Химичният експеримент – метод, средство и условие за формирането на природонаучната грамотност
Познаването на фундаментални идеи и концепции за природата, както и способността да се поставят и решават проблеми с природонаучен характер в комплексни ситуации намира все по-голямо значение в съвременния живот. Достъпът до всичко и по всяко време е ключов фактор дори и в образованието, което трябва да се развива със същите темпове, с които се променя светът.
Посоката на необратимост на тези процеси, породени от съществуването на “стрелата” на времето, очевидно водят до възникването на проблеми пред обществото в наши дни, които са били напълно непознати за предишните поколения. Новите учебни образователни програми по „Химия и опазване на околната среда“ предоставят възможност обучението да се осъществява в конструктивистка среда извън класната стая, което да спомогне за формиране на ключови компетентности в учениците, необходими за постигне на личностна, социална и професионална реализация. Те са предпоставка за развитието на природонаучната грамотност, която трябва да бъде обща цел при изучаването на всички природни науки. Получаването на фундаментални знания с практическо приложение влияе положително за формирането на човека като личност, която е способна да събира, разбира, разпознава, анализира и тълкува различни факти и данни.
Използването и прилагането на изследователския подход като конструктивистки метод, в който са залегнали химичния експеримент, груповата работа, търсене и анализ на информация, показва доколко ученикът развива експерименталните си и аналитични умения и знания. Ефективното усвояване на химичните знания е невъзможно без активното участие на учениците в изследователската работа. Химичният експеримент като метод, средство и условие за модернизиране на обучението по природни науки и за формирането на природонаучна грамотност в учениците определя възприемането му като привлекателна, ангажираща и мотивираща дейност. Институтът по катализ предоставя условия за научноизследователска работа, както и възможности за ефективно партньорство с учители и ученици с интереси в областта на природните науки в реална експериментална среда за повишаване качеството на обучение.
Известно е, че традиционното обучение по природни науки изживява криза и в последните години не привлича учениците. Поради тази причина изключително важно е интересът им да бъде стимулиран към активното, отколкото към пасивното учене, който се трансформира в образователна задача с огромно значение и актуалност.
Настоящият проект има за цел да стимулира, популяризира и усъвършенства изучаването на химията в курса на средно образование, доказвайки положителната роля на химичния експеримент, който може да се използва като метод, средство и условие за формирането на природонаучната грамотност от учениците по предмета „Химия и опазване на околната среда“. Химичните експерименти разнообразяват базовото учебно съдържание, a eкипната експериментална работа подобрява атмосферата извън класната стая и повлиява положително на самоувереността на учениците, на тяхното поведение, ангажираност и отговорност.
Проектът е насочен към ученици и учители от средни училища, както и изследователи за съвместна работа по научни целеви задачи включително и ученически стаж в ИК-БАН. Базовата организация предоставя лабораторната площ и научното оборудване за извършване на предвидените изследвания, наличния фонд от научна литература, интернет мрежа с достъп до наличните електронни бази данни и възможност за участие в работни срещи, семинари и конференции, организирани от Института.
Чрез редовното използване на учене чрез лабораторни експерименти се цели да се развият:
1. Умения за планиране на експеримент.
2. Умения за безопасна работа в лабораторията.
3. Умения за интерпретиране и тълкуване на резултатите.
4. Умения за работа в екип (в зависимост от естеството на експеримента).
Използването на химичния експеримент като метод средство и условие за формиране на природонаучната грамотност очертава перспективи за разбиране и усъвършенстване на природонаучното образование, като се поставя ясен акцент върху личностния смисъл на придобиваните знания и тяхното влияние върху ежедневния начин на мислене и действие на хората. Присъствието и значението на химичния експеримент в часовете по „Химия и опазване на околната среда“ се изразява в постигането на образователните цели, поставени в ДОИ. Те произтичат от важните приоритети на съвременното природонаучно образование, базирайки се на формирането на конкретни знания, умения, отношение, които повишават равнището на познавателния опит, като засилват интересът и мотивацията на учениците.
Освен това използването на химичния експеримент предоставя възможност да се постигне повишена осъзнатост и трайност на знанията, свързани с:
1. Усвояване на широк набор от практически похвати за мислене, базирайки се на познаването на основни принципи, закони, закономерности и понятия в химията.
2. Формиране на умения за наблюдаване на експеримент и на основата на извършеното наблюдение, да се откриват причинно-следствени връзки, от които да се формулират изводи от наблюдаваните резултати.
3. Придобиване на умения за работа с научни данни и доказателства под формата на таблици, схеми, графики или диаграми с цел да направи учениците научнограмотни хора, които да могат адекватно да си обясняват обкръжаващия ги свят
4. Формиране на умения за спазване на правилата за безопасна лабораторна работа (изключително важна точка, която учениците изграждат трайни навици за работа в опасна среда).
5. Придобиване на умения за конструиране на апаратури и пособия и за извършване на експерименти (тези умения включват както конструиране на по-прости апаратури за познати процеси, така и схематично представяне и разбиране на принципа на работа на по-сложни апаратури за химични/физични процеси в бита или промишлеността).
6. Формиране на умения за социална отговорност относно проблемите на заобикалящата ни природа, идентифицирането им и предотвратяване на последващи такива на основата на проучване и подбор на подходяща информация от достоверните източници за търсене на информация и за откриване на ключовите моменти.
7. Изграждане на умения за търсене на информация и за откриване на ключовите моменти и разпознаването и в достоверни източници, използвайки подходяща информация за проучване и подбор.
8. Умения за анализ на информация – четене с разбиране, аргументиране и др. (сериозен проблем пред българските ученици е четенето с разбиране – PISA доказва, че те не умеят да прилагат активни стратегии за четене и за извличане на необходимата им информация. По-сложните научни текстове са чудесна възможност за развиване на тези умения, които са необходими във всички аспекти на живота.).
Планираните научно експериментални дейности в ИК – БАН са предоставена възможност за действителен успех, базиран на добре обмислени трайни знания и умения, еволюиращи в ключови компетентности, необходими за успешна личностна и професионална реализация и активен граждански живот, отговарящи пред съвременните предизвикателства на живота в 21. век.