Выступление на РМО "Способы развития критического мышления на уроках естественных наук"

Способы развития критического мышления на уроках химии

На современном этапе развития общества учитель должен приобретать новые роли и функции в учебном процессе. В современных условиях целью обучения становится раскрытие индивидуальных способностей ребёнка, развитие его умственной активности. Ставится задача не научить человека на всю жизнь, а научить его учиться всю жизнь. Решению этой задачи может успешно способствовать применение такой новой современной технологии, как технология развития критического мышления через чтение и письмо.

• Анализ педагогической литературы показал, что в основном традиционно данную технологию применяют при изучении гуманитарных дисциплин, мотивируя это тем, что именно при изучении этих дисциплин происходит работа с большим количеством текстовой информации. Очевидно, что при изучении химии учащиеся так же встречаются с учебными текстами (учебник, задачник и т.д.). Умение работать с химическими текстами – это немаловажный аспект успешной учебной деятельности школьника. Необходимо обучать умению читать тексты, выделять в них главное, формировать личностное отношение к изученному и т.д. Обобщенно говоря, нужно обучать школьников умению воспринимать и преобразовывать информацию. Таким образом, возможность применения технологии развития критического мышления учащихся посредством чтения и письма на уроках химии очевидна. Особенно важно отметить, что в процесс обучения включен каждый школьник, а не часть ученического коллектива, Для того чтобы учащиеся в процессе чтения текста или просмотра видеоматериала смогли четко сформулировать проблему, обозначить направления поиска её решения на стадии осмысления я использую прием «Фишбон» или «диаграмма рыбного скелета» (fishbone diagram) за внешнее сходство со скелетом рыбы. Хочется напомнить что, в 1960-х годах Кауро Ишикава изобрел метод структурного анализа причинно-следственных связей, и этот метод, впоследствии был назван в его честь – диаграмма Ишикавы или «диаграмма рыбного скелета».

Метод фишбоун представляет собой выявление и глубокое рассмотрение проблемы с помощью причинно-следственных связей. В конце всегда следует вывод или ответ, если вначале был поставлен вопрос.

Для того чтобы весь процесс – с момента определения проблемы до заключительного вывода – был более наглядным, используется схема фишбоун, которая очень близка по внешнему виду к строению рыбьего скелета:

Схема включает в себя основные четыре блока, представленные в виде головы, хвоста, верхних и нижних косточек. Связующим звеном выступает основная кость или хребет рыбы. Голова - проблема, вопрос, тема, которые, подлежат анализу, сравнению, обсуждению.

Верхние косточки (расположенные справа при вертикальной форме схемы или под углом 45 градусов сверху при горизонтальной) - на них фиксируются основные понятия темы, причины, которые привели к проблеме.
Нижние косточки (изображаются напротив) - факты, подтверждающие наличие сформулированных причин, или суть понятий, указанных на схеме.
Хвост-ответ на поставленный вопрос, выводы, обобщения.
Прием Фишбоун предполагает ранжирование понятий, поэтому наиболее важные из них для решения основной проблемы располагают ближе к голове. Все записи должны быть краткими, точными, лаконичными и отображать лишь суть понятий.

• Процедура составления схемы:

• на листе провести горизонтальную стрелку через середину листа; дать название главной стрелке. Это главная (хребтовая) кость схемы;

• от главной кости нарисовать дополнительные «косточки» под углом 45⁰, каждая из них посвящена одной проблеме или группе проблем, подписать каждую из «косточек»; добавить дополнительные «косточки»;

• идеально, если разные части проблемы расположены так, что наиболее важная находится в голове рыбы.

• голова в схеме фишбоун – это проблема, которую нужно решить, или вопрос, на который нужно найти ответ;

• верхние кости – основные понятия или причины, по которым возникла проблема;

• нижние кости – факты или аргументы;

• хвост (по методу фишбоун) содержит вывод или ответ на вопрос.

   Формы работы на уроке

При этом, технология работы со схемой «Фишбон» может варьироваться.

Фронтальная . Схему фишбоуна заранее раздается ученикам (или зарисовываем в тетради). В ходе изучения нового материал вместе с детьми заполняется шаблон фишбоуна. Учитель при необходимости корректирует высказывания детей, помогает сформулировать суждение. Главным условием при работе с этим приемом является четкое формулирование проблемы, причин, вывода.

Индивидуальная работа. Всем учащимся раздается для анализа одинаковый текст и перед каждым ставится цель - заполнить схему «Рыбий скелет» на протяжении 10 минут. Затем проходит обсуждение результатов, обмен мнениями и заполнение общей схемы на доске.
Работа в группах. 1.Каждая из групп получает свой текст. Чтение текста происходит индивидуально, а его обсуждение - в группах (но на этих схемах оставляется место для добавления верхних и нижних «отростков»); происходит обмен информации между группами, в результате чего появляется общая схема «Фишбон». Общая схема Фишбоун заполняется на основе мнений групп.

Важным этапом станет презентация заполненной схемы.
Использование схемы «Фишбоун» позволяет уточнить проблему, выявить причины ее возникновения, а также ключевые факты.

Освоение стратегии фишбоун позволяет учащимся

• развивать и практиковать критическое мышление;

• находить причинно-следственные связи;

• упорядочивать факты и явления по степени их значимости;

• осваивать навык работы в группе.

Я представила схему в упрощенном варианте. Возможно добавление верхних и нижних «косточек», дополнение представленных сведений. При этом, технология работы со схемой «Фишбоун» может варьироваться.

Через определенное время (10-15 минут) группы рассказывают о проделанной работе, дополняя друг друга.
Таким образом, благодаря «Фишбоун» мы получили опорный конспект, учились выделять события и их причины, делать краткие записи и работать в группе.
Этот прием является и средством контроля за сформированностью навыков работы с текстом, за умением его структурировать, анализировать и обобщать на элементарном уровне.

Иногда при заполнении схемы учащиеся сталкиваются с тем, что причин обсуждаемой проблемы больше, чем аргументов, подтверждающих ее наличие. Это возникает вследствие того, что предположений и в жизни всегда больше, чем подтверждающих фактов. А потому некоторые нижние косточки могут так и остаться незаполненными. Далее в ходе урока учитель самостоятельно определяет действия — предлагает либо и далее исследовать проблему, либо попытаться определить ее решение.

В зависимости от возрастной категории учащихся, желания и фантазии учителя схема может иметь горизонтальный или вертикальный вид. Суть приема Фишбоун форма схемы не меняет, поэтому особо не имеет значения. Для младшего школьного возраста подойдет более естественная форма рыбы - горизонтальная. По завершению ее заполнения вместе с ребятами можно изобразить фигуру вдоль скелета и загадать желание, чтобы золотая рыбка и в дальнейшем помогала решить любую жизненную проблему.

Применение метода Фишбоун на уроках

Схема Фишбоун может быть использована в качестве отдельно применяемого методического приема для анализа какой-либо ситуации, либо выступать стратегией целого урока. Эффективнее всего ее применять во время урока обобщения и систематизации знаний, когда материал по теме уже пройден и необходимо, привести все изученные понятия в стройную систему, предусматривающую раскрытие и усвоение связей и отношений между ее элементами.

Например, при составлении «Фишбоуна» по теме «Сера» на месте головы указывается тема урока, верхние косточки включают себя основные понятия по теме, такие как положение в ПСХЭ, строение молекулы, получение, физические и химические свойства, применение. Нижние содержат ответы и примеры верхних понятий. В хвосте вывод по теме, что сера является неметаллом.

2.Для установления взаимосвязи физических свойств и областей применения металлов учащимся предлагается заполнение схемы «Фишбоун».

Левую часть схемы (физические свойства) учащиеся заполняют в процессе демонстрации учителем ЦОР:

1) агрегатное состояние: ЦОР «Физические свойства металлов: агрегатное состояние при обычных условиях» (изображение);

2) блеск: ЦОР «Образцы некоторых металлов» (изображение);

3) цвет: ЦОР «Образцы некоторых металлов» (изображение), ЦОР «Драгоценные металлы» (изображение);

4) твердость: ЦОР «Физические свойства металлов» (изображение);

5) электропроводность: ЦОР «Физические свойства металлов: электропроводность» (анимация);

6) теплопроводность;

7) пластичность: ЦОР «Физические свойства металлов: пластичность» (анимация);

8) температура плавления: ЦОР «Температуры плавления некоторых веществ» (текст);

9) плотность: ЦОР «Плотность некоторых металлов» (текст);

10) звон.

Правую часть схемы (применение) учащиеся заполняют самостоятельно, работая с ЦОР «Взаимосвязь: агрегатное состояние металлов – применение металлов» (изображение), ЦОР «Взаимосвязь температуры плавления металлов и их применения» (изображение), ЦОР «Взаимосвязь твердости металлов и их применения» (изображение), ЦОР «Взаимосвязь: теплопроводности металлов и их применения» (изображение), ЦОР «Взаимосвязь: электропроводность металлов и их применение» (изображение).

Подводя итог, учитель задает вопрос «Чем обусловлены общие физические свойства металлов?» и демонстрирует ЦОР «Металлическая химическая связь» (анимация). Делается вывод о том, что общие физические свойства металлов определяются металлической связью и металлической кристаллической решеткой.

Алюминий

В одной из газет появилась статья, в которой утверждалось, что возможной причиной старческого слабоумия является повышенное содержание алюминия в организме. Как показали опыты, поставленные в ряде стран, растворенный алюминий проявляет значительную биохимическую активность, вытесняя из молекул некоторых ферментов такие важные для жизни элементы, как магний, кальций, железо. В результате нарушается ход многих биохимических процессов в организме.

Каким образом алюминий может попасть в организм человека и других животных?

Углекислый газ не ядовит. Однако при содержании его в воздухе по объему более 4 % появляется головная боль, шум в ушах. При содержании СО₂ в воздухе более 10% может наступить потеря сознания, вот почему надо проветривать помещения, где находится много людей. Углекислый газ имеет громадное значение для всего живого, т.к. из него в процессе фотосинтеза зеленые растения образуют органические вещества, выделяя при этом кислород. Все живые организмы, поглощая кислород при дыхании, выделяют углекислый газ. В последнее время содержание СО₂ в атмосфере постоянно увеличивается, приводя к повышению температуры воздуха у поверхности земли («парниковый эффект»).

Водитель, нарушая обычные для себя правила заехал в гараж задом, чтобы утром было легче выехать. Но рано утром было очень холодно и водитель решил прогреть двигатель, не открывая дверей и сам оттуда не выходя. Через некоторое время случилось непредвиденное. Что могло произойти с водителем? Почему?

Причины многообразия веществ

118 химических элементов образуют несколько миллионов простых и сложных веществ. В чём причина такого разнообразия веществ?

Задание:

1. Прочитайте текста.

2. Представьте предложенную информацию в тексте в виде схемы «Фишбоун»:

в «голове» «рыбьего скелета» обозначьте проблему, которая рассматривается в тексте. На верхних косточках скелета запишите причины возникновение изучаемой проблемы. Напротив верхних косточек располагаются нижние, на которых запишите факты, подтверждающие наличие сформулированных причин. Записи должны быть краткими, представлять собой ключевые слова или фразы, отражающие суть, факты. В «хвосте» «Рыбьего скелета» сформулируйте выводы по изученной проблеме.

Загрязнение атмосферы.

Воздух — важнейшее условие жизни на Земле. Воздух влияет на че­ловека, на растения, на животных, на здания, сооружения, памятники и др. Поэтому загрязнение атмосферы неблагоприятно влияет на окружа­ющую среду. Все источники загрязнения атмосферы подразделяют на естественные и антропогенные.

Естественное загрязнение атмосферы происходит в результате извержения вулканов, пыльных бурь. Химический состав вулканических газов: водяной пар, диоксид углерода (CO₂), оксид углерода (CO), азот (N₂), диоксид серы (SO₂), оксид серы (SO), газообразная сера (S₂), водород (H₂), аммиак (NH₃), хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF), сероводород (H₂S), метан (CH4), борная кислота (H₃BO₃), хлор (Cl), аргон (Ar), преобразованные H₂O и СО₂

Антропогенное загрязнение атмосферы имеет очень много источни­ков и наносит более ощутимый вред. Главными источниками загрязнения атмосферы являются: ТЭС, металлургия, химическая, нефтехими­ческая, целлюлозно-бумажная отрасли промышленности, автомобиль­ный транспорт.

Аэрозольное загрязнение - это загрязнение атмосферы пылью и жидкими частицами. Аэрозоли образуют в атмосфере туман и смог. Крупным и опасным источником аэрозолей являются лесные пожары, дымовые облака от которых тянутся на тысячи кило­метров.

Газообразное загрязнение представляет повышенную опасность. На него приходится 80-90% всех выбросов в атмосферу. Это соединения серы, азота, хлора и углерода.

Затем с дождями они выпадают на землю, нарушая нормы кислот­ности почвы, способствуя высыханию лесов, особенно хвойных. Попа­дая в реки и озера, они уничтожают флору и фауну водоемов. Основную ответственность за выбросы углерода несут развитые страны.

На предприятиях черной металлургии процессы выплавки чугуна и переработки его на сталь также сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. Вместе с доменным газом в атмосферу в небольших количествах выбрасываются также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, пары ртути и редких металлов, цианистый водород и смолистые вещества. При получении 1 т алюминия расходуется от 33 до 47 кг фтора, при этом около 65% его попадает в атмосферу.

Источником загрязнения в угольной промышленности являются отвалы пустой породы или так называемые терриконы. Внутри терриконов вследствие самовозгорания длительное время идет горение угля и пирита, сопровождающееся выделением сернистого газа, оксида углерода (II), продуктов возгонки смолистых веществ.

Воздушные выбросы нефтяной промышленности содержат большое количество углеводородов, сероводорода. Заводы синтетического каучука выбрасывают в атмосферу такие вредные вещества, как стирол, дивинил, толуол, ацетон, изопрен и др.

Производства цемента и строительных материалов также могут быть источником загрязнения атмосферы различной пылью.

Особое место среди источников загрязнения атмосферы занимает химическая промышленность. Она поставляет диоксид серы (SO2), сероводород (H2S), оксиды азота (NO, NO,), углеводороды (СН), галогены (F2, C12) и др.. Часто образуется озон в концентрациях, во много раз превосходящих нормальный его уровень в воздухе у поверхности Земли, что опасно для жизни растений, животных и человека.

С каждым годом возрастает роль автомобильного транспорта в загрязнении атмосферы выхлопными газами. Другая группа газов - фреоны - имеют антропогенное происхождение. Фреоны используют в качестве хладагентов в холодильниках и кон­диционерах, в виде растворителей, распылителей, моющих средств.

Радиоактивное загрязнение атмосферы связано с испытанием атом­ного оружия (до 90-х годов США И СССР произвели более 500 ядерных взрывов, в результате чего радиоактивный фон планеты повысился на 2%). В настоящее время надземные испытания ядерного оружия запреще­ны. Но радиационное заражение может происходить при авариях на АЭС (Чернобыльская авария, авария на АЭС Фокусима-1). В результате аварии на Чернобыльской АЭС (разрушение 26 апреля 1986 года), расположенной на территории Украинской ССР (ныне — Украина) реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ.

• Фишбоун «Атом-молекула» (8 класс) - сравнительный

• 
  Фишбоун «Атом-ион» (8 класс) - сравнительный

• 
  Фишбоун «Реакции ионного обмена-ОВР» (9, 11 класс) - сравнительный

• 
  Фишбоун « Гомологи-изомеры» (10 класс) – сравнительный

• 
  Фишбоун «Алканы-алкены» (10 класс) - сравнительный

• 
  Фишбоун «Особенности 2-й связи в алкенах» (10 класс) - причинно- следственный

• 
  Фишбоун «Особенности 2-й связи в алкенах (10 класс) – причинно- следственный

• 
  Фишбоун « Гидролиз-электролиз» (11 класс) – сравнительный

«Говори что знаешь; делай что умеешь»

Критическое мышление – это умение занять свою позицию по обсуждаемому вопросу и умение обосновать ее, способность выслушать собеседника, тщательно обдумать аргументы и проанализировать их логику.

• Способы развития критического мышления на уроках химии

Стратегия " Fishbone "

профессор Кауро Ишикава ,

Создатель схем «фишбоун »

Фишбоун – «Рыбная кость» или «Скелет рыбы»

Схема:

• Голова – проблема, вопрос или тема, которая подлежит анализу.
• Верхние косточки – на них фиксируются основные понятия темы, причины, которые привели к проблеме.
• Нижние косточки – факты, подтверждающие наличие, сформулированных проблем, или суть понятий, указанных в схеме.
• Хвост - ответ на поставленный вопрос, выводы, обобщение.

Метод направлен на:

• Развитие критического мышления учащихся в наглядно-содержательной форме.

СУТЬ ДАНОГО МЕТОДИЧЕСКОГО ПРИЕМА:

• Установление причинно-следственных взаимосвязей между объектом анализа и влияющими на него факторами, совершение обоснованного выбора.

Формы работы на уроке

• Фронтальная .
• Индивидуальная работа
• Работа в группах.

Возможности:

• Организовать работу участников в парах или группах;
• Развивать критическое мышление;
• Визуализировать взаимосвязи между причинами и следствиями;
• Ранжировать факторы по степени их значимости.

Примеры фишбоуна в биологии

преодоление сопротивление ветра

Почему клин?

Чем привлекает данный прием ученика?

• Возможность стать практиками, которые умеют грамотно анализировать свою деятельность;
• Развивать умение критически мыслить;
• умение ответственно относиться к собственному обучению, работать в сотрудничестве с другими учениками;
• Поддерживать интерес к процессу обучения.

• Т ем не менее, работая по технологии развития критического мышления на уроках, открывается огромное поле деятельности для творческой работы учителя и обучающихся.