Формирование и измерение логических универсальных умений на уроках неорганической химии в 8 классе

Кайгородцева Наталья Николаевна, учитель химии СОШ ФГБОУ «МДЦ «Артек»

В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом, обязательным компонентом школьного химического образования являются метапредметные результаты обучения.

Метапредметные результаты – это освоенные обучающимися межпредметные понятия и универсальные учебные действия (регулятивные, познавательные, коммуникативные), способность их использования в учебной, познавательной и социальной практике; самостоятельность планирования и осуществления учебной деятельности и организации учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками, построение индивидуальной образовательной траектории (ФГОС ООО, 2010).

Межпредметные понятия — включают знания об общих и отвлеченных свойствах объектов, явлений, и имеют универсальное значение в различных областях науки и практики (например, закон, теория, гипотеза, проблема, цель, эксперимент, модель и т.п).

Универсальные учебные действия (или метапредметные умения, общеучебные умения) – обобщенные способы действий учащихся, направленные на организацию своей учебной деятельности, на формирование способности к саморазвитию и самосовершенствованию. Иными словами это «умение учиться». Это совокупность способов действий учащегося, обеспечивающих его способность к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса.

Основные виды УУД:

Личностные (самоопределение, смыслообразование и действие нравственно-этического оценивания);
Регулятивные (целеобразование, планирование, контроль, коррекция, оценка, прогнозирование);
Познавательные (общеучебные, логические и знаково-символические);
Коммуникативные.

В познавательных универсальных учебных действиях выделяют:

общеучебные действия;
логические;
действия постановки и решения проблем.

В соответствии с требованиями ФГОС в процессе изучения химии в средней школе выпускник научится (освоит общеучебные действия):

объяснять явления, процессы, связи и отношения, выявляемые в ходе исследования;
основам ознакомительного, изучающего, усваивающего, поискового и рефлексивного чтения;
структурировать тексты, включая умение выделять главное и второстепенное, главную идею текста, выстраивать последовательность описываемых событий;

Выпускник освоит логические универсальные учебные действия:

обобщать понятия — осуществлять логическую операцию перехода от видовых признаков к родовому понятию, от понятия с меньшим объёмом к понятию с большим объёмом;
осуществлять сравнение, сериацию и классификацию, самостоятельно выбирая основания и критерии для указанных логических операций;
строить классификацию на основе дихотомического деления (на основе отрицания);
строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей.

Выпускник получит возможность научиться действиям постановки и решения проблем:

ставить проблему, аргументировать её актуальность;
самостоятельно проводить исследование на основе применения методов наблюдения и эксперимента;
выдвигать гипотезы о связях и закономерностях событий, процессов, объектов;
организовывать исследование с целью проверки гипотез;делать умозаключения (индуктивное и по аналогии) и выводы на основе аргументации.

Универсальные логические действия представляют собой:

сравнение разных данных с целью различия, определения общих признаков и составление классификации;
анализ - выделение элементов, расчленение целого на части;
синтез - составление целого из частей;
сериация - упорядочение объектов по выделенному основанию;
классификация - отношение предмета к группе на основе заданного признака;
обобщение - выведение общности для целого ряда или класса единичных объектов на основе выделения сущностной связи;
доказательство - установление причинно - следственных связей, построение логической цепи рассуждений;
установление аналогий.

Средствами формирования универсальных учебных действий, и в частности, логических учебных действий являются:

предметное содержание, образовательные технологии деятельностного типа (игровые технологии, технология критического мышления, проектная технология, проблемно-диалогическая технология), продуктивные задания.

При организации оценивания развития общеучебнвх умений целесообразно использование системного подхода. Главное условие диагностики – четкое целеполагание при разработке технологического технологического планирования. Фрагмент технологического тематического планирования иллюстрирует систему диагностики логических универсальных умений учащихся 8 класса при изучении темы «Важнейшие классы неорганических соединений» (УМК Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана).

Планирование темы «Важнейшие классы неорганических соединений»

Учебная неделя	Тема урока	Диагностика и контроль	Отслеживаемые общеучебные умения
3-я февраль	Оксиды, классификация, номенклатура, свойства, получение, применение.	Устный опрос	Сравнивать
3-я февраль	Гидроксиды. Основания: классификация, номенклатура, получение	Устный опрос	Сравнивать, выделять главное
4-я февраль	Химические свойства оснований.	Письменное тестирование (10мин)	Сравнивать. Устанавливать причинно-следственные связи, обобщать
4-я февраль	Амфотерные оксиды и гидроксиды	Устный опрос	Устанавливать причинно-следственные связи, доказывать
1-я март	Кислоты. Состав. Классификация. Номенклатура. Получение кислот	Письменное задание(5мин)	Классифицировать
1-я март	Химические свойства кислот	Письменное тестирование (10мин)	Устанавливать причинно-следственные связи, анализировать, выдвигать гипотезу
2-я март	Соли: состав, классификация, номенклатура, способы получения.	Устный опрос	Сравнивать
2-я март	Свойства солей	Письменное тестирование (10мин)	Анализировать, синтезировать
3-я март	Генетическая связь между основными классами неорганических соединений	Письменное тестирование (10мин)	Устанавливать причинно-следственные связи, Классифицировать, проводить аналогии

Примеры диагностических заданий для 8 класса, выявляющих уровень сформированности умений.

Сравнивать

Умение сравнивать – это умение устанавливать черты сходства (сопоставлять) и различия (противопоставлять).

Сравните свойства углекислого газа и негашеной извести, используя знания химических свойств кислотных и основных оксидов.
Сравните по двум или трем характерным химическим свойствам гидроксид калия и гидроксид свинца.
В чем сходны и различны по химическим свойствам а) гидроксид бария и гидроксид алюминия; б) сернистый газ и гидроксид цинка.
Сравните химические свойства серной кислоты и сульфата алюминия.

Устанавливать причинно-следственные связи

Умение устанавливать причинно-следственные связи — это умение определять взаимосвязь явлений, в возникновении и развитии которых одно служит причиной, а другое следствием.

Расположите перечисленные вещества в цепочку так, чтобы каждое предыдущее было исходным веществом, а каждое последующее – продуктом реакции: сульфат магния, магний, оксид магния, гидроксид магния.
Расположите перечисленные вещества в цепочку так, чтобы каждое предыдущее было причиной, а каждое последующее – следствием: разрушение памятников архитектуры, сжигание твердого топлива, образование кислотных осадков, образование оксидов серы и азота, реакции образования кислот при взаимодействии кислотных оксидов с влагой воздуха.
Объясните, почему растворы кислот нельзя перевозить в стальных цистернах, а концентрированные – можно.
Объясните, почему приготовленную пищу не рекомендуется хранить в алюминиевой посуде.

Классифицировать

Умение классифицировать – это умение распределять какие-либо объекты по классам, отделам, разрядам в зависимости от их общих признаков.

По какому признаку и на какие группы можно разделить все а) оксиды, б) основания, в) кислоты?
Установите признак классификации веществ и определить, какой оксид нарушает закономерность:

Оксид кальция, оксид натрия, оксид кремния, оксид бария. (признак классификации: характерные свойства оксидов – три основных, один кислотный)
Кислоты соляная, сероводородная, плавиковая, серная (признак классификации – состав кислотного остатка – бескислородный и кислородосодержащий)

Анализировать

Умение анализировать - это умение применять метод научного исследования, состоящий в мысленном или фактическом разложении целого на составные части.

В приведенных предложениях вставьте пропущенные слова оксиды, основания, щелочи. Вещество, состоящие из двух элементов, один из которых кислород являются…Кислотным оксидам соответствуют… Основным оксидам - … При взаимодействии активных металлов и их оксидов с водой образуются…
Приведен перечень свойств: растворимость в воде, изменение цвета индикатора, кислый вкус, твердое агрегатное состояние, едкость, взаимодействие с водой. Какие из них можно и какие нельзя применить при описании: а) оксидов, б) кислот, в) щелочей.

Поводить аналогии

Умение проводить аналогии — это умение находить сходство в каком-либо отношении между предметами, явлениями или понятиями.

Установите закономерность заполнения первого и второго ряда и допишите третий ряд:

CaCl₂ , CaCO₃, Ca(NO₃)₂, Ca₃(PO₄)₂
MgSO₄, Mg₃(PO₄)₂, MgCl₂, MgSiO₃
Cu(NO₃)₂, ? ? ? ?

(чередование растворимых и нерастворимых солей)

Na, Na₂O, NaOH
S, SO₃, H₂SO₄, K₂SO₄
?, ?, Ca(NO₃)₂ ?

(элемент, оксид элемента, гидроксид элемента, соль)

Установите соответствие

Свойства	Вещество
Белое, нерастворимое в воде кристаллическое вещество, реагирует с кислотами и щелочами	Гидроксид натрия
Едкое вещество, мылкое на ощупь, изменяет цвет индикаторов	Гидроксид цинка
Образуется при гашении извести	Гидроксид кальция

Обобщать

Умение обобщать – умение выражать основные результаты в общем положении, делать вывод, придавать общее значение чему-либо.

Какой общей формулой можно отразить состав оснований?
Составьте общую схему генетической связи между основным оксидом, основанием, солью.
Самостоятельно составьте характеристику щелочей, учитывая их свойства и способы получения.

Доказывать

Умение доказывать – умение подтверждать какое-либо положение фактами или выводами.

Почему недопустимы такие выражения молекула хлорида натрия, атом воды, молекула гидроксида натрия?
Объясните, почему при приливании к раствору хлорида алюминия избытка раствора щелочи не образуется ожидаемого осадка гидроксида алюминия.

Выделять главное

Умение выделять главное – это умение определять суть вопроса, основную мысль, идею.

Какое свойства позволяет: а) использовать фосфорную кислоту для удаления ржавчины с железных изделий, б) использовать соли карбонаты в кондитерском деле?
Даны группы веществ. На основании какого свойства были определены данные вещества в группы: а) гидроксид натрия, гидроксид бария, гидроксид лития, б) соляная кислота, сероводородная кислота, плавиковая кислота, в) оксид алюминия, гидроксид магния, карбонат кальция.

Выдвигать гипотезу.

Умение выдвигать гипотезу – это умение делать предположение, прогнозировать какой-либо результат.

Предположите, что изменилось бы на Земле, если бы все оксиды были жидкостями.
Предположите, изменилась бы жизнь человека, если бы в природе вдруг исчезли кислоты.

Синтезировать

Умение синтезировать – умение применять метод научного исследования какого-либо предмета, явления, состоящий в познании его как единого целого в единстве и взаимосвязи его частей.

Составьте предложения из следующих пар слов: а) кислотный оксид, основный оксид, б) основный оксид, кислота, в) щелочи, едкость.
Напишите формулы солей, если известно, что в их составе:

а) одни атом неметалла
б) шесть атомов кислорода,
в) один атом азота
г) три атома серы

Механизм оценивания уровня сформированности общеучебных умений можно представить последовательными операциональными действиями учителя:

1) Оценка выполнения диагностических заданий. При этом используется пятибалльную оценочную шкалу: 5 баллов – умение сформировано полностью. 4 балла – умение сформировано в основном, 3 балла – умение сформировано частично, 2 балла – умение практически отсутствует, 1 балл – умение не сформировано.

2) Расчет показателя качества развития конкретного умения (К):

К = ((a+b) / n)* 100%,

где a – количество учащихся, выполнивших задания на «5», b – количество учащихся, выполнивших задания на «4», n – общее количество учащихся, выполнявших работу.

3) Определение качества развития общеучебных умений учащихся (уровень сформированности общеучебных умений).

Уровень развития общеучебных умений	Оценка качества развития, %
Высокий	95-100
Средний	75-94
Низкий	50-74