного в устных беседах. Данный метод не заменяет и не отменяет традиционные формы и виды изложения нового материала, так как не ко всем темам можно подобрать актуальные аналогии, но во многих темах учебной программы средней школы, может быть применен, и, как видим, дает положительные результаты.

 

Литература:

 

1. Андреєва В. М., Наволокова Н. П. Практична педагогіка для вчителя. — Х: Основа, 2008
2. ЗУ Про вищу освіту. Верховна Рада України; Закон від 17.01.2002 № 2984-III
3. Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Л.І. Вовк; Нац. пед. ун-т ім. М. П. Драгоманова. — К., 2004. — 20 с.
4. http://pidruchniki.com/12210605/logika/analogiya
5. Буринська Н. М. підручник «Хімія 8» / Н. М. Буринська — К.: Перун, 2008. –201с.
6. Программадля общеобразовательных учебных заведений.Химия.7–11класы./ К.; Ірпмнь: Перун, 2005.
7. Бабанский Ю. К. Методы обучения в общеобразовательной школе. — М.: Просвещение, 1985. — 208 с.
8. Лукіна Т. О. Технології діагностики та оцінювання навчальних досягнень: [навчально-методичні матеріали] /Т. О. Лукіна. — К.:, 2007. — 62 с.