Формирование первоначальных химических понятий на основе взаимосвязи понятийного и образного мышления
На правах рукописи
ИЛЬИЧЕВА Елена Владимировна
Формирование первоначальных химических понятий на основе
взаимосвязи понятийного и образного мышления
13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (химия)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата педагогических наук
Москва - 2009
Работа выполнена на кафедре неорганической химии и методики обучения химии
естественно-географического факультета
Нижегородского государственного педагогического университета
Научный руководитель: кандидат педагогических наук, доцент
Карпов Геннадий Михайлович
Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, старший научный сотрудник
Тупикин Евгений Иванович
кандидат педагогических наук, доцент
Логунова Татьяна Вячеславовна
Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение дополнительного образования «Нижегородский институт развития образования»
Защита состоится 24 мая 2010 года в 15 часов 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.154.23 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119021, Москва, Несвижский пер., д. 3, зал.
С диссертацией можно познакомиться в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу: 119992, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1.
Автореферат разослан "___" _____________ 2010 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета __________________ М.Д. Трухина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Наиболее актуальными задачами современной школы являются развитие умственных способностей учащихся в процессе усвоения знаний и обеспечение условий для развития личности школьников с учетом их возрастных и индивидуальных способностей. У человека существует два типа мышления, различающиеся способом отражения действительности: логическое и образное. И ученики различаются преобладающим у них типом мышления. Химия из всех предметов естественно-научного цикла имеет наиболее выраженный образный, а не логический характер. Однако вся современная система химического образования опирается и нацелена на развитие и использование практически только словесно-логического мышления. Следовательно, одним из важнейших ресурсов, оказывающим существенное влияние на успешность учебной деятельности по химии, является использование в процессе обучения не только логического, но и образного мышления учащихся. Тем не менее, специальных научных исследований по проблемам формирования химических понятий на основе взаимосвязи обоих типов мышления до настоящего времени проводилось очень мало, что и определило актуальность нашего исследования.
Проблемой исследования является выявление психолого-педагогических и методических условий, эффективно способствующих формированию первоначальных химических понятий на основе не только логического, но и образного мышления подростков. Цель исследования состоит в изучении функционирования образного мышления восьмиклассников в процессе обучения и разработке методики формирования первоначальных химических понятий, учитывающей взаимосвязь образных и логических компонентов мышления. Объектом исследования является процесс обучения химии учащихся 8-х классов. В качестве предмета исследования выступает методика формирования первоначальных химических понятий на основе взаимосвязи логического и образного мышления подростков. В основу исследования положена следующая гипотеза: целенаправленное и систематическое использование наряду с логическим образного мышления в процессе обучения химии в 8 классе оптимизирует данный процесс, способствует активизации познавательных интереса и деятельности учащихся, позволяет формировать у них осознанные знания.
В соответствии с целью и гипотезой исследования были поставлены и решались следующие задачи:
1) на основе анализа психолого-педагогической и методической литературы выявить уровень состояния проблемы, роль и механизм образного мышления в процессе формирования химических понятий;
2) создать обоснованную научно-теоретическую концепцию формирования первоначальных химических понятий на основе взаимосвязи логического и образного мышления;
3) предложить способ введения новых понятий с опорой на образы и разработать методику формирования химических понятий на основе разработанной концепции при изучении темы "Первоначальные химические понятия";
4) экспериментально проверить эффективность разработанной методики.
Теоретико-методологической базой исследования явились:
основные положения теории личностно-развивающего обучения Л.И. Божович, Е.В. Бондаревской, В.В. Давыдова, Е.Н. Кабановой-Меллер, З.И. Калмыковой, Д.Б. Эльконина; теории формирования психических процессов личности Б.Г. Ананьева, А.В. Брушлинского, А.Н. Леонтьева, С.Л. Рубинштейна, Ж. Пиаже; психолого-педагогические концепции образного мышления Л.М. Веккера, В.П. Зинченко, И.С. Якиманской; теории поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина, Н.Ф. Талызиной; психолого-педагогические вопросы процесса обучения психологов Е.М. Борисовой, Л.С. Выготского, Ж. Годфруа, И.В. Дубровиной, Л.В. Занкова, В.С. Ротенберга, Н.Г. Салминой; дидактика и методика Л.М. Кузнецовой, Н.Е. Кузнецовой, Н.А. Резник, Г.И. Щукиной, Г.М. Чернобельской и т.д.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретические (изучение психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; дидактическое моделирование, теоретическое обобщение); эмпирические (целенаправленное наблюдение, анкетирование, тестирование, педагогическое исследование, графические способы представления результатов исследования).
Исследование осуществлялось в три этапа (с 2002 по 2009 гг.).
1 этап - констатирующий - включал анализ психолого-педагогической и методической литературы с целью выявления особенностей мышления и восприятия химии восьмиклассниками. Проведено констатирующее исследование для выяснения уровня знаний учащихся по теме "Первоначальные химические понятия", познавательного интереса и отношения к химии восьмиклассников с разными типами мышления, причин трудного усвоения ими предмета. Сформулированы общие требования к методике формирования химических понятий в 8-м классе с опорой на взаимосвязь логического и образного мышления учащихся. Поставлены цели и задачи исследования, сформулирована рабочая гипотеза.
2 этап - поисковый - осуществлялся отбор способов, позитивно влияющих, на формирование и использование в обучении образного мышления учащихся. В результате была разработана методика формирования первоначальных химических понятий, основанная на создании познавательных образов химических понятий и учитывающая особенности мышления всех подростков.
На 3 этапе осуществлялась экспериментальная проверка с целью выявления эффективности предложенной методики. Была проведена качественная и количественная обработка полученных данных, интерпретация и анализ результатов. Сформулированы выводы, практические рекомендации.
Научная новизна исследования заключается в следующем: разработана научная концепция формирования первоначальных химических понятий с опорой на взаимосвязь образного и понятийного мышления, на основе которой построены модель и методика преподавания.
Теоретическая значимость исследования состоит в теоретическом обосновании концепции формирования первоначальных химических понятий на основе последовательного создания их познавательных образов, включающих в себя зрительные, вербальные и знаковые образы.
Практическая значимость работы:
- разработаны методические рекомендации и дидактические материалы по теме "Первоначальные химические понятия", приведены конспекты уроков на основе предложенной методике;
- опубликованные в методических изданиях результаты исследований делают разработанную методику достоянием широкого круга учителей.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Успешное формирование химических понятий происходит при соблюдении в процессе обучения следующей последовательности: химический эксперимент или наблюдение за реальными объектами моделирование объекта изучения создание зрительного мысленного образа объекта вербальный образ объекта знаковая модель объекта.
2. Использование взаимосвязи образного и логического мышления в процессе формирования первоначальных химических понятий способствует развитию мышления учащихся и их мотивации к предмету.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась на базе МОУ Воротынская СОШ Нижегородской области, а также через публикацию статей и тезисов докладов. Основные положения и результаты исследования обсуждались на семинарах, проводимых в рамках методических объединений; на научно-методических и методологических семинарах кафедр неорганической химии и методики обучения химии МПГУ и НГПУ; на Всероссийских научно-практических конференциях по проблемам химического образования и конференциях с международным участием (2005-2009 гг.) в гг. Нижний Новгород, Челябинск, Санкт-Петербург.
Опубликовано 7 работ, в которых раскрыты основные идеи диссертации.
Работа выполнена на кафедре неорганической химии Нижегородского государственного педагогического университета.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы из 264 наименований и 8 приложений. Содержит 8 таблиц, 4 схемы, 14 рисунков. Общий объём диссертации составляет 179 страниц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
Во введении обоснована актуальность исследования; определены его объект, предмет, цель, гипотеза и задачи, указаны методы исследования; раскрыта новизна, теоретическая и практическая значимость исследования; сформулированы основные положения, выносимые на защиту; дано краткое описание содержания работы; приведены сведения об апробации и внедрении результатов, о публикациях по теме исследования.
В первой главе "Психолого-педагогические основы развития и использования образного мышления на уроках химии" проведённый анализ литературы выявил следующее:
- Изучение даже самых отвлеченных понятий обязательно сопровождается возникновением чувственных и умственных образов, адекватных этому содержанию. Невербальная сфера, в большей степени природно обусловленная, остаётся нераскрытой в традиционной системе образования. Эта сфера познавательных способностей, трудно распознаваемая педагогами, представляет собой резерв повышения эффективности обучения.
- В химии велика доля использования символических средств. Объект изучения предстаёт здесь в форме химических формул и уравнений и возможности его наблюдения ограничены. Представление учеником реального объекта по тексту и другим условным знакам — сложная психологическая задача. Это создаёт большие трудности: учащиеся усваивают химию формально, в виде словесных или знаковых выражений, за которыми не стоят образы реальных явлений, ученики не представляют то, о чём они говорят или пишут.
- Процесс целостного мышления включает в себя последовательное прохождение следующих этапов: сенсорно-моторного, образного, логического, лингвистического и знаково-символического. Нарушение порядка этапов восприятия и обработки информации ведёт к неэффективности обучения, потери учащимися интереса к предмету.
- Для успеха в школьном химическом образовании необходимо уметь представить химическую информацию визуально. Химия, с одной стороны, имеет ряд дидактических возможностей, которые можно использовать для развития образного мышления, с другой - успешное освоение химии невозможно без опоры на данный вид мышления. Проблема органичной взаимосвязи логических и образных форм мышления особенно остро встает при изучении практически всего курса химии 8 класса, в частности такой фундаментальной для школьного курса темы, как «Первоначальные химические понятия».
- Для создания визуальных образов необходима специально организованная перцептивная деятельность, в основе которой должны находиться химический эксперимент (или наблюдение за реальным объектом) и моделирование (техническое и графическое).
- До настоящего времени отсутствует целостная методическая система обучения химии, основанная на целенаправленном развитии и применении образов при формировании понятий. Применение образного мышления наряду с логическим должно стать и целью, и средством обучения.
Проведённый анализ явился базой для построения методической модели обучения химии в 8 классе.
Во второй главе "Формирование познавательных образов на уроках химии на примере первоначальных химических понятий" обоснована рациональность применения в обучении восьмиклассников методического подхода, основанного на использовании при формировании химических понятий взаимосвязи логического и образного мышления. Раскрыты методические аспекты использования образного мышления в процессе обучения химии в 8 классе.
На схеме 1 представлена концептуальная модель формирования первоначальных химических понятий на основе взаимосвязи образного и понятийного мышления.
В реальном процессе мышления (усвоении знаний) одновременно присутствуют как «образные», так и «понятийные» компоненты. Мышление человека протекает одновременно и в образах, и в понятиях (суждениях), которое предполагает постоянное перекодирование информации на всех стадиях её использования: изучаемое понятие сначала необходимо представить (создать наглядный мысленный образ), затем облечь представляемое понятие в химические термины (суждения) и только потом можно закодировать осмысленную информацию в знаковые модели. И образы, и суждения, и знаковые модели для перевода из кратковременной памяти в долговременную необходимо зафиксировать в сознании (материализовать) при помощи специальных приёмов и методов, которые в свою очередь способствуют развитию обоих видов мышления.
Данная модель изучения химических понятий в своей основе соответствует положениям деятельностного и личностно-ориентированного обучения, позволяет включать в учебный процесс всех учащихся, особенно тех, у кого имеется отрицательное отношение к строго логическим построениям. Последовательно организуя операции создания зрительных образов учебной информации, мы не только вовлекаем в процесс обучения образное мышление, но и формируем его.
Схема 1. Концептуальная модель формирования химических понятий на основе взаимосвязи образного и логического мышления
На основе данной модели была разработана методика формирования первоначальных химических понятий, согласно которой направленность учебного процесса должна идти от изучения объекта химии через его наблюдение, некоторые экспериментальные действия с ним (1 этап). При помощи лабораторного или демонстрационного химического эксперимента происходит предварительный анализ реальности.
Чтобы информация, полученная от органов чувств, перешла в сознание ребенка требуется специально организованная учителем деятельность учащегося - создание мысленного визуального познавательного образа, который в этом случае выступает как заместитель реального объекта и в дальнейшем послужит средством сопоставления химических формул и уравнений с объективной действительностью (2 этап). Формирование данных образов в силу специфики химических объектов должно происходить через моделирование. Оперирование моделью позволяет представлять объект, интерпретировать его, описывать, исследовать.
Визуальные образы доступны и могут быть выявлены и скорректированы учителем при помощи изобразительных средств и через высказывания учащихся. В том случае, когда для выражения наглядной модели используются языковые средства, происходит создание вербального образа объекта (3 этап). Конструирование вербального образа неизвестного объекта можно рассматривать как одну из оптимальных моделей творческого процесса, которую следует использовать в школьной учебной деятельности. Превращение бессознательных представлений детей в словесные является прогрессом в их личностном развитии. Речь служит стимулом для перехода к символическим представлениям (4 этап). Знак выполняет свою роль лишь тогда, когда он имеет для ребенка значение, поскольку ребенок устанавливает связь знака с тем, что он обозначает.
Созданные в процессе планомерно осуществлённой ориентировочно-исследовательской деятельности и моделирования мысленные визуальные образы для сохранения их в долговременной памяти необходимо зафиксировать (5 этап). Для этого мы предлагаем использовать информационные визуальные схемы, которые создаются учителем совместно с учениками (схема 2).
Информационная визуальная схема рассчитана на активную внутреннюю работу как образного, так и логического мышления, использует три языка знаковой информации (рисунок, текст и формулу), что позволяет быстро ориентироваться в её содержании всем ученикам - и с преимущественно образным, и с преимущественно логическим мышлением. На её основе создаётся зрительный не загромождённый излишними деталями образ объекта, которым в дальнейшем можно руководствоваться при описании (создании вербального образа), составлении знаковой модели или преобразовании конкретного объекта исследования (решении задач), в этом состоит дидактическое назначение схем.
Схема 2. Составление формул бинарных соединений
Валентность = І: Na, K, Li, H, Ag, F, Cl ІІ: Mg, Ca, Ba, Zn, Be, O, Cu
ІІІ: Al, B
6
III II
В2O3
Серия подобных схем визуализирует конкретное явление путём последовательного описания, демонстрации его элементов, свойств и связей. В основу серии положен принцип "многоуровневости", обеспеченный последовательным усложнением образа определённого понятия. Методическое назначение серии схем заключается в её применении для формирования первоначальных химических понятий с опорой на образное мышление учащихся по мере надобности, в процессе перевода информации из кратковременной в долговременную память, особенно, когда формирование навыков учащихся по каким-либо причинам затруднено.
Например, при формировании понятий "валентность", "химическая формула вещества" учитель вначале демонстрирует синтез воды в эвдиометре с различным соотношением водорода и кислорода в газовой смеси, что позволит сделать вывод о том, что водород с кислородом всегда реагируют в соотношении 2:1. Следовательно, атомы обладают способностью присоединять к себе определённое число других атомов.
Следующим этапом будет техническое моделирование. Учитель сообщает о валентности некоторых элементов, а ученики при помощи вырезанных из бумаги кружочков, на которых написаны знаки химических элементов (модели атомов), и спичек (показывают валентность данного атома), составляют молекулы сначала воды, а потом других бинарных соединений. Ученики зарисовывают несколько моделей молекул разных веществ. С помощью учителя анализируют их (проговаривают вслух новые знания), делают вывод, что можно записать состав молекул при помощи химических знаков и цифр. Вводятся понятия: "индексе" и "химическая формула вещества".
Далее объясняется ещё один способ составления формул веществ (традиционный), основанный на том факте, что сумма единиц валентности атомов одного элемента всегда равна сумме единиц валентности атомов другого элемента. Сравниваются оба способа.
Для сохранения в долговременной памяти новых понятий ученики совместно с учителем составляют информационную схему, где будет отражено при помощи картинки, слов и знаков самое главное: оба способа составления химических формул веществ и необходимая для запоминания информация (валентность атомов некоторых важнейших элементов) (схема 2).
В данной схеме повторно используется изображения молекул, атомов, химических элементов, которые ранее уже применялись при создании этих понятий. В дальнейшем элементы этой схемы будут использованы при формировании таких понятий как "уравнения химических реакций", "ковалентная связь", "степени окисления элементов".
Формирование понятия или образа может происходить с пропуском некоторых этапов, если ученик в своём прошлом опыте уже овладел соответствующими формами (действия с предметами или их заместителями, речевые формы и т.д.).
На всех этапах формирования нового понятия происходит работа логического мышления. Но кроме этого наблюдение за реальными объектами и работа с информационными схемами активизирует работу наглядно-образного мышления. Моделирование вызывает работу наглядно-действенного мышления. Мысленное представление информационных схем развивает теоретическое образное мышление. Кодирование информации в знаковую модель в этом случае опирается на взаимосвязь образного и логического мышления. Поэтому при использовании данной методики предъявление ученикам химических формул веществ или чтение химического текста вызывает у них спонтанное возникновение мысленных образов химических объектов.
Таким образом, основой нашей методики является создание познавательных образов изучаемых понятий, имеющих законченный визуально-вербально-знаковый вид. В дидактических материалах познавательные образы представлены в виде информационных схем, которые являются смысловыми структурами понятий, рассчитанными на активную внутреннюю работу как образного, так и логико-вербального мышления. Новым в предлагаемой методике является установка на быструю зрительную ассоциацию с абстрактным понятием, предшествующую словесному описанию. Визуальное представление изучаемых понятий учитывает индивидуальные особенности личности, стимулирует оба вида мышления, в своей основе опирается на деятельность учащихся, что соответствует теории деятельностного подхода в обучении.
В третьей главе "Исследование эффективности методики, учитывающей образное мышление, при организации процесса обучения химии в 8 классе на примере изучения первоначальных химических понятий" описана методика экспериментально-педагогического исследования, направленная на проверку выдвинутых теоретических положений и эффективности разработанной методики, представлены основные результаты. Педагогическое исследование проводилось в три этапа. На каждом этапе результативность используемой в процессе обучения методики отслеживалась при помощи следующих критериев:
- наличие у учащихся положительного мотива к деятельности (анкетирование, наблюдение на уроках);
- наличие положительных изменений в их эмоционально-волевой сфере (анкетирование, опросник Ч.Д. Спилбергера);
- субъективные переживания учеников: отношение к химии, трудность изучения (самооценка, метод анкетирования);
- отношение к химическим знаниям как к личностной ценности (анкетирование);
- уровень усвоения знаний по теме "Первоначальные химические понятия" (проверочные работы, составленные согласно таксономии Б. Блума; анализ анкет).
Полученные результаты соотносились с типом мышления учащихся, которое определялось при помощи теста Г. Айзенка.
Констатирующий этап исследования проходил с 2002 по 2004 гг., в котором приняло участие 109 учеников из четырёх школ Воротынского района Нижегородской области. Анализ полученных результатов показал, что только у четверти учеников преобладает логический тип мышления. Большинство учащихся испытывает значительные затруднения при обучении химии (исключение составил только химический эксперимент), знания неосознанные (рис. 2), интерес к предмету не развивается (рис. 1), мотивация к изучению химии у большинства низкая. Наблюдалась выраженная зависимость уровня усвоения знаний по теме "Первоначальные химические понятия" и успеваемости по химии от уровня логического мышления. Особенно неуспешны ученики с преобладанием образного типа мышления. Этим же ученикам химия неинтересна. Однако выявлена и обратная зависимость - чем выше уровень логического мышления, тем меньше учеников, удовлетворенных изучением химии (рис. 1). Наименьшие затруднения при обучении химии испытывают ученики с образно-логическим типом мышления. Данные результаты подтвердили нашу гипотезу о необходимости использования в процессе обучения химии образного мышления.
Первоначально разработанная методика представляла собой поэтапное формирование химических понятий, согласно которой процесс обучения должен происходить в следующей последовательности: химический эксперимент наблюдение создание мысленного образа объекта вербальный образ знаковая модель. Главный акцент был сделан на первоначальное применение химического эксперимента, на основе которого считалось достаточным создание мысленного образа химических объектов. Никаких специальных приёмов по созданию этих образов предложено не было. Действия с химической символикой переносились на более поздние сроки изучения химии, после формирования химической речи.
Поисковый этап нашего исследования осуществлялся в период с 2004 по 2007 гг. и был направлен на апробирование предложенной методики, результативность которой отслеживалась по тем же параметрам, что и на констатирующем этапе исследования. В исследовании на данном этапе приняли участие 86 восьмиклассников из МОУ Воротынская СОШ Нижегородской области. Для всех учащихся наблюдалась положительная динамика в их отношении к химии (рис. 1), особенно резко возрос интерес к предмету и уровень мотивации к изучению химии. Анализ самооценки учащихся, касающейся причин трудного усвоения химии, показал наличие положительного мотива к деятельности и возросшую осознанность знаний у всех учащихся, обучающихся по новой методике (рис. 2).
Однако самооценка учащихся с преобладающим образным типом мышления в отношении усвоения химического языка, и для всех учащихся самооценка трудности усвоения теоретических понятий, не улучшились. Анализ уровня усвоения знаний по теме "Первоначальные химические понятия" и успеваемости (по результатам четвертных оценок) в разных группах учащихся показал положительную динамику только в группе с преобладающим образным типом мышления. В группе учащихся с преобладающим логическим типом мышления наблюдалась отрицательная динамика, что говорило о явных недостатках в предлагаемой методике. Была проведена её корректировка с целью разработки специальных приёмов по созданию мысленных образов химических объектов.
Формирующий этап исследования проводился с 2007 по 2009 гг. с целью проверки эффективности методики преподавания химии в 8 классе, представляющей собой формирование первоначальных химических понятий на основе создания их познавательных образов, имеющих визуально-вербально-знаковый вид. В данном исследовании приняли участие 87 восьмиклассников МОУ Воротынская СОШ.
Мысленные образы изучаемых понятий создавались в процессе технического, а затем графического моделирования. Наблюдения за учащимися на уроках показали высокий уровень их активности, что говорит о готовности подростков включаться в работу по моделированию.
К названным критериям, позволяющим оценить результативность этой методики был добавлен еще один: сформированность целостного мышления, которая определялась по двум направлениям: активность вербальных и образных мыслительных процессов (методика И.М. Лущихиной) и уровень комбинаторных способностей (вербального и невербального интеллекта) (тест "Анаграммы - 2009").
Результаты тестирования на начало года показали низкую активность обоих видов мышления у всех учащихся, особенно логического мышления. Повторное тестирование в конце ІІ четверти показало возросшую активность также обоих видов мышления. Наблюдалась корреляция между динамикой сформированности логических и образных компонентов мышления учащихся и динамикой достигнутых ими предметно-деятельностных уровней усвоения результатов обучения.
Результаты по остальным критериям (рис. 1-2, диссертация) также показали положительную динамику и достаточно высокую результативность во всех группах учащихся. В субъективном плане у учеников, обучающихся по новой методике, не только снизилась трудность восприятия химии у всех учащихся, но и сгладились различия по данному критерию в группах, различающихся типом мышления. Так из диаграмм (рис. 1-2) видно, что на формирующем этапе уменьшилось соотношение доли учащихся, затрудняющихся в понимании теоретических вопросов и доли восьмиклассников, затрудняющихся в выполнении различных заданий, что позволяет говорить о возросшей осознанности знаний.
Рис. 1. Динамика отношения учащихся к химии
Доля учащихся, которым: а - изучение химии доставляет удовлетворение; в - химия интересна; с - химические знания необходимы; d - учат химию ради оценки
Рис. 2. Динамика субъективных переживаний учащихся (что вызывает при изучении химии наибольшую трудность)
а - химический язык; в - теоретические вопросы; с - различные задания; d - химический эксперимент; е - в целом считают химию трудным предметом
Эти данные подтверждаются результатами проверочных работ, при помощи которых для каждого ученика выявлялись уровни усвоения знаний по теме "Первоначальные химические понятия". В каждой группе увеличилась доля учащихся, достигнувших более высоких предметно-деятельностных уровней усвоения знаний, т.е. знания учащихся действительно стали более осознанными. Ученики с различными типами мышления стали более подготовлены к применению своих знаний при решении различных задач.
Для примера на рис. 3 в группе учащихся с преобладающим образным типом мышления показана динамика доли учащихся, достигших IV уровня (выявление взаимосвязей) усвоения знаний по теме "Первоначальные химические понятия" по результатам 4-х проверочных работ на каждом из этапов исследования.
Рис. 3. Доля учащихся с преобладающим образным типом мышления, достигших IV уровня (выявление взаимосвязей) по теме "Первоначальные химические понятия" на каждом из этапов исследования
а - констатирующий этап; в - поисковый этап; с - формирующий этап
Полученные результаты позволяют говорить об эффективности методики изучения первоначальных химических понятий, опирающейся на использование взаимосвязи двух типов мышления.
Основные выводы
1. На основе анализа психолого-педагогической и методической литературы установлено, что одним из важнейших психологических ресурсов, оказывающим существенное влияние на успешность учебной деятельности учащихся по химии, является использование образного мышления. Выявлено значение в процессе обучения взаимосвязи логического и образного мышления.
Показано, что накопленный опыт в современной методике обучения теме «Первоначальные химические понятия» не опирается на применение системы образного и логического мышления.
2. Предложена теоретическая концепция обучения химии, основанная на целенаправленном использовании взаимосвязи логического и образного мышления при формировании химических понятий.
3. Изучен механизм создания познавательного образа в процессе формирования химического понятия, на основе которого разработана методика
преподавания темы "Первоначальные химические понятия".
4. Доказана необходимость графического или технического моделирования наряду с химическим экспериментом при формировании мысленных образов первоначальных химических понятий.
5. Выявлены условия, способствующие формированию первоначальных химических понятий на основе взаимосвязи обоих типов мышления, заключающиеся в последовательном прохождении в процессе обучения следующих этапов:
1) Химический эксперимент или наблюдение за реальными объектами (предварительный анализ реальности);
2) Формирование зрительного мысленного образа объекта при помощи моделирования (перевод реальности в её копию);
3) Создание вербального образа объекта (коррекция и фиксация знаний в виде высказываний);
4) Создание знаковой модели объекта (перевод знаний в символы);
5) Фиксация созданного познавательного образа изобразительными средствами (составление информационных схем);
6) Оперирование созданным познавательным образом в соответствии с поставленными задачами.
6. Использование наряду с логическим образного мышления в процессе изучения первоначальных химических понятий оптимизирует данный процесс, способствует активизации познавательных интереса и деятельности всех учащихся, позволяет формировать у них осознанные знания.
7. Достоверность полученных данных подтверждена результатами диагностических методик, использующихся в педагогическом эксперименте.
Основное содержание диссертационного исследования отражено в следующих публикациях:
1. Ильичева, Е. В. Исторический анализ развития понятий об основных классах неорганических соединений / Е. В. Ильичева // Химия в школе. - 2006. - № 7. - С. 77-80. (0,4 п.л.)
2. Ильичева, Е. В. О первых уроках школьного курса химии / Е. В. Ильичева // Химия в школе. - 2008. - № 5. - С. 24-29. (0,7 п.л.)
3. Ильичева, Е. В. Новый подход в изучении ОКНС / Е. В. Ильичева // Проблемы и перспективы развития химического образования: Тезисы докладов ІІ Всероссийской научно-практической конференции, 26-30 сентября 2006 г. - Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2006. - С. 177-179. (0,06 п.л.)
4. Ильичева, Е. В. Системный разноуровневый подход при изучении химии / Е. В. Ильичева // Актуальные проблемы модернизации химического образования и развития химических наук: Материалы 52 Всероссийской научно-практической конференции химиков с международным участием, 6-9 апреля 2005 года, г. Санкт-Петербург. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2005. - С. 27. (0,06 п.л.)
5. Ильичева, Е. В. Организация учебного процесса по химии на первом году обучения / Е. В. Ильичева, Г. М. Карпов // Актуальные проблемы химического образования: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, 22-24 октября 2008 года. - Н. Новгород: НГПУ, 2008. - С. 86-88. (0,16 п.л., авторский вклад - 70%)
6. Карпов, Г. М. Что раньше? / Г. М. Карпов, Е. В. Ильичева // Актуальные проблемы модернизации химического образования и развития химических наук: Материалы 53 Всероссийской научно-практической конференции химиков с международным участием, 5-8 апреля 2006 года, г. Санкт-Петербург. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2006. - С. 42. (0,06 п.л., авторство не разделено)
7. Ильичева, Е. В. Формирование первоначальных химических понятий на основе взаимосвязи понятийного и образного мышления / Е. В. Ильичева // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 10-12 декабря 2009 г. - Н. Новгород: НГПУ, 2009. - С. 55-59. (0,4 п.л.)
