Возможности младших школьников при изучении химии
Исследовательская работа в начальной школе сейчас особенно актуальна, поскольку именно на этом этапе учебная деятельность является ведущей и определяет развитие главных познавательных особенностей развивающейся личности. В этот период развиваются формы мышления, обеспечивающие в дальнейшем усвоение системы научных знаний, развитие научного, теоретического мышления. В младших классах закладываются предпосылки самостоятельной ориентации не только в учебе, но и в жизни [10].
Мотивационной основой исследовательской деятельности является любознательность, познавательная активность, потребность в новых впечатлениях и знаниях. Сюда, прежде всего, относится «бескорыстная» познавательная активность — направленность на познание ради самого познания. Эта бескорыстная познавательная направленность, исследование из чистого интереса, имеет развивающий эффект и положительно сказывается на решении множества последующих практических задач.
Основная причина, вызывающая любознательность и исследовательское поведение в конкретной ситуации, — это неопределенность, непонятность объекта, явления, отношений и т.д. И функция исследовательского поведения — уменьшение этой неопределенности путем поиска, экспериментирования и обработки полученной информации.
Факторы, «запускающие» исследовательскую мотивацию:
• новизна объекта или явления;
• его сложность;
• информационный конфликт (несоответствие или противоречие друг другу частей информации).
Стремление к новизне является универсальным. Объекты более высокой новизны привлекают внимание ребенка в первую очередь и исследуются более длительно и интенсивно. Однако чрезмерная новизна может подавлять исследовательское поведение, вызывать у детей реакцию избегания и даже страх.
Помимо стремления к новизне, существует и противоположное стремление — к воспроизведению, повторению уже известного: известных ситуаций, способов действий и т.д. Это служит более прочному усвоению материала.
Второй фактор, сопровождающий исследовательское поведение — возможность изменения параметра. Чем динамичнее объект, чем больше в нем воспринимаемых признаков, тем с большей вероятностью он вызывает исследовательское поведение ребенка. Но для дальнейшего развертывания исследования необходим оптимальный уровень сложности объекта. И слишком простые, и слишком сложные объекты способствуют быстрому угасанию познавательной активности. Оптимальным является такой уровень сложности, который требует от ребенка усилий, но при этом может быть ассимилирован, освоен, понят.
Третий фактор, вызывающий исследовательское поведение, — это когнитивный (познавательный) конфликт или противоречивость информации. Различные фрагменты информации противоречат друг другу, затрудняя однозначное опознание и анализ. Исследование направлено на поиски непротиворечивой интерпретации данных. Когнитивный конфликт особенно велик, когда отдельные части опознаются без труда, но ведут к противоположным заключениям (например, существо с головой льва и туловищем овцы трудно отнести к определенной категории)[11].
Ввиду специфики возраста нам не нужна сложность процессов и вредность реактивов. Младших школьников нужно удивлять и завлекать красочностью и эффектностью эксперимента.
Младший школьник сможет сделать только незамысловатый и несложный в исполнении эксперимент.
В этом возрасте мальчики ведут себя более активно и невнимательно, чем девочки. А девочки, в свою очередь, более правильные, спокойные. По этому, при разделении детей на группы необходимо учитывать этот фактор.
Так же немало важным является значимость взрослого. Данный курс может проводить как учитель данной школы, так и студент, аспирант, преподаватель высшего учебного заведения.
2.ПРОПЕДЕТИЧЕСКИЙ КУРС ХИМИИ ДЛЯ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ
2.1 СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЙ
При выборе опыта могут возникнуть некоторые затруднения. Для этого предлагается несколько критериев, соответствующих специфике возраста:
простота материала,
возможность варьировать тот или иной параметр,
простота самого опыта,
возможность создания спорной ситуации.
Предлагается для младших школьников (3 – 4 класса) ряд не сложных экспериментов. В следующем параграфе описана методика работы с данным материалом.
В стеклянную банку или стакан налить воду и растворить в ней таблетку фенолфталеина (он продается в аптеке и лучше известен под названием "пурген"). Жидкость будет прозрачной. Затем добавить раствор питьевой соды - раствор окрасится в интенсивный розово-малиновый цвет. Добавить туда лимонную кислоту - раствор снова обесцветится (вместо лимонной кислоты может использоваться яблочный уксус).
Комментарий: фенолфталеин выступает в качестве индикатора и меняет цвет при достижении рН = 8. При добавлении лимонной кислоты рН будет понижаться и раствор снова будет обесцвечиваться. Окрас раствора не будет зависеть от количества добавленного фенолфталеина, но если при добавлении небольшого количества соды рН будет меньше 8, то раствор не окрасится. Если небольшое количество лимонной кислоты не сместит рН в область меньше 8, то раствор не обесцветится. Для этого нужно нахождение оптимального количества соды и лимонной кислоты.
Необходимое для опыта: свечка, обычный аптечный йод, железный предмет, игла и наждачная шкурка.
Отшлифовать железную поверхность шкуркой до блеска, растопить воск и нанести на поверхность металла. Лучше если парафин растечется тонким слоем, для этого слегка нагреть металлический предмет. Нацарапать на воске иглой рисунок или просто полоски, так, чтобы канавки доходили до металла, набрать в пипетку йод (зеленку, перекись водорода, раствор марганца) и капнуть на поверхность. Когда через несколько минут раствор побледнеет, капнуть еще раз. Повторить эту операцию несколько раз, а через некоторое время снять слой парафина, будут наблюдаться (только если школьники капнули йод) на металле следы, повторяющие контуры рисунка.
Комментарий: в этом опыте железо реагирует с йодом с образованием соли – йодида железа. Она представляет собой порошок, который легко удаляется с поверхности. В результате, там, где были канавки, в металле образовались углубления. Такой процесс называют химическим травлением. В случае с другими веществами железо реагировать не будет и школьники ничего не увидят.
Следующий опыт стоит проделать первым.
Выращивание кристаллов. Приготовить перенасыщенный раствор соли (такой, в котором при добавлении новой порции соль не растворяется), и опустить в него затравку (проволочку с маленькой петелькой на конце). Через какое-то время на затравке появятся кристаллы.
Комментарий: при перенасыщенном растворе соли, на затравке будет происходить переосаждение. При разной концентрации соли будет меняться величина кристаллов.
Полоску универсальной индикаторной бумаги (продается в магазинах химических реактивов и в садоводческих магазинах) смочить любой жидкостью: слюной, чаем, - чем угодно. Увлажненное место окрасится, и по шкале на коробке определить, кислотную или щелочную среду исследовали.
Полоску универсальной индикаторной бумаги макнуть в щелочь и кислоту. Определить значение рН. Разбавить исходные растворы и снова определить рН, и так повторить несколько раз.
Комментарий: в зависимости от рН жидкости цвет будет меняться. Чем сильнее будет происходить разбавление, тем ближе рН будет к нейтральной.
На разрезанный клубень картофеля капнуть каплю аптечного йода (зеленки, перекиси водорода). Повторить опыт с разными овощами.
Комментарий: раствор йода вступит в реакцию с крахмалом и начнет синеть, с другими растворами изменения цвета произойдет. С другими овощами или фруктами изменения цвета в любом случае не будет.
Написать письмо лимонным соком или раствором лимонной кислоты. Чтобы его прочесть, растворить в воде несколько капель аптечного йода (перекись водорода, зеленка, марганцовка) и слегка смочите текст.
Комментарий: буквы проявятся только при соприкосновении раствора йода с листом бумаги. Пойдет реакция йода с лимонной кислотой.
2.2 МЕТОДИКА ОРГАНИЗАЦИИ ЗАНЯТИЙ
В первую очередь курс направлен на получение навыков работы в группе, умение публично выступать, правильно отстаивать свою точку зрения, грамотно вести дискуссию, ознакомиться с техникой проведения опытов, понять значимость фиксировать шаги и результаты.
Предлагается выстраивать занятие по следующим этапам:
организационные моменты,
самостоятельная работа в группах,
обсуждение полученных результатов,
повторение опыта (по необходимости),
выводы.
Курс предполагает ряд занятий, возможно даже сдвоенных. Курс рассчитан на дополнительные сдвоенные часы, которые будут проходить раз в неделю и на 8 – 10 человек. Про продолжительности это займет 6 недель.