2. Содержание экологического образования на уроках химии.

Экологическое образование и экологическое воспитание-два основных акцента, связанных с формированием отношения к природе. При экологическом обучении внимание педагога концентрируется на процессе передачи и усвоения учениками накопленного опыта экологических отношении, а при экологическом воспитании- на формировании соответствующих качеств личности. Конечная же цель экологического обучения и воспитания едино- формирование оптимальных отношений человека со средой его обитания. Реализуется в рамках единого педагогического процесса. По существу же конечная цель гораздо глубже. Она состоит в обеспечении условий для интеллектуального, личностного и социального развития учащихся, воспитания у них чувство личной ответственности за состояние к окружающей среды, стремление глубоко разобраться в сущности и противоречивости происходящих перемен в экологическом развитии нашей планеты [20,с.18]

Система экологических знаний должна обеспечить перелом в сознании людей, их миропонимании, отношений к природным богатствам. Экология стала знамением современного этапа развития общечеловеческой культуры. Поэтому целью экологического образования становится формирование экологической культуры. В понятие экологической культуры включают знания и навыки, уровень нравственного и эстетического развития мировоззрения, способы и формы общения людей [20, с.4; 22, с.4]

Содержание экологического образования столь богато и разнообразно, что не может быть развёрнуто в рамках одного или нескольких предметов. Поэтому педагоги говорят о междисциплинарном характере экологического образования, о широких возможностях практически всех учебных предметов и особом значении каждого в формировании экологической культуры учащихся. Пример тому - реализация экологических знаний в начальной школе не только в курсе «Природоведения», но и в новых учебных программах школьных дисциплин. Разрабатываемые курсы ставят своей целью вовлечение всех учащихся в процесс всестороннего познания мира и повышения общего уровня их знаний. Приоритет в новых программах получают те предметы, которые более значимы в настоящее время и остаются актуальными на последующие десятилетия.

Междисциплинарный подход требует определения функции каждого предмета в общей системе экологического образования, выделения межпредметных связей, обобщения межпредметных подходов, которые формируют целостность всех учебных дисциплин, объединенных целью – познания окружающего мира. Содержание учебных дисциплин нуждается в межпредметной координации и поэтапной интеграции соответствующих знаний[6. с.5].

Экологическое образование неразрывно связано с познание диалектического характера взаимодействия элементов в системе «человек-общество-природа». Отражение этого триединства и составляет то ядро, которое в содержании общего образования позволяет на уровне межцикловых связей раскрыть мир природы и мир людей как единое целое.

Модель экологического образования включает не только содержательную структуру, но и основные условия для достижения цели.

Содержание.

Методы. Педагогические

средства. Наглядные средства. Формы организации.

Культура поведения

Активная жизненная позиция

Культура профессиональ- ного труда

Факторы экологического образования, определяющие у школьников от-ветственное отношение к природной среде [20, c. 7-8].

Следует разъяснить подрастающему поколению, что нынешнее состояние окружающей среды таит в себе такую же опасность для человечества, как и ядерная война. Разница лишь в одном – экологические проблемы более коварны... Опасным заблуждением является утешение надеждой, что челове-чество сумеет остановиться в разрушении окружающего нас мира, когда приблизиться в плотную к экологической гибели. Будет поздно! В этом и все коварство проблемы.

Умное, тонкое экологическое воспитание и образование новых поколений – вот та сила, которая еще может заморозить и повернуть вспять заведенные стрелки чудовищного механизма, грозящего разрешением нашей планеты. [11,c.17-21].

13

Познание сущности окружающего нас мира выступает интегрирующим звеном предметов естественного цикла, и немаловажная роль в экологизации образования отводится обучению химии.

Наряду с усвоением основ базовой науки, включающих ее язык, важнейшие факты, понятия, теории и законы, доступные обобщения мировоззренческого характера обучения химии должно способствовать: развитию и интеллектуальному совершенствованию личности; формированию у учащихся экологически целесообразного поведения, разумного отношения к себе, людям, окружающей природной среде; выработке понимания общественной потребности в развитии химии, формированию у обучающихся отношения к химии как возможной области будущей практической деятельности.

Отбор экологического материала для включения в учебные программы по химии должен проводиться с учетом основных принципов дидактики. Главными критериями служат научность, доступность для изучения, логическая связь с содержанием учебного предмета, что позволяет осуществить педагогически обоснованный отбор вопросов по химическим аспектам экологии, разработать содержание и методику их изучения на уроках химии.

Какое же место в общей системе экологического образования занимает химическое образование?

Традиционно главная цель обучения химии заключается в том, что ученика необходимо было ввести в мир веществ (как природных, так и созданных человеком), заложить основу понимания причин его многообразия, сформировать не только общее представление о способах получения и областях применения веществ, Нои практические умения обращаться с ними. Недостаточная информация о биологической роли веществ, их вредном воздействии на организм человека и окружающую среду выдвинула еще одну образовательную задачу в

14

обучении химии – на основе Фундаментальных химических знаний сформировать системные знания о химических аспектах экологии и экологических проблем. Эта система включает знания о веществах живой природы, о взаимодействиях, связанных с проявлением жизни в растительном и животном мире, о химических взаимосвязях организмов между собой и окружающей средой, о взаимодействии антропогенных факторов как на самого человека, так и на все живое [15, c.3]

Система экологических и химикоэкологических понятий в химическом образовании включает вопросы круговорота веществ в природе, изменения и превращения энергии в биосфере, рассмотрение средообразующий функции вещества, а отсюда и глобальных проблем, интегративных свойств экосистем, таких как наличие биогенных веществ и их химическое преобразование; самовосстановление экосистем, антропогенные изменения в экосистемах; реализация закономерностей взаимодействия органов со средой в практической деятельности человека, в охране окружающей среды; законы сохранения материи и энергии, единство материального мира; противоречия во взаимодействии общества и природы, развитие общества за счет ресурсов природы.

Экология и химия взаимодополняют друг друга. Внедрение в экологию принципов термодинамики породило продукционно-энергитическую экологию, которая исследует закономерности рассеяния потока энергии в пищевых цепях. Взгляд на многообразие экологических отношений через призму неорганической химии обнаруживает широкий спектр явлений, обусловленных воздействием человека на биосферу и неживую природу. Важным компонентом притодных процессов на планете являются глобальная циркулярная и превращения, претерпеваемые таким основным элементами, как углерод, азот, водород, сера и фосфор…. Многии неорганические соединения способны повлиять и уже влияют

15

на климат планеты и состояние ее атмосферы, на качество той природной среды, в которой живет человек, а следовательно, и на здоровье людей

В рамках неорганической химии представляет интерес обратить внимание не только на антропогенные деформации природных циклов химических веществ и применение качества окружающей среды, ну и на поиск решений социально-экологических проблем : энергетической, сырьевой и др.Например, перспективы водородной энергетики; роль кислорода и озона в обеспечении жизни на Земле ; металлы в биосфере и организме человека и т.д.

Огромную роль в экологических отношениях играют процессы, относящиеся к области органической химии. Органические соединения составляют основу той части биосферы, которую В.И.Вернадский называл «Живое вещество». Жизнь людей как биологических индивидов обусловлена сложными преобразованиями органических веществ в организме человека и обмена веществ с окружающей средой. Наконец, само выживание человечества сегодня невозможно без широкого использования органических вещей в быту, в медицине, промышленности, сельском хозяйстве и т.д.

Понимание роли органических веществ в существовании и развитии сложного социобиосферного комплекса Земли в целом и основных его частей составляет важную сторону химического прочтения современной экономики [2, с.25-26, Сю 91-92].

Достижения экологии служат фундаментом для решения ряда актуальных задач современности. В частности, с данными ,полученными экологией

16

Логию здорового образа жизни: в приоритете духовных потребностей по сравнению с материальными, заботе о сохранении своего физического здоровья. Такая личность в юудущем буднт способна в своей профессиональной деятельности руководствоваться принципами экологического и нравственного императивов {15, с. 3}.

Обратим к проблеме организации преподавания химии в средней школе. На пути преобразования предметного обучения и создания системы экологического воспитания школьников учитель встречается с определенными трудностями. Во- первых, возникшая в обществе хемофобия, вызывающая у детей изначальное пренебрежение к предмету. Во-вторых, абстрактность самого предмета.

Главное- изменить (экологизировать) собственное мировоззрение, осознать свою ответственность (человеческую и профессиональную) за подготовку экологически образованного подрастающего поколения. Необходимо осуществлять систематическое информирование о достижениях химии в защите окружающий среды.

1.3. Обзор литературных источников по вопросам экологического всеобуча.

Курс химии, изучаемый в современной средней школе, не решает в полной мере задач экологического образования и воспитания. Вопросы экологии заявлены декларативно, глубоко не изучается и лишь «контурно» намечены. Однако мероприятия по изучению влияние химических процессов и химических соединений на окружающую среду не могут в полной мере заменить систематического изучения этих вопросов.

Химия- один из важнейших предметов, на базе которого формируется диалектика- материалистические представления об окружающим мире.

17

Согласно ныне действующей программе выпускники IX-го класса имеют о химии весьма неполные, отрывочные представления, так как вопросы органической и общей химии изучаются в X-XI классах. С учётом дифференциации обучения в старших классах многие учащиеся могут совсем не изучать химию, что приведёт к полному незнанию целого ряда жизненно важных вопросов и осложнит существование человека в современном мире, поскольку выпускники школ не будут понимать, к примеру, причин вредного воздействия хозяйственной деятельности человека на растительный и животный мир и биосфера в целом и другие подобные вопросы.

Таким образом, необходимо коренное изменение программы по химии, а соответственно и курса химии в целом.

На кафедре методики преподавания предметов естественно-математического цикла МГИУУ разработана новая программа курса химии «Экология и диалектика» и на ее основе проведен эксперимент в двадцати школах г. Москвы и Московской области. Ее отличительной особенностью является то, что на ее основе выпускники IX класса получают общее представление о химической науке в целом, а также о всех ее разделах. На базовой ступени, завершающейся девятым классом, учащиеся знакомятся с ролью и местом химии в современной хозяйственной деятельности человека, ее влияние на окружающую среду и способами преодоления негативного воздействия практической деятельности человека на флору, фауну и человеческий организм, связанной с использованием химических производств.

В данной программе много внимания уделено постановке химических экспериментов использованию различных наиболее важных химических соединений в практической деятельности человека, их влиянию на окружающую среду и человеческий организм. Через знание химических соединений, химических явлений у учащихся формируется особое отношение к среде обитания человека,

18

Создается база правильного понимания проблем экологии, без которого невозможносуществования человечества в современном мире; формируется представление о сложности противоречивости различных процессов, в том числе и химических, что позволяет на этой основе, привлекая знания из других курсов естественно- математического цикла, формировать диалектико-материалестическое понямание окружающей деятельности. Вместе с тем этот курс химии должен решать и задачи воспитания профессионалов – химиков, а так же людей, для которых необходимо глубокое знания химии для успешной реализации своих профессиональных задач. Он призван создать фундамент прочных химических знаний, на основе которых можно формировать более высокий уровень знания и понимания химии в Х – XI классах средней школы. В данном курсе предполагается реализация дифференцированного обучения, учитывающего особенности усвоения химических знаний как учащимся с пониженным уровнем воспитания учебного материала, так и учащимся, у которых изначальный уровень понимания химии достаточно высок.

Разработанная программа «Экология и диалектика» предполагает глубокую взаимосвязь с биологией, физикой, географией и др. дисциплинами, изучаемыми в школе, что позволит сформировать у учащихся целостное представление об окружающем мире.

Однако, эта программа рассчитана на углубленное изучение предмета с пропедевтическим курсом в VII классе и пригодна лишь в специализированных школах или классах. Специалистам МПГУ им. Ленина Г.Н Зверевой и В.М.Назаренко был разработан ряд интегрированных курсов : «Биосфера и человек» , «экология и цивилизация», экологизированный курс химии ; « от темы к теме.

19

Программа интегрированного курса «Биосфера и человек» предназначена для учащихся старших классов и средних специальных заведений гуманитарного профиля. Этот подход тем более актуален, что в гуманитарном образовании в последнее время усилилась тенденция к сокращению курсов естественнонаучных дисциплин, и в первую очередь химии. Интеграция естественнонаучных знаний позволяет решить проблему формирования целостного восприятия окружающего мира, развить интерес к химической науке и сформировать на хорошем уровне химические знания.

Целью этого курса является экологизация сознания учащихся, популяризация учения. Ведущие идеи курса: человек-причина появления экологических проблем, и только человек может их разрешить; целостность и многообразие мира. Внимание акцентированно на изучении самой природы, разнообразия уровней организации жизни, эволюции как органического мира, так и взаимоотношений человека и природы.

Но курс “Биосфера и человек” очень специфичен и заявлен в качестве отдельного специализированного предмета в X-XI классах. Однако, не в каждой школе в учебном плане имеются дополнительные часы на введение данного курса [19,c.44].

В.М.Назеренко предложила экологизированный курс “Экология и цивилизация” , имеющий ярко выряженный междисциплинарный характер, включающий филосовско-исторические, социально-нравственные, биологические, географические и физико-химические аспекты экологических проблем.

В рамках экологического обучения и воспитания проводится пропедевтика в I-VII классах в виде изучения курса “Окружающий мир” (I-II Кл.), “Природоведение” (I-IV Кл.) происходит дальнейшее накопление знаний учащихся о природных объектах, некоторых закономерностях развития природы, фактах антропогенного влияния на окружающую среду; обучение школьни-

20

ков анализу и моделированию несложных ситуаций. На этом этапе наиболее эффективен путь экологизации учебных дисциплин в сочетании с проблемными факультативными курсами, кружковой и краеведческой работой.

В процессе обучения химии в VIII и IX классах важно включить рассмотрение проблем защиты окружающей среды от химического загрязнения. В основу экологизированного курса химии положены представления о взаимосвязи состава, строения, свойств и биологической функции веществ; их двойственной роли в живой природе; биологической взаимозаменяемости химических элементов и последствиях этого процесса для организмов; причинах нарушения биогеохимических циклов; роли химии в решении экологических проблем.

На завершающем этапе обучения (X_XI кл.) совершенствование химических знаний продолжается в процессе усвоения курса органической и общей химии. Его содержание позволяет развить идеи проявления химических законов в природных процессах; понять такие экологические закономерности, как цикличность и непрерывность обмены веществом между составляющими компонентами биосферы.

Экологизированный курс химии X кл. дополняется факультативным курсом «Химия и охрана окружающей среды», в котором раскрыты химические аспекты экологических проблем на локальном, региональном и глобальном уровнях. Составной частью этого курса является лабораторный практикум, предполагающий организацию исследовательской деятельности учащихся по изучению антропогенного воздействия на природные объекты.

Учебная дисциплина «Экология и цивилизация» введена параллельно с изучением курса химии в X и XI классах (14, с.43).

Вследствие интегрированности этих курсов осуществление программ происходит в рамках нескольких предметов и несколькими учителями.

Для VIII – XI классов была предложена программа экологизированного курса химии: от темы к теме. Основное внимание в ней сосредоточено на тех яв-

21

Лениях, которые вызывают серьёзную обеспокоенность за состояние природной среды и будущее цивилизации: глобальное потепление климата, истощение атмосферного озонового слоя, кислотный дожди, накопление в почве токсичных тяжёлых металлов и пестицидов, загрязнение больших территорий радионуклидами, истощение природных ресурсов планеты.

В содержание программы заложены следующие идеи:

- природа в своём естественном развитии находится в динамическом равновесии;

- непосредственным результатом взаимодействия человека и природы становится изменения химического состава компонентов окружающей среды, приводящего к смещению природного равновесия;

- химические знания – неотъемлемая часть знаний об основах охраны природы, рациональном природопользовании и разумном преобразовании окружающей среды человеком [13,c.35].

Роль химии в решении экологических проблем на современном этапе значительна:

А) Изучая состав, строение, свойства, как ведёт себя то или иное вещество в атмосфере, почве, водной среде, какие воздействия оказывает оно и продукты его превращений на биологические темы;

Б) Раскрывая механизмы биогеохимических процессов в природном круговороте элементов, химия способствует решению задачи наиболее естественного и “безболезненного” вхождения промышленного производства в природные циклы, делая его частью какой-либо экосистемы.

В) Используя разнообразные методики химико-аналитического контроля состояния объектов окружающей среды среды или качества готовой продукции ряда отраслей промышленности (химической, нефтехимической, микробиологической, фармацевтической), химия позволяет получить информацию, необходимую для последующего принятия решений о предотвращении поступления вред-

22

Ных веществ в контролируемые объекты, очистке этих объектов, способах их защиты и т.д.

Экологизированный курс химии дает возможность раскрыть особую роль этой науки в борьбе с экологическим невежеством, проявившемся в укоренившемся представлении о «виновности» химии в сложившейся экологической ситуации, привлечь школьников к исследовательской работе по изучению состояния природной среды, воспитать у них чувство личной ответственности за ее сохранение.

Ценность этой программы состоит в том, что экологические понятия находят отклик в каждой теме по химии, расширяя, углубляя и систематизируя знания учащихся основных химических закономерностей, их взаимосвязи с состоянием окружающей среды. При рассмотрении любого химического вопроса экологические аспекты могут быть представлении либо в виде краткого сообщения, доклада на уроке, защиты реферата, постановки экологического эксперимента или решения экологической задачи, помогающей осваивать законы химии конкретных экологических примерах.

Калининой А.А (МПГУ им.В.И.Ленина),Алексеевым С.В. (ЛГИУУ), Беккером А.Мю (МНПО «Синтез»), Добрыниной Н.А. (МГУ им..М.В.Ломоносова) разработаны программы факультативных курсов по экологическому образованию школьников: «Здоровый образ жизни человека в условиях загрязненной биосферы», «Основы общей экологии и охрана окружающей среды», «Экологические проблемы Ленинградской области», «Биологическая роль химических элементов». Эти факультативные курсы обеспечивают формирование системы знаний учащихся (уровень экологического сознания) с элементами экологической культуры (ценностная ориентация школьников на научно обоснованное природопользование). Для более полного изучения основ экологии в связи с основами химии необходимы общеобразовательные циклы, содержащие общеэколо-

25

Шении этих заданий повышается уровень мотивации учения и облегчается сам процесс получения знаний.

При дифференциации по интересам технология Н.П. Гузика соприкасается с культурно воспитывающей технологией обучения И.Н. Закатовой, способствующей гуманизации образования. Как состояния часть данной технологии выступает отделение экологической культуры: ознакомление с проблемами сохранения природы, среды обитания человека, уникальной человеческой культуры: воспитание любви к природе , углубленное изучение географии, биологии и химии. В качестве специфических часто методических и локальных технологий может быть применена технология экологического воспитания Н.Т. Суравегиной, Т.В.кучер и др.

В целях экологизации преподавания химии используют и технологии сотрудничества, групповые технологии, оказывающие стимулирующее действие на развитие ребёнка. Они предполагают коммуникацию, общение ,обмен учащихся информацией, взаимопонимание.

Процесс обучения базируется также на альтернативных технологиях и технологиях развивающего обучения, основывающихся на принципах антропософии, согласно которой развитие способности к познанию приводит человека к совершенству. Антропософия лежит в основе вальдорфской педагогики Р.Штейнера. Развитие интеллектуальных способностей осуществляется по технологии Д.Б. Эльконина и В.В. Давыдова. Развивающее обучение учитывает и использует закономерность развития , приспосабливается к уровню и особенностям ребенка {3, с. 80-83: с109: с. 119-122: с.1516 с. 181}

Применение этих технологий поз0воляет ориентировать личность школьника н6а восприятие всего окружающего как заинтересованного исследователя, испытывающего личную ответственность за последствия своей деятельности для других людей и для природы.

26

Фрагменты вышеупомянутых технологий Н.П Гузика, И.Н Закатовой, НТ Суравешной, ТВ Кучер, Р Штейнера, ДБ Эльконина и ВВ Давыдова я используя при проведении уроков экологической направленности и внеклассных мероприятий по экологической тематикею

2.2. Формы проведения занятий экологического всеобуча при преподавании химии.

С профессиональной точки зрения меня привлекают нестандартные формы проведения занятий и учёта знаний учащихся, такие как уроки-зачёты, уроки-семинары, уроки-конференции, использование дидактических, ролевых и деловых игр, элементов тетрализации. Я использую взаимообогащающее взаимодействие естественно-научных дисциплин для формирования целостного отношения к природе, мотивации норм здорового образа жизни.

С целью усиления экологической направленности школьного образования ввожу рассмотрение вопросов экологоии в учебный материал каждой темы, предоставляю слово ученикам-дежурным экологам для освещения наиболее важных экологических проблем в рамках данной темы, что позволяет наиболее полно использовать экологические знания для формирования бережного отношения учащихся к природе, их готовности к активным действиям по её охране.

Моя педагогическая концепция по экологизации преподавания химии близка экологизированному курсу химии: от темы к теме В.М. Назаренко. На уроках я использую экологические эксперименты, задачи или вопросы, практические работы экологической направленности.

При изучении строения и свойств переходных металлов я провожу семинарское занятие «Особенности строения d-элементов и влияние их на окружающую среду и здоровье человека». Метод этого урока – семинар развивающего и обучающего типа.

Целями урока являются обобщение знаний учащихся о периодическом законе, строении атомов, состоянии электронов в атомах; закрепление умений составлять электронные схемы, формулы, сравнить химические элементы по хи-

27

мической активности; ознакомление учащихся с некоторыми закономерностями, обусловливающими распространенность металлов в природе, их токсичность, долю участия в метаболизме живых организмов, на основании положения элементов – металлов в периодической системе; раскрытие причин загрязнения окружающей среды d-элементами, указание основных источников загрязнения; формирование умения школьников прогнозировать и анализировать последствия загрязнения природной среды металлов; ознакомление с основными направлениями по предупреждению загрязнений.

Девизом урока я выбрала слова Д.И.Менделеева: “Наука только тогда благотворна, когда мы ее принимаем не только разумом, но и сердцем”.

План семинара

1)Положение d-элементов в периодической системе.

2)Особенности строения атомов d-элементов, их свойства.

3)d- элементы и живой организм.

4)Биологическая роль и токсическое действие d- элементов.

5)Проблема загрязнения окружающей среды металлами и пути ее решения.

6)Нахождение d- элементов в природе. Полезные ископаемые, содержающие d- элементы в Воронежской области.

В начале урока актуализирую знания и провожу индивидуальный и фронтальный опрос.

а) Индивидуальный опрос.

1. Работа по карточкам.

2. Какие элементы называются d-элементами?

3. Дать характеристику положения d- элементов в периодической системе.

4. Особенности строения атомов d- элементов; заполнение электронами энергетических подуровней, явление “провала электрона”.

б) Фронтальный опрос.

28

1. Дать современную формулировку периодического закона.

2. В чем физический смысл порядкового номера элемента, номера группы и периода?

3. Какие квантовые числа описывают состояние электронов в атоме?

4. Какие правила лежат в основе составления графической схемы строения атома?

5. Составить графические схемы и написать электронные формулы строения атомов следующих химических элементов скандия, железа, ниобия, («провал» электрона) (проверка через гороскоп)

На втором этапе предлагаю учащимся выполнить текстовое задание по трем вариантам. Свои ответы они оформят на фильтрованной бумаге, пропитанной фенолфталеином, капая в нужное, по их мнению, положение раствором щелочи. В случае правильного ответа на бумаге появляется цветной сигнал.

Это позволяет сразу оценить работу учащихся.

Далее рассказываю о биологической роли и токсичном действии d- элементов.

Особенность строения атомов d- элементов обусловлена наличием в них избытка валентных орбиталей и недостатком