Задания по триз химия биология. Развитие творческого мышления в обучении химии и биологии с применением триз-технологии. Конспект занятий триз-семинара " триз и химия" (2007 год)
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»
Агрегатное состояние | |
Плотность | |
Температура кипения | |
Температура плавления | |
Цвет | |
Вкус | |
Запах | |
Особые свойства |
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.
«Экология»
Использование | |
Типы загрязнения | |
Источники загрязнения | |
Советы по экономии воды в быту | |
Советы по очистке водопроводной воды в быту |
Ветрова Ольга Михайловна
учитель физики высшей квалификационной категории
МБОУ «СОШ №14», г. Ангарск Иркутской области
Современное образование должно быть личностно значимым для ребенка, помогающим самоопределяться в жизни, решать возникающие жизненные проблемы, ориентироваться в огромном потоке информации, которая обрушивается со всех сторон?
Школьное образование должно выйти за пределы решения стандартных, типовых задач, где уже заранее известны ответы на все вопросы. Необходимо внедрять современные педагогические технологии, в которых на первое место выходит деятельность обучающихся на уроке, когда учитель и ученик находятся в «субъект – субъектных» отношениях.
Федеральные государственные стандарты второго поколения направлены на формирование у обучающихся «умения учиться» и развитие универсальных учебных действий (УУД) в урочной и внеурочной деятельности.
Формирование УУД составляет важную задачу образовательных отношений и неотъемлемую часть фундаментального ядра общего образования. Развитие УУД является психологической основой успешности усвоения обучающимися предметного содержания физики.
К настоящему времени в практике преподавания физики работа по развитию УУД осуществляется стихийным образом. Стихийный и случайный характер развития УУД находит отражение в острых проблемах преподавания физики:
— низкий уровень учебной мотивации и познавательной инициативы обучающихся;
— способность регулировать свою учебную и познавательную деятельность;
— недостаточная сформированность общепознавательных и логических действий.
Педагогу нужен современный инструментарий: современные методы и формы обучения и воспитания, эффективные педагогические технологии системно-деятельностной направленности. Одной из таких педагогических технологий является теория решения изобретательских задач – ТРИЗ-технология, автором которой является Г.С. Альтшуллер.
В конце XX – начале XXI века в образование все шире внедряется ТРИЗ-педагогика, приемы и методы, которой помогают научить школьников искать, анализировать, обрабатывать и использовать «недостающую» информацию, позволяют существенно повысить активность обучающихся и рассматривать новые формы проведения урока в рамках внедрения ФГОС.
Н.Н. Хоменко на базе ТРИЗ-технологии разработал Общую теорию сильного мышления (ОТСМ-ТРИЗ), в которой предложил использование моделей ОТСМ-ТРИЗ.
Модели изучаются сегодня в школьных предметах, в том числе и на уроках физики (материальная точка, идеальный газ, броуновское движение, модели атомов, математический маятник и т.д.).
В своей педагогической деятельности на уроках физики, на уровне основного общего образования мы применяем одну из моделей ОТСМ-ТРИЗ — модель «Элемент – Имя признака – Значение признака» («ЭИЗ»).
«ЭИЗ» – это инструмент, позволяющий описывать объекты окружающего мира через их признаки (назначение, форма, цвет и т.д.). Отличительные особенности модели – разделение понятий «имя признака» и «значение признака», выделение признаков, существенных в данной ситуации.
Как устроена модель «ЭИЗ»? Это таблица, в которой восклицательный знак обозначает заданную часть, а вопросительный знак ту часть, которую нужно найти (см. таблицу 1).
Таблица 1.
Общий вид модели «ЭИЗ»
С помощью модели «ЭИЗ» можно рассматривать любые физические элементы: тела, вещества, явления, величины, формулы, законы, теории и т.д.
Итак, на основе модели «Элемент – имена признаков – значения признаков» строятся инструменты:
– для описания и изучения объектов;
– для описания и изучения объектов как систем;
– для описания и изучения проблем, возникающих в системах.
Работа с моделью «ЭИЗ» усложняется от 7 класса к 9 классу. В 7 классе модели даются обучающимся с пропущенными элементами, а в 9 классе обучающиеся самостоятельно формируют модели в ходе учебной деятельности.
При работе с моделью «ЭИЗ» были выделены уровни:
- Элементарный уровень, направленный на формирование умений:
– описывать изменения значений признаков элемента и связи между ними;
– отслеживать изменения в модели в зависимости от изменения значений признаков;
– переходить от конкретных описаний к более общим и наоборот.
- Достаточный уровень, направленный на формирование умений:
– строить описание объекта, исходя из функции объекта;
– описывать элемент по общим признакам;
– прогнозировать изменения в системе объекта.
Рассмотрим примеры заданий на формирование понятия массы у обучающихся 7 класса с использованием модели «ЭИЗ».
- Мне задавали вопросы о физической величине – массе. На первый вопрос я ответила: m. На второй вопрос: кг. На третий вопрос: скалярная. На четвертый вопрос: m=Vρ. На пятый вопрос: весы.Какие вопросы мне задавали?
В таблице 2 представлен вид задания.
Таблица 2.
Результат выполнения задания:
1-й вопрос: Какой буквой обозначается величина?
2-й вопрос: В каких единицах измеряется величина в СИ?
3-й вопрос: Какой величиной является векторной или скалярной?
4-й вопрос: Как можно вычислить величину?
5-й вопрос: Как можно измерить величину?
- Составьте рассказ о массе с использованием конструктора «ЭИЗ» по плану:
1) Какой буквой обозначается величина?
2) В каких единицах измеряется величина в СИ?
3) Какой величиной является векторной или скалярной?
4) Как можно вычислить величину?
5) С помощью какого прибора можно измерить величину?
В таблице 3 приведен вариант решения задания.
Таблица 3.
Результат выполнения задания
- Составьте загадку, используя модель «ЭИЗ».
Результат выполнения задания:
Эта физическая величина измеряется в СИ в кг. Скалярная величина и ее можно вычислить по формуле = Vρ. Её можно измерить с помощью весов. Что это за физическая величина?
- Вопрос учителя классу: Отгадайте, что я загадала? Заполните пропуски в модели «ЭИЗ». Образец задания представлен в таблице 4.
Таблица 4.
Таким образом, из практики применения системы заданий по работе с моделью «ЭИЗ» в процессе обучения физике можно сделать вывод, что использование моделей ОТСМ-ТРИЗ способствует формированию и развитию у обучающихся познавательных УУД таких, как опознание, сравнение, выделение признаков, обобщение, классификация, сериация, моделирование и другие.
Формирование и развитие познавательных УУД обеспечивает развитие личности ребенка в системе физического образования и может быть достигнуто при использовании системы заданий, разработанных с использованием приемов и методов ОТСМ-ТРИЗ.
Задания на основе моделей не должны применяться от случая к случаю, так как в совокупности они образуют систему заданий, по которой можно проследить степень сформированности и развития познавательных УУД. Научившись создавать систему своих заданий, учитель сможет сформировать у обучающихся умение учиться.
Список литературы:
- Альтов Г.С. И тут появился изобретатель. – М.: Детская литература, 1989. – 142 с.
- Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. – Петрозаводск: Скандинавия, 2004. – 208 с.
- Викентьев И.Л., Кайков И.К. Лестница идей. – Новосибирск, 1992. – 104 с.
- Гин А.А. ТРИЗ-педагогика [Электронный ресурс]
- Иванов Д. О ключевых компетенциях и компетентностном подходе в образовании // Школьные технологии. – 2007. – №
- Криволапова Н.А. Внеурочная деятельность. Сборник заданий для развития познавательных способностей учащихся 5–8 кл.–М.: Просвещение, 2012.–222 с.
- Нестеренко А.А. Система моделей управления мыслительной деятельностью из ОТСМ-ТРИЗ. [Электронный ресурс]
- Хоменко Н. Краткая характеристика теории сильного мышления / Н. Хоменко // 3-я международная конференция Общественной организации «Волга-ТРИЗ» «Методы ОТСМ-ТРИЗ при решении педагогических проблем с детьми 3-10 лет», Тольятти, 26-27 апр. 2005 г. : материалы конф. — Ульяновск, 2005 – С. 9-21.
Метод ТРИЗ НА УРОКАХ ХИМИИ.
М.А. Фурцева
МБОУ СОШ № 47, учитель химии
Современные предприятия, учреждения, фирмы ищут для работы творческих людей, способных давать нестандартные решения различных проблем, умеющих решать творческие задачи. Поэтому перед современной школой, в рамках «Концепции модернизации российского образования» , сформулирована основная цель общеобразовательной школы – формировать целостную систему универсальных знаний и умений, опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся … при этом, важно обеспечить право каждого школьника на индивидуальное развитие, которое не противоречит его природным возможностям, склонностям, интересам и создать хорошие условия для обучения, развития, здоровья ученика с разными возможностями.
Для решения поставленной задачи на своих уроках использую элементы адаптивной системы обучения и метод ТРИЗ (теория решения изобретательских задач, автор Г.С. Альтшуллер). Рассмотрим эти методы более подробно. Структура креативного урока отличается от традиционного и включает в себя следующие блоки:
Мотивация
Содержательная часть
Головоломка
Рефлексия
У всех педагогов одна цель - учить, развивать, воспитывать. Но мы часто сталкиваемся, что желание научиться у детей нет. Возникает вопрос, как же преодолеть данное противоречие. Давайте обратимся к психологии человека. Ребенок рождается исследователем. Богоявленская Д.Б. на основании экспериментальных данных сделала вывод о том, что становление творческих способностей не идет линейно, а имеет в своем развитии два пика: наиболее яркий всплеск их проявления отмечается к 3 классу (возраст 10 лет), а второй приходится на юношеский возраст. Именно в 14-15 лет (8 класс) учащиеся впервые начинают изучение химии, поэтому правильно организованная деятельность учащихся на уроке химии и во внеурочное время будет способствовать развитию креативности в этом возрасте.
Человек, получает удовольствие от любого действия, если выполняет его по собственному желанию. В этой части урока он встречается с чем то, что поражает его воображение и будит любопытство. Для этого можно использовать методы ТРИЗ: загадка в два шага
Ответ загадки (алюминий)
На что похож ?
Чем отличается ?
натрий
Не покрыт оксидной пленкой, активный
магний
При комнатной температуре взаимодействует с кислородом
бор
Металл, 3 период
Белый, серебристый металл, но не натрий, горит ослепительным пламенем, но не магний, элемент 3 группы, но не бор, взаимодействует с щелочами, но не кислота. Подобное задание можно давать в начале урока, для определения темы урока, либо как домашнее задание, в последнем случае использование данного метода более результативно.
Шифрулька. Используя периодическую систему предложите тему урока, найдите химический элемент и по первым буквам составьте слово.
2 период, 4 группа
у глерод
1 S 2
г елий
2 период, 1 группа
л итий
е
А r = 261
р езерфордий
Порядковый номер 50
о лово
7 период, 5 группа
д убний
Метод МАТХЭМ:
Фрагмент урока: Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
В некоторой лаборатории долго пытались запустить химическую реакцию, но ничего не получалось, но потом у одного из лаборантов, когда он остался один в лаборатории - реакция пошла! Все сбежались, чтобы посмотреть, что он делает для запуска реакции, но к всеобщему разочарованию – опять ничего не получилось…. Оставшись наедине, он заново попытался провести реакцию и…она опять пошла! Стоило позвать всех, чтобы показать - реакция не идет…В чем тут дело? Для решения предлагаю вам ТРИЗ подсказку: МАТХЭМ, что означает перечень разных воздействий
Написано на доске:
М- механическое (всякое перемешивание, давление)
А- акустическое (звуковое)
Т- тепловое
Х- химическое
Э- электрическое
М – магнитное
Это вам подсказка для нахождения ответа.
Правильный ответ (лаборант напевал, когда проводил эксперимент в одиночестве, а при всех, конечно, молчал…, звук тоже может влиять на скорость химической реакции. Звук – это колебания, К какому фактору относится действие звука? Почему колебания могут влиять на запуск химической реакции?
Колебания помогают перемешивать жидкость, значит, увеличивают площадь поверхности реагирующих веществ.
А какие еще факторы влияют на скорость химической реакции?
Творческие задачи исследовательского типа
С помощью технологии ТРИЗ можно сконструировать целый ряд творческих задач. Для конструирования исследовательских задач воспользуемся следующим алгоритмом:
исходный факт;
формулировка задачи;
выявление противоречия;
поиск ресурсов.
формулировка идеального конечного результата;
Например, 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 теплый климат. Составим текст исследовательской задачи: Как известно, климат в Индии теплый и влажный. На площади во дворе мечети в Дели находится 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.
Результат: колонна содержит неожиданно много фосфора, который, реагируя с железом, водой и кислородом, создал своего рода защитный антикоррозийный поверхностный слой.
Задачи Шерлока Холмса.
Дети обладают врожденной любознательностью, они - исследователи от рождения. Задача учителя - поставить их в положение добросовестных, а не «понарошку», сыщиков, тогда они способны горы свернуть. Для этого использую софизмы, в своем сообщении допускаю ошибки, которые следует найти. Или предлагаю карточки с продуктами реакции, а исходные вещества должны найти дети.
Ассоциации.
Химические законы можно рассматривать с житейской точки зрения, как будто мы попали в мир лилипутов, но там соблюдаются закономерности реального мира.
Аналогия на влияние катализатора:
Два человека не дружат, может даже враждуют. Третий решил для пользы дела их сдружить. Идёт к одному из них, договаривается, объединяется с ним, потом вместе идут к другому, опять договариваются (при посреднике иногда легче договориться), посредник уходит, а первые двое становятся друзьями!
Аналогия на влияние температуры:
При повышении температуры повышается скорость движения молекул, поэтому они чаще сталкиваются и реагируют. Это похоже на дискотеку, где все двигаются, танцуют и поэтому легче знакомиться, чем, например, на собрании, где все сидят на своих местах.
Аналогия на влияние концентрации:
Чем больше вещества в единице объёма, тем больше столкновений между молекулами и выше скорость реакции. Это похоже на большой супермаркет, где много товара и много покупателей. В супермаркете продаётся больше товара, чем в маленьких специализированных магазинчиках, потому что покупатель «сталкивается» с большим количеством разных товаров.
Аналогия на влияние природы реагирующих веществ:
Люди бывают разных характеров, разных темпераментов и от этого зависит скорость их работы, скорость сближения с другими людьми. Так и вещества имеют свои «характеры» и это влияет на скорость химических реакций.
В рамках опыта можно использовать различные нетрадиционные методы обучения: «Шесть мыслящих шляп» Э. де Боно, создание обучающих мультфильмов.
Формы урока могут быть разнообразны: урок-поиск, урок-исследование, урок-практикум, урок-путешествие, но все они исходят из принципов личностно-деятельностного подхода в обучении: максимально активизировать внутренний мир ребенка, его мыслительную деятельность, обратиться к его личностному опыту, пробудить мотив к учению. Методики, описанные в статье необычны по замыслу, организации, но вызывают живой интерес у учащихся, так как не сковывают учебный процесс и оживляют атмосферу. Практиковать такие уроки необходимо, но не нужно превращать их в главную форму работы, следует помнить, «все хорошо в меру».
ЛИТЕРАТУРА
Горев П.М., Утемов В.В. «Экспедиция в мир творчества», учебно-методическое пособие. -Киров,2013. -128с.
Богоявленская Д.Б.О важности метода "креативного поля" // Проблемы психологической диагностики. Теория и практика. - Таллин, 2002. - С. 67-68
www.matriz.ru/ru/section.php?docId=4398
Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках химии и во внеурочное время как условие развития их креативности». Князева М.В., учитель химии МОУ – Средней общеобразовательной школы № 39 г. Белгорода
Гурылева Л.В. Активизация познавательной деятельности как фактор развития творческих способностей // Развитие творческих способностей детей с использованием элементов ТРИЗ: Тез. докл. IV междунар. науч.-практ. конф. (Челябинск, 25-27 июня 2001 г.). - Челябинск: ИИЦ "ТРИЗ-инфо", 2001. - C. 125-126.
Дружинин В. Н. Когнитивные способности: структура, диагностика, развитие. – М.: ПЕР СЭ; Спб.: ИМАТОН-М, 2001.-234с.
М.А. Фурцева
МБОУ СОШ № 47, учитель химии
Современные предприятия, учреждения, фирмы ищут для работы творческих людей, способных давать нестандартные решения различных проблем, умеющих решать творческие задачи. Поэтому перед современной школой, в рамках «Концепции модернизации российского образования» , сформулирована основная цель общеобразовательной школы – формировать целостную систему универсальных знаний и умений, опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся… при этом, важно обеспечить право каждого школьника на индивидуальное развитие, которое не противоречит его природным возможностям, склонностям, интересам и создать хорошие условия для обучения, развития, здоровья ученика с разными возможностями .
Для решения поставленной задачи на своих уроках использую элементы адаптивной системы обучения и метод ТРИЗ (теория решения изобретательских задач, автор Г.С. Альтшуллер). Рассмотрим эти . Структура креативного урока отличается от традиционного и включает в себя следующие блоки :
Мотивация
Содержательная часть
Головоломка
Рефлексия
Человек, получает удовольствие от любого действия, если выполняет его по собственному желанию. В этой части урока он встречается с чем то, что поражает его воображение и будит любопытство. Для этого можно использовать методы ТРИЗ: загадка в два шага
Ответ загадки (алюминий)
На что похож?
Чем отличается?
натрий
Не покрыт оксидной пленкой, активный
магний
При комнатной температуре взаимодействует с кислородом
Металл, 3 период
Белый, серебристый металл, но не натрий, горит ослепительным пламенем, но не магний, элемент 3 группы, но не бор, взаимодействует с щелочами, но не кислота. Подобное задание можно давать в начале урока , для определения темы урока, либо как домашнее задание, в
