Дипломная работа: Методика решения задач по теоретическим основам химической технологии
Целью дипломной работы было разработать методику решения задач по химической технологии в рамках изучения дисциплины «Прикладная химия».
Для достижения цели, нами поставлены следующие задачи:
1. Определить тематику задач дисциплины «Прикладная химия» в рамках раздела «Теоретические основы химической технологии».
2. Подобрать и составить задачи по выбранным темам.
3. Выявить основные трудности при решении задач по прикладной химии в рамках раздела «Теоретические основы химической технологии».
4. Разработать методику решения типовых задач.
Практической значимостью работы является возможность использования задач на занятиях по прикладной химии, для проведения коллоквиумов, индивидуального собеседования при защите лабораторных работ. Задачи по теоретическим аспектам химической технологии будут полезны и для учителей средней общеобразовательной школе при разработке элективных курсов. Общеизвестно, что овладение методикой обучения школьников решать задачи – одно из сложных профессиональных умений учителя.
1. Обзор литературы
1.1 Предмет химической технологии
Химическая технология является одной их основных химических дисциплин в педагогическом вузе. Она призвана дать студентам систему знаний о современном химическом производстве, теоретических основах химической технологии, технологических процессах и типовых аппаратах основных химических производств, проблемах и перспективах развития химической промышленности.
Наряду с использованием технологии основных химических производств в нем рассматриваются и практические результаты использования химических законов, экспериментальных методов, а также химических продуктов в различных отраслях экономики и в социально-бытовой сфере. Современное состояние общества характеризуется проникновением химии во все сферы жизни. Самые разнообразные химические вещества используются сегодня в промышленности и сельском хозяйстве, в строительстве и энергетике, в медицине и в быту. Необходимо ориентироваться в том, как получаются те или иные химические вещества, какие природные маете риалы используются для этого. Немаловажными представляются и экологические проблемы современной химической технологии, проблеме комплексного использования природного сырья, энергетические [4, 44, 45].
Изучение принципов химической технологии невозможно без количественных расчетов. Студент, избравший химическую специальность, должен овладеть в совершенстве простейшими приемами умственной деятельности, развивать творческое мышление. Важным компонентом этого процесса является умение решать химические задачи, так как оно всегда связано с более сложной мыслительной деятельностью [20].
1.2 Трактовка понятия «задача»
Психологи и дидакты по-разному трактуют понятие «задача», связываю его с другими родственными понятиями. По словам А.И. Леонтьева , «задача – это цель, данная в определенных условиях». При характеристике процессов мышления задачу определяют как ситуацию, в которой субъект для достижения сформулированной цели должен выяснить неизвестное на основе использования его связи с известным. Л.М. Фридман считает, что задача – это «знаковая модель проблемной ситуации». По определению Я.А. Пономарева , «задача есть ситуация, которая определяет действие субъекта, удовлетворяющего потребность путем изменения ситуации». В кибернетике для определения задачи вместо понятия «субъект» вводится понятие «решающая система», это расширяет возможности средств решения задачи: задачу может решать машина. Человек в отличие от машины не только решает строго поставленные задачи, но и совершенствует процесс познания, добиваясь новых теоретических и практических результатов. Решение задачи есть вид творческой деятельности, а поиск решения – процесс изобретательства. Учебную же задачу принято считать частным случаем задачи вообще. Таким образом, основным содержанием задач являются проблемные ситуации, решение которых возможно в результате творческого поиска. При этом необходимо учитывать как специфику предмета, так и психологические закономерности процесса решения.
Химическая учебная расчетная задача – это модель проблемной ситуации, решение которой требует от учащихся мыслительных и практических действий на основе знания законов, теорий и методов химии, направленная на закрепление, расширение знаний и развитие химического мышления.
Решение задач не самоцель, а цель и средство обучения и воспитания. В связи с этим проблема решения задач является одной из основных для дидактики, педагогической психологии и частных методик [57].
1.3 Значение химической задачи в процессе обучения
Решение задач занимает в химии важное место. Во-первых, это один из приемов обучения, посредством которого обеспечивается более глубокое и полное усвоение ученого материала по химии и вырабатывается умение самостоятельного применения приобретенных знаний на практике. Во-вторых, это прекрасный способ осуществления межпредметные и курсовых связей и связи химической науки с жизнью. Успешное решение задач учащимися, поэтому является одним из завершающих этапов в самом познании. Чтобы научиться химии, систематическое изучение известных истин химической науки должно сочетаться с самостоятельным поиском решения сначала малых, а затем и больших проблем.
Решение задач требует умения логически рассуждать, планировать, делать краткие записи, производить расчеты и обосновать их теоретическими предпосылками, дифференцировать определенные проблемы в целом. При этом не только закрепляются и развиваются знания и навыки учащихся, полученные ранее, но и формируются новые. Задачи, включающие определенные химические ситуации, становятся стимулом самостоятельной работы учащихся над учебным материалом, являются средством контроля и самоконтроля, помогает определить степень усвоения знаний и умений и их использования на практике; позволяет выявлять пробелы в знаниях и умениях учащихся и разработать тактику их устранения. При решении задач развивается кругозор, память, речь, мышление учащихся, а также формируется мировоззрение в целом; происходит сознательное усвоение и лучшее понимание химических теорий, законов и явлений. Решение задач развивает интерес учащихся к химии, активизирует их деятельность, способствует трудовому воспитанию школьников и их политехнической подготовке [1, 55, 57].
Отсюда понятно общепринятое в методике мнение, что мерой усвоения материала следует считать не только и даже не, сколько пересказ учебника, сколько умение использовать полученные знания при решении различных задач.
Психологи и дидакты рассматривают решение задач как модель комплекса умственных действий. Мышление при этом выступает как проблема «складывания» операций и определенную систему знаний с ее последующим обобщением. Значительна роль задач в организации поисковых ситуаций необходимых при проблемном обучении, а также в осуществлении процесса проверки знаний учащихся и при закреплении полученного материла [20].
Психологический анализ обучения свидетельствует о том, что усвоение знаний происходит в процессе активной мыслительной работы учащегося при решении им задачи через выделение существующих сторон проблемы путем анализа, абстрагирования и обобщения. Правильно подобранные задачи в соответствии с уровнем развития учащихся не только реализуют их психологически потенциал, но и мобилизует личность в целом, охватывая эмоциональную сферу, интересы, потребности. По наблюдениям психологов, учителей и методистов сверхтрудные задачи, превышающие известный барьер сложности, не только не стимулируют, а наоборот, снижают уровень мышления и не приносят пользы. Чтобы задачи будили мысль и развивали мышление, они должны быть посильны. Тогда мысль учащегося последовательно переходит от одного объекта к другому, это приковывает его внимание к задаче и стимулирует дальнейшее решение.
Итак, решение задач с психолого-педагогической точки зрения:
- учить мыслить учить мыслить, ориентироваться в проблемной ситуации;
- предполагает активную продуктивную деятельность с определенной глубиной, широтой и самостоятельностью решения, которая должна быть направлена на установление переноса знаний на новые объекты;
- проявляет взаимосвязь представлений и понятий;
- ведет к лучшему пониманию учащимися явлений в свете важнейших теорий;
- позволяет устанавливать связи химии и другими предметами, особенно с физикой и математикой;
- является средством закрепления в памяти учащихся химических законов и важнейших понятий;