Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Е.Е. Минченков. ОПАСНОСТЬ ФОРМАЛИЗМА ХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ
Увеличение роли слова в современном преподавании химии приводит и уже привело к возрастанию формальных знаний у школьников. Преодоление этого негативного явления вполне возможно, если повысить методическую роль разного рода демонстраций, сочетая их со словом учителя. На этой основе можно создать новые методические решения в преподавании предмета, способствующие формированию у школьников интереса, как основы их дальнейшей деятельности.
Известно, что Надежда Константиновна Крупская, характеризуя работу школы, отмечала недопустимость в ней формального обучения. Такое обучение приводит к формальным знаниям, т.е. знаниям, которые ученик не может ни осмыслить, ни связать с другим знанием, ни применить для решения практических задач. Он может их только воспроизвести, т.е. повторить вслед за учителем. Именно такие знания получаются исключительно при словесном пути его формирования, когда эксперимент, лабораторные и практические занятия со школьниками не проводятся. В таком преподавании слово заменяет всё: и явления, и объекты изучения, и способы объяснения,
и области применения.
Использование только слова в преподавании естественной науки постепенно выводит изучаемый природный объект за рамки изучения, преобразуя тем самым естественную науку о природе, в неестественную. На таких уроках что-то объясняется учителем, а предмет объяснения учащимися не осмыслен или вообще отсутствует. Понятно, что при подобном преподавании исчезает и первоначальное наблюдение вещества, химических превращений с ним, т.е. особенно важные этапы для понимания сути химических явлений. В представленном сообщении мне хотелось бы показать одну из причин слабых химических знаний школьников, заключающейся в постепенном свертывании наглядности в преподавании химии.
Как известно, принцип наглядности в педагогику ввел чешский педагог Я.А. Каменский, обосновавший в своей книге «Великая дидактика», дидактические принципы обучения. Одним из таких принципов был принцип наглядности. Я.А. Каменский показал проявление выдвинутых им положений в процессе обучения младших школьников, т.е. на частных, как бы теперь сказали, примерах. Однако выдвинутые этим педагогом важные условия успешного обучения стали действительно всеобъемлющими принципами.
Реализация принципа наглядности является важным условием получения хороших результатов в процессе обучения. Если же принцип наглядности не используется, то происходит преобразование обучения в информирование. Различие результатов этих процессов, думаю, всем понятно. Я.А. Каменский раскрыл принцип наглядности в своей книге на примерах начальной школы, поэтому для демонстраций учащимися он использовал сами изучаемые объекты. Изучают березу, значит, демонстрироваться будет берёза. Изучают цветочек, тогда объектом демонстрации должен быть цветок. Тем самым, по Каменскому, в качестве объектов демонстраций наглядности выступают сами объекты изучения. Такую наглядность в методике называют наглядностью первого рода.
На уроках химии наглядность первого рода будет реализована при демонстрации простых и сложных веществ, а также химических явлений. С этой целью в кабинетах химии существуют различные коллекции, химические реактивы, химическая посуда, раздаточный материал, приборы, аппараты и проч. В процессе теоретического углубления при изучении химии, знания о химических объектах становятся все более отвлеченными. Изучение химии последовательно переводится на все более глубокие теоретические уровни. Понятно, что при этом использование натуральных объектов невозможно, либо из-за малых размеров, либо, напротив, из-за слишком крупных масштабов.
На этом этапе демонстрируются модели различных химических и производственных объектов: модели атомов и молекул, модели кристаллов и модели заводских химических аппаратов. Такие модели обычно называют вещественными. Их использование характеризует наглядность второго рода. Использование такой наглядности позволяет создавать образы атомов и молекул, раскрывать смысл химических связей, демонстрировать сущность химических превращений, их механизмы и проч. Таким образом, наглядность первого рода – это, как правило, демонстрация натуральных природных объектов. Наглядность второго рода – применение различных моделей, расширяющих возможность изучения природных химических объектов.
Наряду с предметными моделями на уроках химии широко используются знаковые модели. К ним относятся химические формулы и язык химической науки, математические формулы и формулы, взятые из физики. Так, химический символ указывает на химический элемент, атом которого имеет определенное строение, массу, химические свойства. Химическая формула показывает простое это или сложное вещество, сколько и каких атомов входит в его состав. На основе знаковых моделей производятся расчеты масс атомов и молекул, пишутся уравнения химических реакций. Сами уравнения являются тоже знаковыми моделями. Они показывают стехиометрические соотношения между веществами, участвующими в реакциях. Уравнения отражают закон сохранения масс при химических взаимодействиях, поэтому они используются для различных расчетов. Химические формулы и уравнения отражают глубинные свойства веществ, поэтому являются моделями особого рода, при помощи которых реализуется условная наглядность или наглядность третьего рода.
В отличие от природных объектов, знаковые модели невозможно использовать без детальных их разъяснений. Одноразового разъяснения знаковых моделей, как показывает практика, недостаточно. Отсюда следуют большие трудности в усвоении тех учебных дисциплин, включая химию, где широко используются знаковые модели и свой научный язык. Реализация наглядности разного рода во всех случаях требует от преподавателя использования разнообразных методических приемов, что, безусловно, отражается на разнообразии методических решений.
Известный отечественный методист Д.М. Кирюшкин показал, как могут при демонстрации изучаемых объектов использоваться разные формы сочетания слова с демонстрируемым объектом. Таких форм он выявил четыре.
Первая форма характеризуется тем, что учитель посредством слова руководит наблюдениями учащихся, формирование знаний которых о свойствах объекта происходит в процессе наблюдения.
Вторая форма характеризуется тем, что учитель посредством слова руководит наблюдениями учащихся на основе уже имеющихся у обучаемых знаний, подводит их к выявлению таких свойств или связей между объектами, которые не могут быть обнаруженными самими учащимися в процессе непосредственного наблюдения.
Третья форма сочетания слова учителя с демонстрацией объек-
та характеризуется тем, что новое знание формируется у обучаемых
с помощью слова учителя, а сам объект анализируется после объяснения его свойств и служит, как бы, иллюстрацией к словам педагога.
Четвертая форма сочетания слов преподавателя с демонстрацией изучаемого объекта характеризуется тем, что учитель сначала сообщает обучаемым о таких свойствах демонстрируемого объекта, которые они не могут познать непосредственным восприятием, а затем демонстрирует сам объект.
При анализе перечисленных форм сочетаний слов преподавателя с демонстрацией изучаемого объекта, можно видеть, что они не зависят от рода демонстрируемого объекта. На занятиях по химии это могут быть отдельные опыты с веществами, система опытов, демонстрация различных моделей и таблиц. В зависимости от замысла педагога им может быть выбрано то или иное сочетание демонстрируемого объекта со словом. Сочетание слов учителя с демонстрацией объекта изучения фактически не меняется и при применении современных средств наглядности, к которым могут быть отнесены компьютерные средства, цифровые лаборатории и проч. Любое наглядное средство требует пояснений, так как используемые педагогом виды наглядности могут существенно различаться.
Учитывая методические возможности компьютера, можно предвидеть появление новой пятой формы: сочетания слова учителя со средствами наглядности. Педагог предоставляет учащимся возможность самостоятельно найти ограничивающие условия для рассматриваемого объекта, а затем объясняет учащимся причины та-
ких ограничений.
Каждая из пяти форм сочетания слов преподавателя с демонстрацией объекта исследования может применяться в практике обучения химии в различных вариантах. Например, из вариантов второй формы особенно большое значение имеют два: первый характеризуется тем, что используется, в основном, индуктивный прием умозаключения; второй характеризуется дедуктивным путем рассуждений и применением «рабочей гипотезы» (предположения).
Так, при демонстрации взаимодействия натрия с соляной кислотой с применением второй формы сочетания могут быть использованы оба варианта. К выводу о том, в результате этой реакции выделяется водород, учащиеся приходят сами индуктивным путем. Однако вывод, что водород выделяется так же и из воды они без учителя не могут. Кроме указанного, здесь возможно использование и четвертой формы – после написания уравнения химической реакции. Через уравнение реакции – знаковую наглядность третьего рода – они
обнаруживают, что продуктом реакции является еще и поваренная соль. Так обучаемые узнают в итоге, какие частицы взаимодействуют в пробирке.
В настоящее время, в связи с уменьшением числа часов и отсутствием достаточной экспериментальной базы учителя всё чаще используют слово там, где необходимы другие методы объяснения. Реальных опытов обучаемые выполняют все меньше и меньше, а в итоге это приводит к так называемой «меловой химии». Разрыв между словом и изучаемыми объектами усиливает формализм до такой степени, что изучаются не природные явления, а слова.
Отсутствие связанности демонстраций и объяснений приводит к тому, что на любой опыт, проводимый на лекциях или учащимися в лабораториях, они смотрят как на чудо. Такое состояние встречается у первокурсников, которым заменили реальные объекты изучения химической науки на слова. При изучении химии бакалаврами по одно семестровой программе, наблюдается противоположная ситуация. Из-за демонстрации слишком большого числа объектов, учащиеся теряют связь между объектами и объяснением.
Казалось бы, в современной методике преподавания химии и других естественнонаучных дисциплин, должны были бы проведены исследования, раскрывающие оптимальное сочетание видов, типов и числа демонстраций. Знание условий такого сочетания, несомненно, повысит результативность преподавания предмета. Исследования с использованием традиционных средств обучения ещё в 60-х годах прошлого столетия проводила Л.С. Зазнобина. Однако её ученики и последователи не продолжили подобные исследования с компьютерами, цифровыми лабораториями и другими средст-
вами обучения.
В целом же следует отметить, что положение со знанием естественных наук, в том числе химии, очень тревожное.В связи со сдачей ЕГЭ по химии, необходимой для получения специальности, так или иначе связанной с химией, появился новый вид формализма. Суть его в том, что о знаниях школьников по химии судят теперь потому, насколько близки их ответы тем ответам, что приводятся в заданиях по ЕГЭ. Даже если ответ в материалах ЕГЭ ошибочен или не соответствует уровню современных знаний, все равно такой ответ служит мерилом химических знаний абитуриента. В высших учебных заведениях, где изучается химия, обучение начинается с того, что восстанавливаются поврежденные ЕГЭ знания по химии.