Психофизиологические основы развития познавательных процессов на уроках химии

Фидий Людмила Сергеевна

МБОУ «СОШ №8 им. Номто Очирова»

Учитель химии

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ НА УРОКАХ ХИМИИ

Эффективная организация образовательного процесса в современной школе невозможна без использования индивидуально-дифференцированного подхода к учащимся. Именно ориентированное на личность, развивающее обучение и должно стать руслом применения всех образовательных технологий в современном процессе обучения химии в школе. Ведь основная цель школы – создать условия для самореализации, удовлетворения образовательных потребностей каждого ученика в соответствии с его наклонностями, интересами и возможностями, подготовить его к творческому, интеллектуальному труду. Именно через организацию этого подхода возможен переход на индивидуализацию обучения. Для реализации индивидуально-дифференцированного обучения надо предоставить ученикам право выбора образовательного «маршрута», уровня обучения по каждому предмету (5).

В обучении химии дифференциация имеет особое значение. Это обусловлено спецификой учебного предмета: у одних учеников усвоение химии сопряжено со значительными трудностями, а у других явно выражены способности к изучению этого предмета. В данной ситуации учителю важно учитывать познавательные интересы ученика, его способность к обучению, индивидуальный темп развития. А это подразумевает в свою очередь знание психофизиологических особенностей учащихся.

Так, например,Кабардов М.К. и Матова М.А. изучали соотношение вербальных и невербальных компонентов способностей и особенностей межполушарных отношений у подростков, исследовали взаимосвязь уровня развития вербальных и невербальных компонентов способностей и успешности усвоения знаний (2).

Проведенные ими исследования показывают, что вербальный и невербальный компоненты познавательных способностей играют неодинаковую роль в успешности овладения знаниями в школе. Каждый из этих компонентов образует стержень индивидуального стиля деятельности. В их основе лежат синдромы право- и левополушарных функций.

Как показали многочисленные эксперименты, весьма существенны индивидуальные различия в уровне усвоения знаний (1). Школьники, находящиеся в идентичных условиях обучения, усваивают новый для них материал по-разному: одни на высоком, другие на среднем, третьи на низком уровне (табл. 1).

Таблица 1.

Уровни обучаемости и интересов учащихся

При этом показатель уровня усвоения, характерный для того или иного учащегося, довольно устойчив (колебания хотя и имеют место, но обычно в пределах ближайшего уровня). В уровнях усвоения знаний проявляются типичные для учащихся устойчивые особенности психики, от которых зависит успешность учебной деятельности, возможность решать проблемы, требующие предусмотренных программой знаний. Школьники, усвоившие эти знания на низком уровне, не смогут их использовать при решении таких проблем.

Возможно ли доведение каждого учащегося массовой школы до высшего уровня овладения определенными знаниями?

Эксперименты показали, что возможно достижение высшего уровня овладения новым для них понятием всеми учениками, но различным путем. Одни достигают этого уровня уже на основе первичного знакомства с новым для них понятием; для других требуется в среднем решение от 10 до 20 задач, связанных с овладением новым понятием, с опорой при затруднении на помощь экспериментатора. Третьим необходимо было решить около сотни задач для полного овладения новым для них понятием.

Таким образом, в условиях индивидуализации обучения различия в уровнях знаний (по тому или иному разделу программы) могут быть сняты.

В еще большей мере, чем от уровня знаний, продуктивность самостоятельной деятельности учащихся при усвоении новых знаний зависит от обучаемости.

В условиях ориентации на «среднего» ученика, т. е. без реальной индивидуализации обучения, замедляется темп развития тех, кто пришел в школу значительно более развитым, чем их сверстники. Но в особенно тяжелые условия попадают школьники с замедленным темпом умственного развития. Условия обучения в массовой школе настолько не соответствуют их возможностям, что такие учащиеся с возрастом не приближаются в своем развитии к сверстникам, а все больше и больше отстают от них.

Среди психических явлений особое место занимает внимание. Оно включено в практическую деятельность и познавательные процессы.

Психологи определяют внимание как сосредоточенность деятельности субъекта в данный момент времени на каком-либо реальном или идеальном объекте. Внимание характеризует также согласованность различных звеньев функциональной структуры действия, определяющую успешность его выполнения (например, скорость и точность решения задачи) (4).

Физиологи считают, что внимание – это избирательная направленность познавательной деятельности человека или высших позвоночных на определенный объект, значимый в данный момент.

Характеристики внимания связаны, помимо прочего, со специальными свойствами нервной системы человека, такими, как лабильность, возбудимость и торможение. Соответствующие свойства нервной системы непосредственно определяют качества внимания, особенно непроизвольного, и поэтому их следует рассматривать в основном как природно-обусловленные.

Например, для развития внимания можно предложить учащимся следующие упражнения.

В приведенном списке обведите формулы кислот, подчеркните формулы спиртов и вычеркните формулы углеводородов:

СН₃-СОН, СН₃-СН₂-СООН, С₂Н₅-С₂Н₅, СН₃-СН(ОН)-СН₃, С₂Н₅-С₃Н₇, С₅Н₂, СН₃-СН₂-СО-СН₃, НСООН, НСОН, СН₂(ОН)-СН(ОН)-СН₂ОН, С₃Н₇-СОН, С₃Н₇-ОН, С₄Н₁₀, СН₃ОН, НООС-СООН, СН₃-СО-СН₃, С₄Н₉-СООН, НООС-СН₂-СООН, СН₃-СН₂-СН₃, СН₂(ОН)-СН(ОН)-СН(ОН)-СН₂ОН, СН₃-СН(СООН)-СН₃, НОС-(СН₂)₂-СОН, С₂Н₅-ОН, СН₃-СН₃.

Инструкция к выполнению: это упражнение нужно выполнять быстро, точно, просматривая каждую формулу один раз.

Из приведенных ниже предложений выпишите только те, которые соответствуют: 1 вариант – металлам, 2 вариант – неметаллам.

агрегатное состояние – твердое.

электропроводны.

ковкие.

пластичные.

имеют металлический блеск.

не имеют металлического блеска.

нетеплопроводные.

газообразные.

в твердом состоянии – хрупкие.

10.жидкие.

Инструкция: учитель зачитывает предложения, учащиеся быстро выписывают нужные утверждения.

Внимание является одной из основных психических функций на которой базируется обучение и которая отражает функциональное состояние головного мозга. Исследования Нетопина С.А. показали, что это, хотя и нестойкая, функция имеет достаточную стабильность в определенные отрезки времени в динамике изменений для каждого индивида, так, что на основании функции внимания можно судить о функционировании головного мозга (3).

На успешность учебной деятельности, связанной с продвижением в развитии, большое влияние оказывают и другие стороны психики учащихся, и, прежде всего — их умственная работоспособность, которая может в некоторой степени компенсировать наличие относительно невысокой общей успеваемости.

Одним из показателей определяющих умственную работоспособность и познавательную деятельность учащихся является мышление.

Мышление – познавательная деятельность индивида, характеризующаяся обобщенным и опосредствованным отражением действительности (4). Мышление является предметом комплексных междисциплинарных исследований. Физиология изучает мозговые механизмы, с помощью которых реализуются акты мышления. Психология изучает мышление как познавательную деятельность, дифференцируя ее на виды в зависимости от уровней обобщения и характера используемых средств, их новизны для субъекта, степени его активности, адекватности мышления действительности.

На практике мышление как отдельный психический процесс не существует, оно незримо присутствует во всех других познавательных процессах: в восприятии, внимании, воображении, памяти, речи. Высшие формы этих процессов обязательно связаны с мышлением, и степень его участия в этих процессах определяет их уровень развития.

В структуре процесса мышления на первых этапах выделяют формирование понятий. Понятие определяется как одна из логических форм мышления, в которой отражаются общие и существенные свойства и отношения вещей и явлений. Понятия могут быть конкретными и абстрактными. Усвоение понятий происходит постепенно, начиная с детства. Чаще всего оно идет от некоего среднего уровня обобщенности в двух направлениях – к более узким и более глобальным категориям.

Процесс мышления разворачивается в несколько этапов при решении различных задач. Мыслительные задачи человек решает с помощью мыслительных операций анализа и синтеза, сравнения и обобщения, классификации и систематизации, абстрагирования и конкретизации, поэтому все упражнения на развитие мышления сводятся к упражнениям на развитие этих операций. Например:

Развитие операций анализа и синтеза:

Исключите лишнее, по вашему мнению, уравнение реакции:

СН₃-СН₂-СООН + NaOH → СН₃-СН₂-СООН + Mg →

СН₃-СН₂-СООН + CaO → СН₃-СН₂-СООН + PCl₅→

Предположите, какими химическими свойствами обладает вещество следующего строения: СН₃-СН=СН-СН₂-СООН.

Приемами анализа и синтеза должен владеть каждый учащийся, так как решение любой поставленной перед ним задачи начинается с ее анализа и заканчивается синтезом отдельных ее частей.

Развитие операций сравнения

Установите соответствие между названием органического соединения и классом, к которому это соединение относится:

Название соединений Класс соединений

1. метилпропанол-1. А. Эфиры

2. глюкоза. Б. Спирты

3. цис-пентен-2. В. Углеводы

4. анилин. Г. Пептиды

5. гептан Д. Углеводороды

Е. амины

Установите соответствие (укажите в ответе химические формулы веществ).

Виды связи: Вещества:

1.ковалентная неполярная а) хлорид кальция

2. ковалентная полярная б) фтор

3. ионная в) цинк

4. металлическая г) аммиак

5) водородная д) метанол

е) оксид бария

Сравнение – мыслительная операция, позволяющая установить сходство различных предметов и явлений.

Развитие операций классификации

Классификация – это разделение предметов, объектов и явлений по какому-либо признаку. В основе классификации лежит операция деления понятий.

Разделите предложенные ниже вещества на три группы. Какой признак вы положили в основу классификации?

СН₃-СН(СООН)-СН₃, СН₃-СН₂-СООН, СН₃-СН₂-СН(СООН)-СН₃, СН₃-СН(СООН)-С₂Н₅, СН₃-СООН, СН₃-СН₂-СН₂-СООН, (СН₃)₂СН(СООН)-С₂Н₅

Развитие операции систематизации

Систематизация – установление закономерностей между отдельными предметами, объектами и явлениями и объединение их в одну систему.

Расположите следующие формулы в порядке уменьшения кислотных

свойств веществ, назовите вещества:

СН₃-СН₂-СН₂-ОН 2. Br-СН₂СН₂-СН₂-ОН

3.СН₃-С(СН₃)₂-ОН 4. ССl₃-СН₂ОН

СН₃ОН 6. С₂Н₅-СН(СН₃)-ОН

Развитие операции обобщения понятий

Обобщение – мысленное объединение предметов и явлений по их общим и существенным признакам. Результаты обобщения выражаются в понятиях. Обобщение – важная умственная операция. Она исключает зазубривание большого количества формул и уравнений реакций, так как позволяет заменить знание множества сходных случаев знанием одного принципа или правила.

Например, при обобщении темы «Изменения, происходящие с веществами» проводится зачет-конкурс частью которого является опрос учащихся по следующим вопросам:

Какие явления называют физическими?

Какие явления называют химическими?

Приведите примеры физических явлений?

Приведите примеры химических явлений.

Каковы признаки химических реакций?

Какие условия необходимы для проведения химической реакции?

Для выполнения этих упражнений учащийся должен владеть приемами анализа и синтеза, сравнения и абстрагирования.

Ориентация на выделение и обобщение существенного в материале, классификацию в зависимости от его значимости содействует формированию одного из важнейших качеств продуктив­ного мышления — глубины ума.

В связи с большим объемом подлежащих усвоению знаний необходимо по возможности «сжать», «уплотнить» их, что может быть осуществлено на основе более раннего введения обобщенных знаний — теорий, законов, общих методов решения широкого класса задач. Такие знания позволяют учащимся не запоминать множество отдельных частных закономерностей, способов решения, а самим на основе логических рассуждений «выводить» их из общих положений. Этому широко способствует применение технологии УДЕ.

В психофизиологических исследованиях были получены данные, свидетельствующие о преобладании вербально-логического и математического мышления у испытуемых с праволатеральным профилем, а образное мышление хорошо развито у лиц с амбидекстральным профилем. Это объясняется тем, что «левополушарные» формально-логические компоненты мышления так организуют любой знаковый материал, что создается упорядоченный и однозначно понимаемый контекст. Кроме того, речевая функция у большинства людей связана с левым полушарием. Также имеются сведения, что это полушарие отвечает за математические операции.

Учет относительного доминирования у конкретного индивида того или иного способа мышления необходим, в частности, при разработке школьных программ. Если педагог работает с детьми, у которых доминирует образная организация контекстуальных связей, логическая упорядоченность в преподавании материала не должна быть единственным или основным методическим приемом. В связи с этим необходима разработка новых методов преподавания, основанных на максимальном использовании новых образов. В противном случае, возможно искусственное завышение числа отстающих учеников. Таким образом, учет психофизиологических особенностей, которые во многом определяются своеобразием межполушарных отношений, и непосредственно связанных с ними возрастных изменений, чрезвычайно важен для формирования стратегии обучения.

Литература

Васильева П.Д., Кузнецова Н.Е. Обучение химии. - СПб.: КАРО, 2003.-128 с.- (Модернизация общего образования)

Кабардов М.К., Матова М.А. Межполушарная асимметрия и вербальные и невербальные компоненты познавательных способностей//Вопр. психологии . 1988. №6. С. 106-115.

Нетопина С.А. Колебательные изменения функции внимания у школьников как закономерности в деятельности//Вопросы психологии 1984. № 5. С. 115 –117.

Психология. Словарь. М.: Политиздат, 1990. 476 с.

Унт И.Э. Индивидуализация и дифференциация обучения. – М.: Просвещение, 1990.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/47798-psihofiziologicheskie-osnovy-razvitija-poznav