Загальний педагогічний прогноз розвитку пізнавальної діяльності учнів повинен точно розраховувати її перехід від репродуктивного рівня до репродуктивно-творчого, а від репродуктивно-творчого до творчого. Такий перехід виявиться цілком можливим за умови, коли учні матимуть відповідні обсяг знань, умінь і навичок, зокрема репродуктивні і творчі, а також умітимуть самостійно одержувати їх.
Підготовленість учнів повинна виражатися в уміннях розпізнавати, глибоко розуміти й осмислювати інформацію; систематизувати, відбирати найістотніше, головне і запам’ятовувати його; відтворювати й застосовувати одержані знання і практиці; переносити ці знання, провідні ідеї на пізнання інших явищ і процесів. Важливо при цьому відзначити, що процес навчання в цих умовах будують так, щоб перцептивні (зорові, слухові, тактильні та ін.) і словесно-логічні (порівняння, аналіз, синтез, абстрагування) операції спонукали учнів до активної пізнавальної діяльності, щоб процесі цієї діяльності народжені в учнів нові ідеї, думки, судження проривалися з підсвідомості і ставали результатами їхньої самостійної пошукової роботи. Для цього на уроці створюють невимушену, але діяльнісну обстановку, атмосферу творчої взаємодії вчителя й учнів. Наприклад, подаючи теоретичний матеріал, учитель виконує не тільки функції викладача, а дослідника, що “відкриває” істину, збуджує в учнів бажання дійти сміливого рішення, зайняти власну позицію, створює таку атмосферу, коли пізнані наукові закономірності спрацьовують.
Розвитку творчості сприяє реалізація принципу радості напруження. Учитель не передає учням знання в “готовому вигляді”, не пропонує стандартних розв’язків, не підкреслює окремих авторитетних поглядів, а створює атмосферу бачення конфліктних ситуацій, логічних суперечностей, заохочує оригінальні судження. Учитель будує навчальний процес так, щоб учні активно заглиблювалися в пошук, втручалися в розгляд проблеми, усвідомлено приймали багатоваріантні розв’язки і на основі порівняння й зіставлення обирали оптимальні. Усе цінне, що закладено в альтернативних пропозиціях окремих учнів, знаходить застосування в доопрацюванні основного варіанта, прийнятого за основу. В кінцевому підсумку з’являється варіант розв’язання, що є продуктом колективної творчості. У процесі такого навчання вчитель озброює учнів механізмом процесу мислення, навчає послідовно виконувати операції мислення, разом з ними намічає основні етапи, стадії пізнавального пошуку, активізує діяльність думки й почуттів. Учитель допомагає учням не підказками всього ходу розв’язку, а вказує лише орієнтири, спрямовує хід думки так, щоб основну частину пошукового процесу вони виконали самі. В цьому разі вчитель навчає способів розуміння суті поставленого завдання і, спираючись на це, розгортає на уроці такі діалоги, під час яких формується уже колективне творче мислення. Звичайно, атмосферу колективного творчого пошуку на уроці може створити вчитель, який вільно володіє психолого-педагогічним механізмом пізнання, наділений дидактичним чуттям, глибиною й багатством почуттів і переживань. Колективна творчість стимулюється за рефлексивного управлінського впливу, у процесі якого на уроці періодично змінюються ритм і темп роботи, зміст заняття, стиль взаємовідносин, критерії оцінки.
Межа між репродуктивною й творчою діяльністю вчителя і учнів на уроці завжди умовна й досить рухлива. Елементи тієї й іншої знаходять своє відображення певною мірою в різних зонах, етапах навчального процесу і в різних видах пізнавальної діяльності. Кількість елементів творчості в кожній ланці навчального процесу також умовна: їх може бути мало або багато. Все залежить від виду навчально-пізнавальної діяльності, її мети і завдань.
Розв’язування задач, виконання вправ, лабораторно-практичних робіт – у цих видах діяльності досить чітко виявляється межа між репродукуванням і творчістю. Перебіг процесу пізнання тут відбувається відповідно до закономірностей оптимального поєднання репродукування і прогнозування.
Отже, при виділенні комплексів знань, умінь і навичок важливо керуватися такими психолого-педагогічними умовами, які сприяють формуванню творчого мислення учнів:
• учні мають засвоювати не окремі розрізнені знання, а їх систему, яка відображає, наскільки це можливо, структуру сучасних наукових знань;
• засвоєні учнями системи повинні перебувати в постійному русі, у співвідношенні з іншими системами, перебудовуватися відповідно до завдань пізнання й конкретних умов застосування знань. При цьому здійснюється не простий перехід від однієї системи до другої, а відбувається широке узагальнення утворених систем знань, створення нових систем, а також широке перенесення одержаних знань у різні життєві ситуації;
• учні повинні засвоїти не тільки знання, а й способи оперування ними, методи, що допомагають здобувати їх.
Кожний вчитель повинен у своїй свідомості чітко уявляти, які комплекси знань, умінь і навичок він зможе і повинен сформувати у навчальному процесі. Відтак на основі міжпредметних зв’язків розробляти загальні комплекси з чітким диференціюванням: основні особистісні якості учня повинні формувати всі вчителі, а конкретні вміння й навички виробляють учителі трьох-чотирьох дисциплін на матеріалі, який для цього найсприйнятливіший. Так здійснюється інтеграція знань, умінь і навичок у процесі навчання.
Ідея формування міжпредметних комплексів знань, умінь і навичок, на наш погляд, заслуговує уваги. Тому важливо, щоб процес озброєння ними не переривався з переходом від однієї дисципліни до іншої. Наукові, ідейні концепції попередньої дисципліни повинні розвиватися під час вивчення наступних дисциплін. На жаль, ще й тепер удеяких школах спостерігається традиція, коли між окремими, навіть спорідненими навчальними предметами зводять досить високі “бар’єри”. Виникає потреба у створенні наскрізних, збірних, інтегрованих програм навчання, в яких проблему міжпредметних зв’язків і наступності слід визначити точно і методично продумано. При цьому слід наголосити, що така система вивчення навчальних дисциплін ушколі сприятиме підвищенню якості не тільки прикладних знань, умінь і навичок, а й і світоглядних методологічних позицій випускників загальноосвітньої школи.
2.1 Розрахункові задачі в процесі навчання хімії
Об’єм знань з хімії визначається державною програмою і конкретизується відповідними розділами підручника. У програмі відмічено, що знання з хімії повинні бути наукові, свідомі, конкретні.
Розв’язання задач в хімічній освіті займає важливе місце, бо являється одним із прийомів навчання, через яке забезпечується більш глибоке і повне засвоєння навчального матеріалу по хімії і виробляє вміння самостійного використання набутих знань.
У методичні літературі немає одностайності в визначенні поняття “задача”. М.В. Метельський стверджує, що “задача” – поняття, яке не визначається і в широкому розумінні являється тим, що потребує розв’язку. Задачу можна визначити, як об’єкт розумової діяльності, який потребує виконання якогось практичного перетворення або відповіді на теоретичне питання шляхом пошуку умов, які надають можливості розкрити зв’язки між відомими і невідомими її елементами.
Проталов П.М. хімічну задачу розглядає як систему, стан якої характеризується конкретними параметрами. Хімічною задачею він називає невелику проблему, яка розв’язується за допомогою логічних висновків, математичних дій, хімічного експерименту на основі понять, законів і методів хімії.
Кожна хімічна задача складається з сукупності даних – умови задачі і запитання. Крім того, є конкретна система функціональних залежностей, які пов’язують шукане з даними і дані між собою. Ці залежності і дають можливість пошуку розв’язку задачі.
За А.В. Шаповаловим, процес розв’язку хімічної задачі передбачає вибір стратегії, загальних і спеціальних правил, які можна використовувати при розв’язуванні задачі. Під стратегією розуміють вичерпний план дій, які формуються під час розв’язку задачі. Виділяють три етапи:
– вивчення і аналіз умов задачі;
– співставлення плану розв’язку;
– її розв’язок.
Загальні правила направлені на визначення основних підходів до розв’язання майже всіх хімічних задач. Спеціальні правила використовуються при розв’язку вузької групи хімічних задач.
Останнім часом в дослідженнях по методиці викладання хімії усе частіше використовується системно-структурний підхід. Він базується на тому, що специфіка навчального процесу (системи) не вичерпується особливостями її складових частин. Вона залежить ще й від характеру зв’язків і співвідношення між окремими елементами навчального процесу. Основними елементами цієї системи ї хімічні поняття і хімічне мислення. Змісту і структурі навчального матеріалу з хімії відповідає конкретна система задач, яка будується на основі зв’язків між елементами системи знань.
Системність в розв’язку задач передбачає, що кожна наступна задача повинна мати конкретну новизну, бути посильно важкою, потребувати відповідних прийомів праці над нею.
При системному підході до курсу хімії теоретичні знанні і вміння розв’язувати задачі складають єдину систему хімічних знань, яка забезпечує поглиблене і зрозуміле засвоєння знань учнями одночасно з оволодінням структурою самих задач.
У процесі розв’язування задач відбувається уточнення і закріплення хімічних понять про речовини і процеси. Задачі, які включають визначені ситуації, стають стимулом самостійної роботи учнів над навчальним матеріалом. Стає зрозумілою загальноприйнята в методиці думка, що мірою засвоєння матеріалу потрібно вважати не тільки і навіть не скільки переказ тексту підручника, скільки умінню використовувати одержані знання при розв’язуванні різноманітних задач.