Научная статья на тему 'Созидательные учебные химические проекты в сельской школе'

Созидательные учебные химические проекты в сельской школе Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
69
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Наука и школа
ВАК
Область наук
Ключевые слова
СЕЛЬСКАЯ ШКОЛА / RURAL SCHOOL / УЧЕБНЫЕ ПРОЕКТЫ / EDUCATIONAL PROJECTS / СОЗИДАТЕЛЬНЫЕ ПРОЕКТЫ / CREATIVE PROJECTS / КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ХИМИИ / CONCEPTUAL SYSTEMS OF CHEMISTRY / ПОЧВА / SOIL / СУПЕРАБСОРБЕНТЫ / SUPERABSORBENTS

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Давыдов Виктор Николаевич, Степанова Лидия Карповна

Авторы предлагают некоторые методические рекомендации по тематике и реализации образовательных проектов. В качестве объектов для созидательной деятельности предлагаются почвы, вода для полива растений, газовые смеси для хранения фруктов и овощей и ускорения процессов их созревания, продукты и отходы растениеводства и животноводства. На первом этапе выполнения исследовательского проекта изучаются химический состав и структура веществ, из которых состоит объект исследования, предназначенный для будущих преобразований. На втором этапе учащиеся выполняют преобразование объекта с использованием знаний концептуальных систем химии. На третьем этапе определяется практическая значимость проекта, возможности внедрения в условиях сельской школы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Давыдов Виктор Николаевич, Степанова Лидия Карповна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CREATIVE EDUCATIONAL PROJECTS ON CHEMISTRY IN A COUNTRY SCHOOL

The authors offer some methodical recommendations on forming themes and realization of educational projects. As the objects for transforming actions there are suggested: soils, water for plants watering, gas mixtures for storing fruits and vegetables and for quickening their ripening processes, products and wastes of plant-growing and cattle-breeding. On the first researching stage of the educational process there are studied chemical structures and compositions of substances, of which the object, meant for future transformation is consisted. On the second creative stage of the project the pupils fulfill transformation of the object with the use of conceptual chemical systems as the tentative basis for transforming actions. In the third stage it appears the practical importance of the project, the possibility of introducing in a rural school.

Текст научной работы на тему «Созидательные учебные химические проекты в сельской школе»

лого газа в атмосфере. Это позволяет поддерживать относительно постоянным температурный режим окружающей среды и избежать парникового эффекта.

Появление фотосинтеза на нашей планете по своей значимости можно сравнить лишь с самим зарождением жизни. Поэтому не случайно основоположник учения о фотосинтезе К. А. Тимирязев говорил о глобальной (космической) роли данного процесса для всего живого. Эту идею поддержал и развил В. И. Вернадский в своем учении о биосфере. Космическая роль фотосинтеза объясняется тем, что это единственный процесс на Земле, идущий в грандиозных масштабах и связанный с превращением энергии солнечного излучения в энергию химических связей органических веществ. Эта космическая энергия запасается зелеными растениями и составляет основу для жизнедеятельности всех форм гетеротрофных организмов на Земле - от бактерий до человека.

Таким образом, понимание сопряжения как принципа организации и развития материи позволяет выявить один из механизмов взаимодействия организмов и среды их обитания, обеспечивающий их непрерывную коэволюцию и приводящий к повышению уровня организации системы. Факторами, сопрягающими организм и среду, являются разные формы вещества, энергии и информации, которые являются для них общими. Именно они связыва-

ют, сопрягают эти компоненты природы в единую систему, которая в процессе сопряженной эволюции повышает уровень своей организованности и устойчивости. Усвоение понятия «сопряжение» как важнейшей категории, отражающей одну из стратегий коэволюции живых организмов и среды их обитания, внесет определенный вклад в формирование нового экологического сознания учащихся и студентов, которое станет основой для гармоничного развития культуры и природы.

список источников и ЛИТЕРАТУРЫ

1. Похлебаев С. М., Похлебаева О. С. Сопряжение как фундаментальный принцип организации и развития материи // Наука и школа. - 2009. -№ 6. - С. 30-32.

2. Ожегов С. И. Словарь русского языка / Под. ред. Н. Ю. Шведовой. - 18-е изд. - М.: Рус. яз., 1986.

- 797 с.

3. Борзенков В. Г., Северцев А. С. Теоретическая биология: размышления о предмете. - М.: Знание, 1980. - 64 с. - Сер. 9 «Биология».

4. Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров. - М.: Сов. энцикл., 1986.

- 831 с.

СОЗИДАТЕЛЬНЫЕ УЧЕБНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЕКТЫ В СЕЛЬСКОЙ ШКОЛЕ

CREATIVE EDUCATIONAL PROJECTS ON CHEMISTRY IN A COUNTRY SCHOOL

В. Н. Давыдов, Л. К. Степанова

Авторы предлагают некоторые методические рекомендации по тематике и реализации образовательных проектов. В качестве объектов для созидательной деятельности предлагаются почвы, вода для полива растений, газовые смеси для хранения фруктов и овощей и ускорения процессов их созревания, продукты и отходы растениеводства и животноводства. На первом этапе выполнения исследовательского проекта изучаются химический состав и структура веществ, из которых состоит объект исследования, предназначенный для будущих преобразований. На втором этапе учащиеся выполняют преобразование объекта с использованием знаний концептуальных систем химии. На третьем этапе определяется практическая значимость проекта, возможности внедрения в условиях сельской школы.

Ключевые слова: сельская школа, учебные проекты, созидательные проекты, концептуальные системы химии, почва, суперабсорбенты.

V. N. Davidov, L. K. Stepanova

The authors offer some methodical recommendations on forming themes and realization of educational projects. As the objects for transforming actions there are suggested: soils, water for plants watering, gas mixtures for storing fruits and vegetables and for quickening their ripening processes, products and wastes of plant-growing and cattle-breeding. On the first researching stage of the educational process there are studied chemical structures and compositions of substances, of which the object, meant for future transformation is consisted. On the second creative stage of the project the pupils fulfill transformation of the object with the use of conceptual chemical systems as the tentative basis for transforming actions. In the third stage it appears the practical importance of the project, the possibility of introducing in a rural school.

Keywords: rural school, educational projects, creative projects, conceptual systems of chemistry, soil, superabsorbents.

В последние годы учебные проекты исследовательского характера нашли широкое распространение в практике отечественной урочной и внеурочной работы по химии. Исследовательские учебные проекты являются эффективным методом формирования у учащихся компетенций в области деятельности, направленной на получение истинного знания об объекте. Однако не менее важна деятельность людей по преобразованию окружающего мира. Поэтому в образовательной практике должны присутствовать и созидательные учебные проекты, являющиеся средством формирования у учащихся компетенций в области рационального преобразования природы, направленного на создание объектов, никогда ранее не существовавших [1].

В то же время вопросы организации и проведения созидательных проектов в значительно меньшей степени освещены в методической литературе, что препятствует их широкому распространению. Одним из ключевых моментов выступает поиск темы будущего созидательного проекта. Неудачно выбранная тема влечет за собой разочарование учащихся в преобразовательном потенциале химического знания. Причиной этого может быть как переоценка возможностей учеников и учителя, так и сведение проекта к рутинной, лишенной элементов творчества, работе.

Наш многолетний опыт организации созидательных проектов во внеурочной работе по химии показывает, что поиск темы будущего проекта часто целесообразно начинать не с проблемы, которая будет решаться в ходе его выполнения, а с объекта, который рассматривается с точки зрения потенциальных возможностей его преобразования. Такая позиция достаточно часто присутствует и в профессиональном проектировании, она хорошо выражается в высказывании исследователя проектирования Дж. К. Джонса: «Проектирование направлено не столько на решение проблем, сколько на осознание новых возможностей и выявление нашего отношения к ним» [2, с. 177].

Поскольку проект всегда нацелен на реальное осуществление замысла, то выбор объекта преобразований осуществляется исходя из тех возможностей, которые имеются у учащихся «здесь и сейчас». В условиях сельской школы в качестве возможных объектов преобразования целесообразно выбирать почву, воду для полива растений, газовые смеси для хранения и ускорения созревания плодов и овощей, продукты и отходы растениеводства и животноводства, вокруг которых и разворачивается жизнь сельского жителя.

Поскольку целенаправленное преобразование объекта невозможно без предварительного его изучения, оно всегда предваряется исследовательской деятельностью.

Исследовательская часть созидательного учебного проекта предполагает поиск ответов на вопросы типа «Почему?» (о химическом составе объекта, протекающих в нем реакциях и их связях с его важнейшими для практики свойствами).

Если, например, в качестве объекта преобразований выбрана почва, то на этом этапе работы учащиеся вместе с педагогом изучают материалы, найденные в Интернете,

и учебную литературу о почвах, проводят краткосрочные экспериментальные исследования ее твердой, жидкой и газообразной частей [3].

Знакомство с фазовым и химическим составом почв, их связью с плодородием создает ориентировочные основы для планирования последующих преобразовательных действий. На этом этапе следует выяснить, какие возможности для этого дают знания по химии.

Известно, что все законы химии объединяются в четыре концептуальные системы данной науки: учение о составе, структурную химию, учение о химическом процессе и эволюционную химию. Первая и вторая концептуальные системы содержат законы, которые описывают зависимость свойств веществ от их химического состава и строения (например, периодический закон Д. И. Менделеева, теория химического строения А. М. Бутлерова...). Третья рассматривает зависимость характера протекания химических процессов от состава и строения реагирующих веществ, а также разнообразных факторов - концентрации, температуры, материала стенок реакционных сосудов и т. п. (например, закон действующих масс, эмпирическое правило Вант-Гоффа, теория электролитической диссоциации С. Аррениуса...). Наконец, четвертая концептуальная система химии изучает условия возникновения процессов самоорганизации в результате взаимодействия между протекающими в реакционной системе химическими процессами (например, учение И. Р. Пригожи-на о диссипативных структурах и др.).

Преобразовательная часть учебного проекта предполагает поиск ответа на вопрос «Как сделать?», то есть, опираясь на разнообразные законы химии, химическими методами изменить объект, чтобы улучшить его важные для практики свойства.

Например, ученики и педагог анализируют возможные химические способы изменения свойств почвы и их влияние на плодородие:

1. Изменение химического состава твердой и жидкой частей почвы может быть реализовано посредством внесения в нее разнообразных макро- и микроудобрений, приготовления искусственной почвы или замены ее специальными растворами (гидропоника) и т. п.;

2. Изменение состава почвенного воздуха может быть реализовано посредством изменения состава припочвен-ного слоя атмосферы, или поливки растения дегазированной, либо насыщенной какими-либо газами водой и т. п.

3. Организация в почве химических процессов, которые бы позитивно воздействовали на ее плодородие через предпосевную обработку почвы специальными растворами, переводящими элементы плодородия в доступную для растений форму.

4. Внесение в почву суперабсорбентов, которые бы поддерживали необходимую влажность почвы вследствие возникновения равновесия процессов адсорбции и десорбции воды;

5. Внесение в почву реагентов, которые создавали бы буферные системы, поддерживающие необходимую кислотность почвы и т. п.

Для последующей детальной разработки в учебном проекте может быть выбрана одна или несколько возможностей преобразования объекта. Используя сеть Интернет и литературу следует познакомиться с практической реализацией избранного способа преобразования почвы или его аналогов, продумать возможности его осуществления в условиях сельской школы. При этом деятельность школьников не сводится к простому воспроизведению, даже реализация сути известного способа преобразования объекта в иных условиях сама по себе может представлять творческую задачу.

В качестве примера приведем преобразование свойств почвы посредством организации в ней равновесного процесса абсорбции-десорбции влаги, что может быть достигнуто введением в почву суперабсорбентов.

Суперабсорбенты представляют собой не растворимые в воде сшитые сополимеры акриловой кислоты или акриламида и акриловой кислоты (часто акрилата калия или натрия). Длинные полимерные молекулы этих веществ соединены между собой так, что образуют сетки, удерживающие попавшие между ними молекулы воды. В результате суперабсорбент может поглотить массу воды, превышающую собственную в 100-500 раз. В то же время при высыхании почвы вода, связанная суперабсорбентом, высвобождается и поглощается корневой системой растений. Достаточно внести в почву 1-2 кг суперабсорбента на 1 м3, чтобы можно было уменьшить частоту поливов, в зависимости от условий, на 30-50% [4].

В продаже имеется несколько видов суперабсорбентов, предназначенных для внесения в почву (АОиАБОРВ, БТОСКОБОРВ® и др.). Однако их приобретение для учебного проекта в сельской школе не всегда возможно.

Таким образом, перед учащимися встает проблема замены специализированного суперабсорбента более доступным. Изучение ресурсов Интернет на эту тему показывает, что источником необходимого для проекта суперабсорбента могут быть детские подгузники. Правда, суперабсорбент из подгузников, в отличие от специально предназначенного для сельскохозяйственного использования, содержит в своем составе не калий, а натрий [5].

п

шочка была извлечена и тщательно перемешана с суперабсорбентом массой 3,5 г. После чего смесь была возвращена в горшочек.

В оба горшочка были посажены растения хлорофи-тум с примерно одинаковой зеленой массой и числом листьев (8). Оба горшочка были однократно обильно политы водой (по 50 мл).

Через 12 дней у растения, находящегося в почве без суперабсорбента, появились явные признаки увядания. Растение, находящееся в горшочке с землей с добавлением суперабсорбента, по-прежнему выглядело свежим.

-сн2—сн-

Na(/ \>

Рис. 1. Полимер полиакрилата натрия (суперабсорбент из детских подгузников)

В учебном проекте, организованном студентами Крестьянского государственного университета им. Кирилла и Мефодия, использовался суперабсорбент, извлеченный из вскрытого подгузника Huggies Classic. Суперабсорбент представлял собой мелкий белый порошок. Эксперимент был поставлен на комнатных растениях. Были использованы два одинаковых цветочных горшочка. Масса каждого из них с землей составила 41,5 г. Земля из одного гор-

Рис 2. Влияние суперабсорбента на состояние растения в условиях 12-дневного отсутствия полива

Результаты опыта позволили сделать вывод о том, что нерегулярность полива комнатного растения может быть в значительной степени скорректирована введением в почву суперабсорбентов. Можно предположить, что суперабсорбенты могут найти применение и в зонах рискованного земледелия, где сельскохозяйственным растениям угрожают засухи.

Созидательный проект, вызвавший интерес у учеников, может и должен получить дальнейшее развитие. Например, в рамках рассмотренного проекта можно попытаться найти способы преобразования натриевой формы суперабсорбента в калиевую, которая более полезна для растений, найти оптимальное содержание суперабсорбента в почве для различных растений и разной частоты полива и т. п.

Созидательная проектная деятельность позволяет развивать такие ценные качества современного молодого человека, как предприимчивость, стремление практически применять полученные знания, что хорошо дополняет традиционное решение задач, которое хотя и развивает школьника интеллектуально, но все-таки ставит его в позицию исполнителя чужих директив.

список источников и литературы

1. Раппапорт А. Г. Проектирование без прототипов // Разработка и внедрение автоматизированных систем в проектировании. Теория и методология: Сб. ст. / Отв. ред. Б. В. Сазонов. - М.: Стройиздат, 1975. - С. 299-392.

2. Джонс Дж. К. Методы проектирования. - М.: Мир, 1986. - 326 с.

3. Новоселова Н. Почва // Энциклопедия «Круго-свет» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.krugosvet.ru/articles/118/1011885/ 1011885a1.htm (дата обращения 19.10.2011).

4. Суперабсорбент (влагоудерживатель). Суперабсорбент сер. AQUASORB™ // Компания «Ресурс Экология», Официальный представитель в Уральском и Сибирском регионах компании ООО «СНФ Балтреагент» [Электронный

ресурс]. - Режим доступа: http://www.uvss. ru/prod/superabsorbent.html (дата обращения 19.10.2011).

5. Blume R. Strukturiertes Wasser - Von Gelatine und Polysacchariden bis zu den Superabsorbern // Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie [Электронный ресурс]. - Режим доступе: http://www. chemieunterricht.de/dc2/tip/09_05.htm (дата обращения 19.10.2011).

К ВОПРОСУ О РОЛИ ИЗОБРАЗИТЕЛЬНОГО ИСКУССТВА В ФОРМИРОВАНИИ КОММУНИКАТИВНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ УЧАЩИХСЯ НАЧАЛЬНЫХ КЛАССОВ

ON THE ISSUE OF SIGNIFICANCE OF VISUAL ARTS IN THE FORMATION OF COMMUNICATIVE SKILLS OF PUPILS OF PRIMARY SCHOOL

Е. С. Решетникова

E. S. Reshetnikova

В данной статье рассматривается актуальная проблема формирования коммуникативных способностей учащихся начальных классов. Актуальность данной проблемы подтверждается результатами эксперимента, в котором приняли участие учащиеся начальных классов, учителя, родители. Было установлено, что предмет «Изобразительное искусство» имеет огромный потенциал в формировании коммуникативно-речевых способностей у учащихся.

Ключевые слова: коммуникативные способности, изобразительная деятельность, художественные способности, духовная культура.

This article is devoted to the topical problem of forming communicative abilities of pupils of primary classes. The urgency of this problem is confirmed by the results of the experiment, which was attended by primary school pupils, teachers and parents. The experiment proved that the subject of «Art» has a great potential in shaping the pupils' communicative skills.

Keywords: communicative skills, representational work, artistic abilities, spiritual culture.

Общеизвестно, что коммуникативно-речевые способности являются важной составляющей гармоничного развития личности. Успешность практического овладения ребенком коммуникативными способностями связана с развитием форм общения с учителями, родителями, сверстниками, которые представляют собой определенный онтогенический уровень коммуникативной деятельности (Л. Н. Гамигузова, М. И. Лисина, А. Г. Рузская, Е. О. Смирнова и др.).

Проведенное нами экспериментальное исследование учащихся начальных классов г. Курска показало, что уровень их коммуникативно-речевой активности невысок. Всего в эксперименте было задействовано 135 детей 1-3-х классов школ № 1, № 21, № 27 г. Курска и школы № 12 г. Старый Оскол Белгородской обл. Базой для проведения эксперимента служили уроки изобразительного искусства и внеурочные формы художественно-творческой деятельности детей.

В процессе наблюдения за изобразительной деятельностью учащихся нами были определены три группы детей по уровню сформированности коммуникативно-речевых способностей. В I группу входили учащиеся с достаточным или средним уровнем сформированности коммуникативно-речевых способностей. Данным детям была свойственна активность в общении как со сверстниками, так и учителями, прослеживалась инициативность в установлении речевых контактов. Большую часть входивших в эту группу (78%) составляли девочки.

Во II группу входили учащиеся, у которых уровень сформированности коммуникативно-речевых способностей был ниже среднего. Учащиеся данной группы не проявляли активности в общении со сверстниками и учителями, для них в большей степени характерен эгоцентризм и трудности в поддержании беседы.

В III группу входили учащиеся с низким уровнем сформированности коммуникативно-речевых способно-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.