Использование теории решения изобретательских задач как способ построения индивидуального образовательного маршрута обучающихся. Применение приёмов триз–технологии на уроках биологии

«Конечно, научная истина
всегда пробьёт себе путь в жизнь,
но сделать этот путь скорым и более
прямым зависит от людей, а не от истины» (П. Л. Капица)

Современный мир динамичен. Мы часто видим, как новое, едва успевшее появится, превращается в историю.
Ещё в древние времена было известно, что умственная активность способствует и лучшему запоминанию, и более глубокому проникновению в суть процессов, предметов и явлений. Так характерной особенностью Сократа была постановка проблемных вопросов собеседнику. Этот же приём был известен в пифагорейской школе.
В новой истории стремление к активному обучению восходит к философским взглядам Ф. Бэкона, который критически относился к истинам словесного происхождения и требовал истины, добытой путём изучения действительности. В дальнейшем идею активного обучения развивали такие педагоги и философы как Я. А. Коменский, Ж.-Ж. Руссо.
В нашей стране идею развивающего обучения впервые выдвинул Л. С. Выготский.
По утверждению Л. С. Выготского, творчество - норма детского развития, склонность к творчеству вообще присуща любому ребёнку.
Внутренняя потребность в творческой деятельности рассматривается психологами и педагогами как объективная закономерность развития личности.
Согласно исследованиям И. Я. Сухомлинского, обучение творчеству - вооружение учащихся умением осознавать проблему, намеченную учителем, а позднее - формулировать её самим. Это развитие способностей выдвигать гипотезы и соотносить их с условиями задачи, осуществлять поэтапную или итоговую проверку решения несколькими способами; способностей переноса знаний и действий в нестандартную ситуацию или создания нового способа действий.
Теория Решения Изобретательских Задач (далее: ТРИЗ) - педагогика, как научное и педагогическое направление, сформировалось в нашей стране в конце 80‑х годов. В её основу была положена теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) отечественной школы
Г.С. Альтшулера. ТРИЗ - это определённая последовательность действий и различные методы образовательного процесса, такие как мозговой штурм, синектика, морфологический анализ, метод фокальных объектов применяемые с учётом активного мышления и воспитания творческой личности, для решения сложных задач в различных сферах деятельности.
Первоначально ТРИЗ, применялась только для решения инженерно-техни-ческих задач, но давно уже превратилась в универсальную технологию анализа и решения проблем в различных областях человеческой деятельности.
На уроках с использованием ТРИЗ знания, умения и навыки не транслируются от учителя к детям, а формируются в результате самостоятельной работы с информацией.
«Нужно признать: обучение, построенное на усвоении конкретных фактов, изжило себя в принципе, ибо факты быстро устаревают, а их объем стремится к бесконечности». Эти слова А. Гина заставили меня искать новые приёмы работы.
Так я познакомилась с ТРИЗ - Технологией Решения Изобретательских Задач.
На уроках с использованием ТРИЗ знания, умения и навыки не транслируются от учителя к детям, а формируются в результате самостоятельной работы с информацией .
На своих уроках я использую разные виды творческих задач.
Творческая задача - это задача:
- с нечётко заданными условиями;
- содержащая противоречие;
- допускающая разные пути решения;
- имеющая несколько ответов.
Наиболее интересными среди творческих задач являются изобретательские и исследовательские задачи.
Изобретательская задача - содержит проблему, которую надо решить, причем очевидные решения в данных условиях неприменимы. Перед решающим стоит вопрос: «Как быть?»
Например: медвежата плохо видят и не сразу узнают маму, возвращающуюся с охоты. Дожидаться, пока она приблизится - опасно, а вдруг это чужой взрослый медведь. Он ведь и обидеть может. Как быть медвежатам?
Исследовательская задача - включает некое явление, которое необходимо объяснить, выявить причины или спрогнозировать результат. Перед решающим стоит вопрос: «Почему? Как происходит?»
Например: отправляясь на охоту, медведица оставляет своих медвежат одних. А при ее возвращении медвежата ведут себя очень странно: едва завидев приближающуюся маму, они залезают на тонкие деревца. Почему?
Решению творческих задач детей надо учить. Необходимо познакомить учащихся с инструментарием ТРИЗ: противоречие, системный оператор, идеальный конечный результат, ресурсы, приёмы, алгоритм решения и т. д. Желательно сделать это на факультативных занятиях. Если такой возможности нет, то на конкретных задачах необходимо постепенно на уроках знакомить ребят с «мыслительными инструментами» ТРИЗ. Можно, конечно, решать задачи методом проб и ошибок, но это малоэффективно. Знание инструментария ТРИЗ позволяет решать задачи осознанно и быстро .
Решают задачи учащиеся в режиме мозгового штурма. Можно использовать разные модификации данной технологии: «свободное плавание», «атака вслепую», «наглядный штурм». Эта активная форма работы позволяет развивать творческий стиль мышления у детей. Поиск ответов вызывает у ребят большой познавательный интерес и положительные эмоции.
Задачи решаю с учащимися разных возрастных групп. Интересно, когда одну и ту же задачу решают ученики старших классов и среднего звена. Пути решения и варианты ответов у них часто разные.
Применять тризовские задачи можно на разных этапах урока, это зависит от цели урока.
Очень нравится ребятам самостоятельно придумывать задачи для своих одноклассников. Тем более, что задачу можно сделать из любого интересного факта. Сначала мы с ребятами учимся готовить маленькие сообщения на тему «Знаете ли Вы, что…», а потом превращаем эти сообщения в задачи.
ТЕКСТ. Земноводные распространены на всех континентах, за исключением Антарктиды, причём, как правило, обитают в непосредственной близости к водоёмам или в очень влажных тропических местообитаниях.
Задача. Хотя амфибии живут в разнообразных условиях среды, их распространение всегда связано со специфическими жизненными условиями - это тепло, наличие, значительная влажности воздуха. Почему лягушки не встречаются в пустынях, а «привязаны» к водоёмам? Подсказка содержится в учебнике (Сонин Н.И., Захаров В. Б. Биология. Многообразие живых организмов. М.: Дрофа, 2000. С. 188, 190.)
Текст. Этого лесного кузнеца, наверное, видели все, а если не видели, то уж слышали обязательно. Стук дятла раздаётся чуть ли не в любом лесу. А раз стучит дятел -значит, деревья лечит… Стучит дятел, барабанит весь день, а как же голова? Неужели не болит?
Задача. Американские учёные заинтересовались, как ему удаётся без ущерба для здоровья всю жизнь биться головой об дерево?
В разделе «Металлы главных подгрупп 1-3 групп Периодической Системы химических элементов Д. И. Менделеева» при изучении темы: Алюминий предлагаю решить задачу следующего содержания:
Некий мастер принёс римскому императору Тиберию (42 г. до н. э.) чашу из металла, напоминающего серебро. Подарок стоил изобретателю жизни: Тиберий приказал казнить его, а мастерскую уничтожить, т. к. боялся, что новый металл обесценит серебро императорской сокровищницы.
Применять данную технологию можно при работе с одаренными детьми, с ребятами, увлеченными биологией и просто на уроках, чтобы сделать их более интересными динамичными, познавательными.
В одной из своих работ Ю. Г. Тамберг сказал: «Если человек умеет хорошо решать задачи, значит, он хорошо мыслит» .
Учить мыслить нестандартно, преодолевать шаблонность ума, управлять процессом мышления трудно, но интересно.
Учитель, имея «в руках» интересный фактический пример, может сконструировать из него творческую задачу необходимой сложности в соответствии с целями и задачами урока. Источник для конструирования задач по химии - книга Людмилы Аликберовой «Занимательные задания по химии». Вот несколько интересных вопросов, которые можно задать учащимся и на основе которых затем сконструировать творческие задачи исследовательского типа:
1. На дверях некоторых химических лабораторий есть надпись: «Водой не гасить!» Чем можно гасить пожар в таких лабораториях?
2. Почему уже со второй- третьей дозы героина возникает зависимость человека от этого вещества?
Из этих познавательных вопросов можно с помощью технологии ТРИЗ сконструировать целый ряд творческих задач. Для конструирования исследовательских задач воспользуемся следующим алгоритмом:
- исходный факт;
- формулировка задачи;
- выявление противоречия;
- поиск ресурсов.
- формулировка идеального конечного результата.
Пример 1. Исходный факт : в Индии на площади стоит колонна, которая изготовлена около 1500 лет назад из железа. Уже много лет она не подвержена коррозии, несмотря на влажный и тёплый климат.
Составим текст исследовательской задачи: Как известно, климат в Индии тёплый и влажный. На площади во дворе мечети в Дели находятся знаменитая железная колонна - одно из чудес света. Почему же железная колонна в Индии стоит уже почти 16 веков не разрушаясь? Как сумели древние мастера создать химически чистое железо, которое трудно получить даже в современных электролитических печах?
Выявим противоречие между знанием того, что железо способно разрушаться (ржаветь) и незнанием способов защиты от коррозии.
Выдвижение гипотез:
Если в состав железа колонны ввести антикоррозионное вещество, то колонна не будет ржаветь;
Если колонна абсолютно гладкая, то влага не оседает на ней и не образуется гальванической пары, способствующей разрушению;
Если в составе сплава колонны есть вещества, которые, реагируя с железом, водой и кислородом, создали защитный слой.
Осуществим поиск Ресурсов с помощью дополнительной литературы и Интернет.
Результат : колонна содержит неожиданно много фосфора, который, реагируя с железом, водой, кислородом, создал своего рода защитный антикоррозийный поверхностный слой .
Социальное творчество невозможно без такого метода активизации творческого мышления как мозговой штурм. Метод мозгового штурма - это оперативный метод решения проблемы на основе стимулирования творческой активности, при котором участникам обсуждения предлагают высказывать как можно большее количество вариантов решения, в том числе самых фантастичных. Затем из общего числа высказанных идей отбирают наиболее удачные, которые могут быть использованы на практике. Изобретателем метода мозгового штурма считается Алекс Осборн (США).
Мозговой штурм включает три обязательных этапа
- Постановка проблемы. Предварительный этап. В начале этого этапа проблема должна быть четко сформулирована. Происходит отбор участников штурма, определение ведущего и распределение прочих ролей участников в зависимости от поставленной проблемы и выбранного способа проведения штурма.
- Генерация идей. Основной этап, от которого во многом зависит успех всего мозгового штурма. Поэтому очень важно соблюдать правила для этого этапа:
- главное - количество идей, не делайте никаких ограничений;
- полный запрет на критику и любую оценку высказываемых идей, так как оценка отвлекает от основной задачи и сбивает творческий настрой;
- необычные идеи приветствуются;
- комбинируйте и улучшайте любые идеи.
- Группировка, отбор и оценка идей. Этот этап позволяет выделить наиболее ценные идеи и дать окончательный результат мозгового штурма. На этом этапе, в отличие от второго, оценка не ограничивается, а наоборот, приветствуется. Методы анализа и оценки идей могут быть очень разными. Успешность этого этапа напрямую зависит от того, насколько «одинаково» участники понимают критерии отбора и оценки идей.
Пример 2.Постановка проблемы: Раньше фрукты укладывали в ящики и коробки вручную, а теперь это делает машина. Конвейер подаёт пустую коробку на стол. Фрукты скатываются по лотку. Электромотор заставляет стол вибрировать, чтобы фрукты укладывались плотнее. Прекрасная машина, но… Есть у неё недостаток: падая в коробку, фрукты, ударяются друг о друга и от этого портятся.
Генерация идей:
- Можно опустить лоток, по которому скатываются фрукты, прямо к дну коробки.
- Можно укладывать разные фрукты по мягкости. Например, апельсины и персики.
- Между фруктами должно быть что-то мягкое.
- Между фруктами можно класть мягкие шарики, они будут смягчать удары.
- А как быть с шариками, когда коробка наполнится? Не перекладывать же их вручную?
- В шарики вставлять магниты!
Отбор идей. При укладке фруктов надо использовать принцип «посредника». Это будет мягкий шарик. В них встраивать магнит, а когда коробка с фруктами и шариками наполнится, включают электромагнит, который находится над коробкой, шарики «выпрыгивают» из коробки
Далее следует проанализировать решения т.е. выписать в таблицу те сведения школьных предметов, которые пригодились для решения, а затем в другую таблицу выписать все изобретательские приёмы, используемые для решения этих задач.
Проанализировать появление новых для детей приёмов «принципа дробления» и «принципа посредника» .

Таблица 1

Таблица 2

*Изобретательские приёмы*
Формулировка в решении задачи, включающая использование приёма	Название приёма в ТРИЗ	Его сущность (формулировка в ТРИЗ)
«Укладка фруктов» (…между двумя сталкивающимися плодами должно находиться третье вещество, похожее на плод)	Принцип однородности	Объекты, взаимодействующие с данными объектом, должно быть сделаны из того же материала (или близкого ему свойствам)
«Укладка фруктов» (…в шарик встраивают магнитную пластинку. Над коробкой помещают электромагнит. Когда коробка наполнится, включают электромгнит, и шарики «выпрыгивают» из коробки	Замена механической схемы	А) заменить механическую схему оптической, акустической и т.д.4 Б) использовать для взаимодействия с объектами поля; В) использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами
«Укладка фруктов» (…между двумя сталкивающимися плодами должно находится третье вещество, похожее на плод. Бросим в коробку десятка два шариков, например, из полиуритана, они будут смягчать удары)	Принцип «посредника»	А) использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие; Б) на время присоединить к объекту другой (легко удаляемый) объект

Применяя ТРИЗ технологию при проведении уроков получаю повышение мотивации обучения, развитие нестандартного мышления учащихся, социализацию личности .

Альтшуллер Г. С., Верткин И. М. Как стать гением: жизненная стратегия творческой личности. - Минск: Беларусь, 1994.
Березина В. Г., Викентьев И. Л., Модестов С. Ю. Детство творческой личности: Встреча с чудом. Наставники. Достойная цель. - СПб.: Изд-во Буковского, 1995.
Бухвалов В. А., Мурашковский Ю. С. Изобретаем черепаху: как применять ТРИЗ в школьном курсе биологии: кн. для учителей и учащихся. - Рига, 1993.
Князева М. Ф. Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках химии и во внеурочное время как условие развития их креативности.
Чечевицына М. Б. Химия как инструмент творчества в теории решения изобретательских задач // Современный урок. - 2009. - № 3. - С. 26.
Зиновкина М. М., Утёмов В. В. Структура креативного урока по развитию творческой личности учащихся в педагогической системе НФТМ-ТРИЗ // Социально-антропологические проблемы информационного общества. Выпуск 1. - Концепт. - 2013. - ART 64054. - URL: http://e-koncept.ru/teleconf/64054.html
Утёмов В. В., Зиновкина М. М., Горев П. М. Педагогика креативности: Прикладной курс научного творчества: учебное пособие. - Киров: АНОО «Межрегиональный ЦИТО», 2013. - 212 с.
Утёмов В. В., Зиновкина М. М. Структура креативного урока по развитию творческой личности учащихся в педагогической системе НФТМ-ТРИЗ // Концепт. - 2013. - Современные научные исследования. Выпуск 1. - ART 53572. - URL: http://e-koncept.ru/2013/53572.htm

ТРИЗ теория решения изобретательских задач, основанная Генрихом Сауловичем Альштуллером и его коллегами в 1946 году, и впервые опубликованная в 1956 году это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определенным законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям».

Цель использования элементов ТРИЗ заключается в том, чтобы научить ученика мыслить теоретическими категориями. Мыслить фактами невозможно, ибо мышление человека есть процесс оперирования понятиями, каждое из которых представляет собой собирательный, обобщенный образ объекта, или процесса.

Творческие способности определяются уровнем развития теоретического мышления и, следовательно, фактологические знания на уроках должны быть средством для анализа, оценки и преобразований теоретической информации. Основной постулат науки и практики развития теоретического мышления: всё подвергай сомнению. Генеральная задача педагога как раз и заключается в том, чтобы научить детей приемам и методам анализа теории в сравнении с фактами и гипотезами. Это и есть методика реализации сомнений.

Элементы технологии ТРИЗ создают условия для формирования и проявления специальных познавательных способностей учащихся, развивают их творческий потенциал, формируют основы исследовательских умений ТРИЗ – Теория Решения Изобретательских задач – дает возможность управлять своим воображением и развивать мышление. ТРИЗ носит интегрированный характер: осуществляется постоянная межпредметная связь на примере развития систем из истории, географии, физики, математики, МХК. В процессе обучения ТРИЗ учащиеся знакомятся с законами развития систем: - всеобщими или универсальными законами, характерными для любой развивиающейся системы независимо от ее природы – законами диалектики; - законами, общими для достаточно многочисленных групп систем, например для всех развивающихся технических систем; - частными законами, характерными для определенного вида систем.

Иерархия понятий ТРИЗ включает в себя закономерности, законы, теории. Закономерности – это общие правила структурной организации и (или) функционирования отдельных групп живых организмов. Например, закономерности строения и жизнедеятельности растений. Законы – это общие правила структуры и (или) функционирования всей живой природы. Законы наследственности и изменчивости, законы экологии, закон Геккеля–Мюллера. Теории – это совокупность закономерностей для структуры и (или) функционирования живой природы. Например, клеточная теория, теория эволюции.

Теоретическое мышление включает в себя совокупность умений, которым нужно последовательно обучать учащихся: 1) умение различать и классифицировать закономерности, законы и теории; 2) умение составлять примерный план исследования для формулирования закономерностей, законов и теорий (от фактов – к обобщениям, от обобщений через проблемы и гипотезы – к новым закономерностям); 3) умение определять место факта в системе закономерностей; 4) умение находить факты, которые не объясняются ни одной из известных закономерностей; 5) умение сравнивать закономерности и теории одного фактологического поля и определять противоречия между ними.

Строение и жизнедеятельность мхов и папоротников Теория 1. Как вы думаете, в результате каких причин древние предки мхов и папоротников – многоклеточные водоросли – «вышли» на сушу из воды: 1) подъем морского дна 2) пересыхание водоемов 3) вынос течением на берег? Ответ поясните. Как можно проверить ваши предположения? 2. Прочтите в учебнике общую характеристику мхов и папоротников, выделите существенные признаки и составьте определения понятий. Сравните существенные признаки. 3. Рассмотрите гербарии мхов и папоротников, прочтите материалы учебника об их строении и выявите отличительные признаки. Какие проблемы возникают в жизнедеятельности этих растений?

Проблемы Метод контрольных вопросов Это модифицированный мозговой штурм, при котором для облегчения процесса решения задач применяются контрольные вопросы, направляющие мышление решателей в область возможных ответов: Какие проблемы возникают в процессе размножения мхов и папоротников? В одном районе осушили болото. Как вы считаете, приведет ли это к полному исчезновению мхов? Почему? Как можно применить к изучаемым объектам систему – тело, вещество, явление, процесс. Древние папоротники были древесными растениями, а современные травянистыми, почему вымерли древовидные папоротники?

Творческие работы Докажите, что мхи и папоротники произошли от водорослей, для чего определите общие признаки их строения и жизнедеятельности Какие наблюдение необходимо проводить в природе для определения численности и состояния охраняемых папоротников? С помощью какого опыта можно установить минимальное количество влаги, при котором выживают мхи?

Применение творческих задач на уроках биологии помогает учителю: - использовать полученные учащимися знания для решения различных практических, исследовательских и учебных задач (закрепление знаний); - демонстрировать учащимся красоту научной мысли, достижения ученых в области естественных наук: творческие задачи и их контрольные ответы представляют собой красивые, изящные и яркие примеры работы творческой мысли;

Осуществлять диагностику; - выявлять и развивать индивидуальные возможности и творческие способности детей; - способствовать приобретению учащимися навыков получения, обработки и представления научных знаний как в письменной, так и в устной форме; - способствовать развитию познавательного интереса учащихся через радость творчества и те положительные эмоции, которые они будут испытывать при решении творческих задач; - способствовать приобретению навыков продуктивной совместной работы в группе..

В основе всей работы лежит принцип успешности обучения, означающий направленность на собственный успех школьника, на использование сил лидирующего поощрения его активной работы с помощью оценочной и отметочной системы на уроке и дома. Формулу успеха знают многие, дело за малым - познать сам успех. В.И. Лизинский

Триз - технологии

В настоящее время в педагогике очень много различных технологий, которые помогают представить учащимся материал в более доступной форме. Для развития познавательной деятельности в области химии можно использовать Триз -технологию (Теория решения изобретательских задач). Эта технология направлена на развитие у детей природных способностей, также дает возможность проявить себя, завоевать уважение одноклассников.

Есть русская пословица «Все новое - это хорошо забытое старое». Это относится к технологии ТРИЗ, так-как работа над ТРИЗ была начата Г. С. Альтшуллер и его коллегами еще в 1946 году. Первая публикация - в 1956 году - это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определённым законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям».

Данную технологию можно применять на уроках как в школах, так и в средних учебных заведениях.

Основными функциями и областями применения ТРИЗ являются:

Решение изобретательских задач любой сложности и направленности;

Пробуждение, тренировка и грамотное использование природных способностей человека в изобретательской деятельности (прежде всего образного воображения и системного мышления).

Цель данной технологии: « Знает, понимает, применяет»

Триз разбивает материал на фрагменты. Процесс приобретает модульный характер. Существует три основных принципа ТРИЗ:

Принцип объективных законов. Все системы развиваются по определенным законам. Их можно познать и использовать для преобразования окружающего мира.

Принцип противоречия. Все системы развиваются через преодоление противоречий.

Принцип конкретности. Конкретное решение проблемы зависит от конкретных ресурсов, которые имеются в наличии.

Дидактические возможности ТРИЗ:

Решение творческих задач любой сложности и направленности;

Решение научных и исследовательских задач;

Систематизация знаний в любых областях деятельности;

Развитие творческого воображения и мышления;

Развитие качеств творческой личности и формирование ключевых компетенций учащихся: когнитивной, креативной, коммуникативной, мировозренческой;

Развитие творческих коллективов.

В качестве примеров можно представить несколько задач, а также несколько приемов данной технологии.

1.В начале прошлого времени немецкий химик Кристиан Шенбейн изобрел новые симпатические чернила, представляющие собой раствор сульфата марганца. После высыхания текст, написанный ими на розовой бумаге становится совершенно невидимым. Гордый выдумкой, Шенбейн написал своими чернилами письмо английскому физику и химику Майклу Фарадею. История умалчивает, удалось ли Фарадею прочесть послание своего немецкого коллеги.

Вопрос. Подумайте, как можно было проявить написанное? (сульфат марганца имеет бледно- розовую окраску, поэтому, чтобы прочесть написанное, Фарадей должен был бы обработать письмо каким- либо реактивом, дающим с сульфатом марганца интенсивно окрашенное соединение. Шенбейн использовал для проявления озон. Образующийся в результате реакция оксид марганца - черного цвета, поэтому написанное становится хорошо видимым.)

2.Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут, чем такие же растения в глиняных горшках?(консервные банки были изготовлены из специального сплава, устойчивого к коррозии и содержащего, помимо железа, добавки олова, меди, марганца. Все эти элементы являются необходимыми компонентами минерального питания растений. Постепенно растворяясь под действием воды и почвенных кислот, они обеспечивают дополнительную подкормку, и растение лучше развивается)

3.Для повышения октанового числа бензина используют добавку антидетонатора - тетраэтилсвинца. Это очень ядовитое вещество, которое может присутствовать в парах бензина, а значит попадать в воздух. Особенно это опасно на автотранспортных предприятиях. Предложите способ обнаружения паров тетраэтилсвинца в воздухе. (нужно перевести тетраэтилсвинец в черный сульфид свинца или золотисто- желтый йодид свинца. Для выполнения анализа необходимо пропустить анализируемый воздух через нагретую трубку с реагентом, в которой тетраэтилсвинец разложится и прореагирует с серой или галогенами.)

«Папа, что ты делаешь?» - «Хочу драгоценность получить, дочка».- «Из этой свечи?»- «нет, из подсвечника», - отвечает отец. Дождался он, когда черная окалина на подсвечнике появится, соскреб ее и в кислоту бросил - стал синий раствор;бросил щепоть соды - выпал зеленоватый осадок; добавил едкую щелочь - и совсем синий стал осадок внутри. Высушил он эту смесь, и вышла краска дивной красоты. Чем не драгоценность?

Почему звезды горят? Звезды и наше Солнце состоят из смеси двух газов, превращение одного из них в другой происходит с выделением света и тепла. Что это за газы? Элементы, входящие в состав, - соседи по периодической таблице; первый из газов вдвое легче второго, молекулы первого газа двухатомна, второго одноатомна,к тому же второй газ инертный. Назовите эти газы. (водород и гелий)

Приемы данной технологии.

В качестве приемов данной технологии можно использовать кейсы, загадки и т.д.

1. Объясните химические процессы, упоминаемые в строках стихотворения А.Ахматовой.

«На рукомойнике моем

Позеленела медь.

Но так играет луч на нем,

Что весело глядеть».

Ответ. На рукомойнике появился налет или пленка. Это - патина - более или менее прочная окрашенная пленка, образующаяся на поверхности металла в результате его сложного взаимодействия с кислотами, солями и газами, содержащимися в атмосфере или в земной воде. (коррозия)

2. В кружево будто одеты

Деревья, кусты, провода.

И кажется сказкою это,

А в сущности – только …….

-- Кто и когда впервые осуществил синтез воды?

-- Какой воздух тяжелее – сухой или влажный?

-- В каком органе человека содержится наибольшее количество воды, и в каком – наименьшее?

-- Назовите восемь наименований состояния воды, принятых в метеорологии.

-- сколько молекул воды в океане?

-- Что такое снежинки?

-- Распадаются ли в воде на ионы ее собственные молекулы?

-- Может ли вода гореть?

-- Может ли вода течь вверх?

-- Перечислите химические и физические свойства воды.

-- Роль воды в жизни человека.

Загадки о химических элементах.

Давно известно человеку:

она тягуча и красна,

Еще по бронзовому веку

Знакома в сплавах всем она.(медь)

Объясните с точки зрения химии ее свойства.

Как вдохнешь зеленый газ,

так отравишься сейчас.(хлор)

Кто открыл хлор? Где он применяется?Как он влияет на организм?

Я светоносный элемент,

Я спичку вам зажгу в момент.

Сожгут меня - и под водой

Оксид мой станет кислотой.(фосфор)

Какими свойствами обладает фосфор? Где применяется? Какие аллотропия модификации Вы знаете? Объясните механизм свечения.

При ответе на загадки используется поэтапный анализ.

Литература

1. Современный урок химии. Технологии, приемы, разработки учебных занятий. / И.В. Маркина;- Ярославль: Академия развития, 2008. - 288с.

2. Интеллектуальные игры по химии. - М.: 5 за знания, 2007- 208 / Курганский С.М./ C 244

3. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: учебное пособие. М.,1998.208 с.

4. Полат Е.С. Новые педагогические технологии. Пособие для учителей. М.:1997.287 с

Введение

Химия очень интересный, но сложный предмет. Ученикам на уроке интересно тогда, когда понятно. Для того чтобы учиться с интересом и увлечением, учащиеся должны быть вовлечены в процесс обучения. И этому способствуют педагогические технологии. В современной педагогике очень много разных технологий и приемов активизации мыслительной деятельности Все технологии имеют много общего: развивают, обеспечивают управление учебным процессом и прогнозируют результат. Одной из таких технологий является ТРИЗ - технология.(теория решения изобретательских задач). Эта технология может применяться от детского сада до ВУза, а также в экономике и практической деятельности человека. В данной работе представлены приемы активизации мыслительной деятельности учащихся, которые помогают решить поставленную задачу перед ними. Они могут быть реализованы в разной форме организации работы - групповой, индивидуальной, обучении в сотрудничестве.

В работе представлен практический материал, конспект урока с использованием приемов данной технологии,а также материал из опыта педагогов- новаторов (И. В. Маркина «Урок химии»). |1|

Заключение

Материал данной разработки помогает мне построить уроки по химии интересными и познавательными. Эти задания можно варьировать, а также использовать на внеклассных мероприятиях. Считаю, что данную технологию или ее приемы можно использовать не только на уроках химии, но и на уроках биологии.

CОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ_________________________________________________4

2.ЗАКЛЮЧЕНИЕ_____________________________________________________7

ЛИТЕРАТУРА________________________________________________________8

ПРИЛОЖЕНИЕ

План урока с применением ТРИЗ - технологии.

Тема урока: Металлы. Общая характеристика. Физические и химические свойства.

Цели урока:

Образовательная - обобщить знания по теме металлы, выявление готовности учащихся успешно применять полученные знания на практике, позволяющие обеспечить обратную связь и оперативную корректировку учебного процесса.

Развивающая - развитие критического мышления, развитие творческого мышления, самостоятельности и способности к рефлексии.

Воспитательная - воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки и чувства ответственности.

Оборудование: проектор,компьютер, химические реактивы, периодическая таблица Д.И. Менделеева.

Тип урока: комбинированный.(применение знаний по теме)

Ход урока.

Орг. Момент.

Проверка домашнего задания. (упр. 2)

Объяснение нового материала.

Положение в таблице Менделеева.

Строение атома

Что объединяет все металлы?

Физические свойства (ковкость, пластичность, тепло,электро -проводнось и т. д.)

Объясните с точки зрения физики почему металлы проводят электрический ток?

Почему по- разному?

Строение кристаллической решетки.(слайд)

Химические свойства

1. Взаимодействие с простыми веществами.(кислород, сера, галогены, азот)

2. взаимодействие со сложными веществами(демонстрация опыта)

Выполнить упражнение

Закрепление. Решение изобретательских задач. (используя знания свойств металлов)

В начале прошлого времени немецкий химик Кристиан Шенбейн изобрел новые симпатические чернила, представляющие собой раствор сульфата марганца. После высыхания текст, написанный ими на розовой бумаге становится совершенно невидимым. Гордый выдумкой, Шенбейн написал своими чернилами письмо английскому физику и химику Майклу Фарадею. История умалчивает,удалось ли Фарадею прочесть послание своего немецкого коллеги.

Вопрос. Подумайте, как можно было проявить написанное? (сульфат марганца имеет бледно- розовую окраску, поэтому,чтобы прочесть написанное, Фарадей должен был бы обработать письмо каким- либо реактивом, дающим с сульфатом марганца интенсивно окрашенное соединение. Шенбейн использовал для проявления озон. Образующийся в результате реакция оксид марганца - черного цвета, поэтому написанное становится хорошо видимым.)

2.Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут,чем такие же растения в глиняных горшках?(консервные банки были изготовлены из специального сплава,устойчивого к коррозии и содержащего, помимо железа, добавки олова, меди, марганца. Все эти элементы являются необходимыми компонентами минерального питания растений. Постепенно растворяясь под действием воды и почвенных кислот, они обеспечивают дополнительную подкормку, и растение лучше развивается)

Послушайте сказку и постарайтесь объяснить ее смысл с точки зрения химических свойств металлов. (работа в группах)

Сказка. Сидит алхимик у свечи,подходит к нему дочка и спрашивает:

« папа, что ты делаешь?» - «Хочу драгоценность получить, дочка».-

« Из этой свечи?»- «нет, из подсвечника», - отвечает отец. Дождался он, когда черная окалина на подсвечнике появится, соскреб ее и в кислоту бросил - стал синий раствор;бросил щепоть соды - выпал зеленоватый осадок; добавил едкую щелочь - и совсем синий стал осадок внутри. Высушил он эту смесь, и вышла краска дивной красоты. Чем не драгоценность? (медь - оксид меди 1 - оксид меди 2- сульфат меди - карбонат меди; сульфат меди - гидроксид меди)

(индивидуальная работа)

Объясните химические процессы, упоминаемые в строках стихотворения А.Ахматовой.

«На рукомойнике моем

Позеленела медь.

Но так играет луч на нем,

Что весело глядеть».

Рефлексия.

Заполните таблицу


	Металлы которые встречаются в свободном виде
	Назовите легкие металлы
	Назовите тяжелые металлы
	Назовите какие металлы подвергаются коррозии

Домашнее задание.

выучить конспект

составить кроссворд « Металлы»

Коррозия металлов (прочесть)

Рецензия

на методическую разработку по педагогике Зинченко Е.С. (преподаватель ГОУ СПО «СКС»), на тему: « ТРИЗ технологии в обучении химии».Работа выполнена на 9 страницах (основная часть - 3)

Данная разработка посвящена изучению педагогических технологий, а именно ТРИЗ технологии (теория решения изобретательских задач), и ее применение на уроках химии в средних учебных заведениях, для студентов технических специальностей.

Актуальность данной работы не вызывает сомнения, поскольку позволяет расширить кругозор обучающихся, развивать способности в принятии самостоятельного решения и привить интерес к предмету.

Автор применяет приемы данной технологии при объяснении нового материала или в качестве закрепления. Очень важно, что это позволяет развить у учащихся способность логически мыслить, высказывать свое мнение.

В данной работе представлены задания для разного уровня обучающихся. Для более сильных Зинченко Е,С, предлагает сложные задачи, которые требуют развернутого ответа, а для остальных - задания в виде загадок, кейсов, но тем не менее ответ должен быть полным, объяснен с химической точки зрения.

Считаю, что данную работу можно применять в учебном процессе на многих предметах.

И.В.Каширина (преподаватель ГОУ СПО«СКС»)_____________

Министерство образования Ставропольского края

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего

профессионального образования « Ставропольский колледж связи имени Героя

Советского Союза В.А. Петрова»

Утверждаю

Директор государственного бюджетного

образовательного учреждеия среднего

профессионального образования

«Ставропольский колледж связи имени

Героя Советского Союза В.А.Петрова»

«__» _______________________2012г

________________________________________________________________

Методическая разработка

по дисциплине___________________________________

Согласовано Рассмотрено на заседании

Методист цикловой комиссии____________

__________________ _____________________________

«__»_________201_г.Протокол№___ Председатель ЦК_______________-

Минаева Т.В.

Разработал преподаватель_______

Дальнейшую работу учитель организует в группах.

Приемы, способствующие творческому саморазвитию учащихся:

“Создай паспорт” для систематизации, обобщения полученных знаний; для выделения существенных и несущественных признаков изучаемого объекта или явления; создания краткой характеристики изучаемого понятия, сравнения его с другими сходными понятиями.
Лови ошибку («ДА – НЕТка»). Ребята ищут ошибку, лучше группой, спорят, совещаются. Придя к какому-то мнению, выбирают спикера и предлагают свой аргументированный вариант ответа).

В каждой группе есть теоретики и практики. Цель – систематизировать теоретический материал о физических, химических свойствах воды, значении воды на Земле, экологических проблемах природных вод; придумать и продемонстрировать на опыте варианты решения названных выше проблем. Каждая группа получает карту-инструкцию, изучает определенный вопрос по теме, отвечает на творческое задание, работает с электронной презентацией. Время работы – 7-8 мин. При ответе учащиеся демонстрируют подготовленные электронные презентации (Приложение 1 ), демонстрируют творческое задание (изобретение).

Инструкция проведения физического анализа

Цель: Изучить физические свойства воды.

Порядок действий:

Изучите справочную литературу, прочитайте дополнительный материал.
Внесите в блок «Физика» своей «Карты расследования» сведения о физических свойствах воды.
Тренер, бывший чемпион по прыжкам в воду, пожаловался коллеге: «Трудно работать. Прыжки становятся все сложнее и сложнее. Надо придумывать новые комбинации, пробовать, а при этом увеличивается вероятность приводнений и травм. Когда человек падает с высоты, вода не такая уж мягкая…» Придумайте и апробируйте на опыте способ, позволяющий сделать воду «мягче», чтобы спортсмены не травмировались при неудачных прыжках.

«Физика»

Инструкция проведения химического расследования

Цель: Выяснить химические свойства воды.

Порядок действий:

Прочитайте п.33, с.169-172, дополнительную литературу.
В блоке «Химия» своей «карты расследования» внесите сведения о химических свойствах воды и укажите признак классификации химических реакций.
Подготовьте отчет у доски.
Наличие воды в бензине отрицательно сказывается на работе двигателя, особенно авиационного. Неполадки усугубляются, если в топливной емкости вода и бензин расслаиваются, может наступить момент, когда в двигатель начнет поступать вода. Придумайте и апробируйте на опыте химический способ обнаружения воды в топливе.

«Химия»

Инструкция проведения биологического анализа

Цель: Выяснить значение воды в природе и жизни организмов.

Порядок действий:

Изучите справочный материал, дополнительную литературу.
В блок «Биология» своей «карты расследования» внесите информацию о значении воды в природе и жизни организмов.
Подготовьте устный ответ у доски.
В трудном положении оказались герои приключенческой повести шотландского писателя Алистера Маклина «Ночь без конца». В поисках спасения они покинули полярную станцию и двинулись на стареньком тракторе в сторону материка. Полярная ночь, холод, нехватка продуктов поставили маленькую экспедицию на грань гибели. Остановился вышедший им на помощь мощный снегоход: преступники насыпали сахар в бочки с запасом бензина. Помощь явно опаздывала. Предложите простой и эффективный способ очистки бензина от сахара, проверьте свои идеи экспериментально. Учтите, что сахар не растворяется в бензине, а присутствует в нем в виде взвеси, полная же очистка бензина отстаиванием или фильтрованием требует много времени.

«Биология»

Вода в природе
Значение воды

Инструкция проведения «экологического расследования»

Цель: рассмотреть применение воды, круговорот воды а природе, экологические проблемы гидросферы.

Порядок действий:

Изучите справочный материал, прочитайте дополнительную литературу.
В блоке «Экология» своей «карты расследования» внесите сведения об экологических проблемах водных ресурсов.
Подготовьте отчет у доски.
К катастрофическим последствиям приводит попадание нефтепродуктов в водоемы. Страдают от этого не только реки и озера, но и целые области Мирового океана: « Под вечер гладкое море было сплошь покрыто коричневыми и черными комками асфальта, окруженными чем-то вроде мыльной пены, а местами поверхность воды отливала всеми цветами радуги, как от бензина». Конечно, чтобы ожили водоемы, нужно, прежде всего, перекрыть источники сбросов. Вместе с тем необходимо очистить от нефти уже сильно загрязненные области Мирового океана. Подумайте, какими способами это можно сделать? Проверьте ваши идеи на опыте.

Педагогические науки Теория и методика обучения и воспитания

Зинченко Е.С., преподаватель Ставропольского колледжа связи имени Героя Советского Союза В.А. Петрова

ТРИЗ-ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ОБУЧЕНИИ ХИМИИ (ОБОБЩЕНИЕ ОПЫТА РАБОТЫ)

В современной педагогике очень много разных технологий и приемов активизации мыслительной деятельности обучающихся. Одной из таких технологий является ТРИЗ-технология (теория решения изобретательских задач). Целью данной работы является рассмотрение и применение данной технологии на занятиях химии, биологии. В данной работе представлены приемы активизации мыслительной деятельности учащихся, которые помогают решить поставленную перед ними задачу. Они могут быть реализованы в разной форме организации работы: групповой, индивидуальной, обучении в сотрудничестве и т. д.

В работе представлен практический материал в виде конспекта урока с использованием приемов данной технологии, а также материал из опыта педагогов-новаторов (1, стр. 89-91), которые используются автором на уроках.

ТРИЗ- технологии

В настоящее время в педагогике очень много различных технологий, которые помогают представить учащимся материал в более доступной форме. Для развития познавательной деятельности в области химии можно использовать ТРИЗ-технологию (Теория решения изобретательских задач). Эта технология направлена на развитие у детей природных способностей, также дает возможность проявить себя, завоевать уважение одноклассников.

Есть русская пословица «Все новое - это хорошо забытое старое». Это относится к технологии ТРИЗ, так как работа над ТРИЗ-технологией была начата Г. С. Альтшуллер и его коллегами еще в 1946 году. Первая публикация - в 1956 году - это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определённым законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям» (5).

Данную технологию можно применять на уроках как в школах, так и в средних учебных заведениях.

Основными функциями и областями применения ТРИЗ-технологии являются:

Решение изобретательских задач любой сложности и направленности;

Цель данной технологии: «Знает, понимает, применяет».

ТРИЗ-технология разбивает материал на фрагменты. Процесс обучения приобретает модульный характер.

Существует три основных принципа ТРИЗ - технологии:

Принцип противоречия. Все системы развиваются через преодоление противоречий.

Дидактические возможности ТРИЗ:

Решение творческих задач любой сложности и направленности;

Решение научных и исследовательских задач;

Систематизация знаний в любых областях деятельности;

Развитие творческого воображения и мышления;

Развитие творческих коллективов.

В качестве примеров можно представить несколько задач, а также несколько приемов данной технологии.

1. В начале прошлого времени немецкий химик Кристиан Шенбейн изобрел новые симпатические чернила, представляющие собой раствор сульфата марганца. После высыхания текст, написанный ими на розовой бумаге становится совершенно невидимым. Гордый выдумкой, Шенбейн написал своими чернилами письмо английскому физику и химику Майклу Фарадею. История умалчивает, удалось ли Фарадею прочесть послание своего немецкого коллеги.

Вопрос. Подумайте, как можно было проявить написанное? (сульфат марганца имеет бледно-розовую окраску, поэтому, чтобы прочесть написанное, Фарадей должен был бы обработать письмо каким-либо реактивом, дающим с сульфатом марганца интенсивно окрашенное соединение. Шенбейн использовал для проявления озон. Образующийся в результате реакция оксид марганца - черного цвета, поэтому написанное становится хорошо видимым.)

2. Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут, чем такие же растения в глиняных горшках? (консервные банки были изготовлены из специального сплава, устойчивого к коррозии и содержащего, помимо железа, добавки олова, меди, марганца. Все эти элементы являются необходимыми компонентами минерального питания растений. Постепенно растворяясь под действием воды и почвенных кислот, они обеспечивают дополнительную подкормку, и растение лучше развивается)

3. Для повышения октанового числа бензина используют добавку антидетонатора -тетраэтил свинца. Это очень ядовитое вещество, которое может присутствовать в парах бензина, а значит попадать в воздух. Особенно это опасно на автотранспортных предприятиях. Предложите способ обнаружения паров тетраэтилсвинца в воздухе. (Нужно перевести тетраэтилсвинец в черный сульфид свинца или золотисто-желтый йодид свинца. Для выполнения анализа необходимо пропустить анализируемый воздух через нагретую трубку с реагентом, в которой тетраэтилсвинец разложится и прореагирует с серой или галогенами.) (1, стр.90).

Сказка. Сидит алхимик у свечи, подходит к нему дочка и спрашивает:

«папа, что ты делаешь?» - «Хочу драгоценность получить, дочка».

«Из этой свечи?»- «нет, из подсвечника», - отвечает отец. Дождался он, когда черная окалина на подсвечнике появится, соскреб ее и в кислоту бросил - стал синий раствор; бросил щепоть соды - выпал зеленоватый осадок; добавил едкую щелочь - и совсем синий стал осадок внутри. Высушил он эту смесь, и вышла краска дивной красоты. Чем не драгоценность? (медь - оксид меди 1 - оксид меди 2 - сульфат меди - карбонат меди; сульфат меди - гидроксид меди)

Почему звезды горят? Звезды и наше Солнце состоят из смеси двух газов, превращение одного из них в другой происходит с выделением света и тепла. Что это за газы? Элементы, входящие в состав, - соседи по периодической таблице; первый из газов вдвое легче второго, молекулы первого газа двухатомна, второго одноатомна, к тому же второй газ инертный. Назовите эти газы. (Водород и гелий)

Приемы данной технологии

В качестве приемов данной технологии можно использовать кейсы, загадки и т. д.

1. Объясните химические процессы, упоминаемые в строках стихотворения А. Ахматовой. «На рукомойнике моем

Позеленела медь. Но так играет луч на нем, Что весело глядеть».

2. В кружево будто одеты Деревья, кусты, провода. И кажется сказкою это,

А в сущности - только.......

Кто и когда впервые осуществил синтез воды?

Какой воздух тяжелее - сухой или влажный?

В каком органе человека содержится наибольшее количество воды, и в каком -наименьшее?

Назовите восемь наименований состояния воды, принятых в метеорологии.

Сколько молекул воды в океане?

Что такое снежинки?

Распадаются ли в воде на ионы ее собственные молекулы?

Может ли вода гореть?

Может ли вода течь вверх?

Перечислите химические и физические свойства воды.

Роль воды в жизни человека. Загадки о химических элементах.

1) Давно известно человеку: она тягуча и красна,

Еще по бронзовому веку

Знакома в сплавах всем она. (Медь)

Объясните с точки зрения химии ее свойства.

2) Как вдохнешь зеленый газ, так отравишься сейчас. (Хлор)

Кто открыл хлор? Где он применяется? Как он влияет на организм?

3) Я светоносный элемент,

Я спичку вам зажгу в момент. Сожгут меня - и под водой Оксид мой станет кислотой. (Фосфор)

Какими свойствами обладает фосфор? Где применяется? Какие аллотропия модификации Вы знаете? Объясните механизм свечения.(2, стр.34). При ответе на загадки используется поэтапный анализ.

Заключение

Достичь поставленных в педагогической деятельности целей помогают современные образовательные технологии, в частности рассмотренная ТРИЗ-технологии. Современные педагогические технологии позволяют формировать и развивать предметные и учебные знания и умения в процессе активной разноуровневой познавательной деятельности учащихся в условиях эмоционально-комфортной атмосферы, которая развивается при решении изобретательских задач; развивать положительную мотивацию учения.

Например, одним из элементов технологии на моих уроках химии является использование «кейсов», химических загадок, элементов игровой технологии, которые позволяют применять предметные знания и умения, развивать навыки использования химической номенклатуры, классификации, основных химических понятий (наиболее эффективно его применение при изучении основных классов неорганической и органической химии).

Применение ТРИЗ-технологии помогает развивать у студентов умение участвовать в общем диалоге, осуществлять само- и взаимоконтроль, самопроверку, формировать адекватную самооценку. Работа в малых группах позволяет соотносить свою деятельность с деятельностью остальных, студент может провести не только самооценку, но и самокоррекцию.

Материал данной разработки помогает разнообразить уроки по химии, сделать их более интересными и познавательными. Задания ТРИЗ-технологии можно варьировать, а также использовать на внеклассных мероприятиях.

Следует отметить, что данную технологию или ее частные приемы можно использовать не только на уроках химии, но и на уроках биологии.

Приложение

План урока с применением ТРИЗ - технологии

Тема урока: Металлы. Общая характеристика. Физические и химические свойства.

Цели урока:

Образовательная - обобщить знания по теме металлы, выявление готовности учащихся успешно применять полученные знания на практике, позволяющие обеспечить обратную связь и оперативную корректировку учебного процесса.

Основы эвристической деятельности

САДЫКОВА А.Р. - 2010 г.