КОГНИТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОБУЧЕНИЯ НА УРОКАХ ХИМИИ

КОГНИТИВНАЯ
ТЕХНОЛОГИЯ
ОБУЧЕНИЯ
НА УРОКАХ ХИМИИ
Причины появления когнитивной технологии
Автор КТО Бершадский М.Е., к.п.н., кафедра образовательной технологии
АПК и ПРО РФ
1
Быстрое и прочное усвоение знаний, умение быстро найти правильное
решение в новой обстановке зависит от правильного воспитания
памяти, внимания и в особенности мышления.
2
Лавинообразное нарастание информации в обществе вызывает
необходимость умения работать с этой информацией.
Термин «когнитивный»
описывает познавательную сферу
человека(внимание, память,
мышление), но с точки зрения
процессов информационного
обмена индивида с окружающей
средой.
Механизм взаимодействия с информацией.
Каждому классу объектов материальной и
духовной культуры можно поставить в
соответствие определенное множество
понятий, объединенных в семантические
(смысловые) сети по определенным правилам,
присущим данному классу. Это множество,
формируясь в сознании человека, начинает
выполнять функции когнитивного средства,
применяемого для понимания и анализа
поступающей информации.
«…я счел необходимым, что
воспринимающий располагает некими
когнитивными структурами, называемыми
схемами, функция которых состоит в сборе
содержащейся в среде информации.»
У. Найссер
Положение 1
Для обеспечения когнитивного развития
учащихся необходимо, чтобы содержание
обучения, применяемые учителем методы,
формы, средства и приемы обучения
соответствовали уровню когнитивного
развития каждого ученика
Положение 2
Для обеспечения
когнитивного развития
учащихся необходимо
структурировать содержание
обучения, выделив в нем
декларативную и
процедурную информацию и
определив
последовательность изучения
этих видов информации в
учебном процессе
Следствие 1
Когнитивная
образовательная
технология имеет
модульно-блочную
структуру.
Кор
Кон
ОП
n
Модуль
2
Модуль
1
Модуль
Начало обучения
Структура когнитивной технологии
обучения
Структура изучения
темы
Структура когнитивной технологии
обучения
Модуль – цикл уроков, состоящий из трех блоков:
• Вводный мониторинг.
• Теоретический блок – изучение декларативной
информации (понятия, определения, явления, законы )
• Процессуальный блок – изучение процедурной
информации (правила и алгоритмы выполнения различных
видов деятельности).
Начало
процесса
Блок
1
Блок
2
М
о
д
Блок
3
у
л
ь
Положение 3
Следствие 2
Для интериоризации
декларативной и
процедурной
информации
необходимо
организовать
деятельность по
многократной
логической переработке
поступающей
информации
Содержание обучения
должно допускать его
логическую обработку
Следствие 3
Задания для организации
учебной деятельности по
усвоению декларативной и
процедурной информации
должны активировать ее
многократную глубокую
логическую обработку
Базовые
когнитивные
Общеучебные
характеристики
(метапредметные)
интеллекта
умения
Четыре
составляющие
когнитивной сферы
Межпредметные
Предметные
знания и умения
знания и умения
Общеучебные (метапредметные)
умения
Восприятие и переработка
информации, заданной в
письменной форме
Поисковые
умения
Восприятие и переработка
информации, заданной в
устной форме
Перекодирование
информации
Экспериментальные
умения
Метапредметные умения
Работа с письменными
текстами
• Составление плана письменного текста.
• Представление связей между понятиями в виде граф-схемы.
• Представление связей между понятиями в виде семантической сети.
• Выделение в тексте исходных суждений и логических умозаключений.
• Проверка истинности исходных суждений.
• Обнаружение в тексте необоснованных суждений и ошибочных или
недостающих умозаключений.
• Письменное и устное изложение письменного текста.
• Составление тезисов изученного письменного текста.
• Написание конспекта изученного текста.
• Подготовка реферата по заданной теме.
Метапредметные умения
Поисковые умения
• Поиск информации в словарях и справочной литературе.
• Поиск информации в средствах массовой информации.
• Поиск информации в Интернете.
Работа с устными
текстами
• Конспектирование устной речи.
• Комментирование устного выступления.
• Постановка уточняющих и дополнительных вопросов к устному
выступлению.
• Участие в дискуссии.
Метапредметные умения
Экспериментальные умения
• Проведение наблюдения по
плану.
• Разработка плана и проведение
экспериментального
исследования.
Метапредметные умения
Перекодирование информации
Переход от одних форм представления информации к другим
Образная
Знаковая
символическая
Вербальная
Результатом учебного процесса является
формирование в сознании каждого учащегося когнитивной схемы, которая
позволяет определять:
-внешние признаки, содержащиеся во входной информации,
указывающие на необходимость применения данной когнитивной
схемы;
- условия применимости когнитивной схемы к объектам, подлежащим
преобразованию;
- содержание действий и операций по преобразованию объекта, с
помощью которых реализуется когнитивная схема, и их
последовательность.
Заучивание не является целью учебного процесса. Конкретные
знания являются побочным продуктом, следствием многократной
логической переработки содержания.
Наиболее часто в когнитивной образовательной
технологии применяются следующие методики:
Аналогии
Исключение
лишнего
Вставьте
нужное слово
Расставьте в
правильном
порядке
Завершение
умозаключений
Поиск
существенных
признаков
Составление
граф-схемы
Перекодировка
информации
Методика «Исключение лишнего» проверяет
аналитическую и синтетическую деятельность мозга
Исключить два понятия, не соответствующие данному объекту.
Азот:
бесцветный, жидкость, хорошо растворим, без
запаха.
Галогены :
Cl2, Br2, H2, O2.
Сера :
пластическая, ромбическая, кубическая,
многогранная.
Алмаз:
блестит, твердый, легкоплавкий, молекулярная
решетка.
Озон:
пахнет, синий, жидкость, восстановитель.
Белый фосфор: растворим в воде, ядовитый, атомная решетка,
светится.
Графит :
жирный на ощупь, черный, электропроводен,
легкоплавок.
Диагностика первичного усвоения декларативной информации к уроку
«Свойства неметаллов. Аллотропия на примере неметаллов» (9 класс)
Ответы
Азот:
бесцветный, без запаха.
Галогены:
Cl2, Br2.
Сера:
пластическая, ромбическая.
Алмаз:
блестит, твердый.
Озон:
пахнет, синий.
Белый фосфор:
ядовитый, светится.
Графит:
жирный на ощупь, электропроводен.
Диагностика первичного усвоения декларативной информации к уроку
«Свойства неметаллов. Аллотропия на примере неметаллов» (9 класс)
Методика «Исключение лишнего» проверяет
аналитическую и синтетическую деятельность мозга
Оксиды объединены в группы по определенным признакам. Укажите
признак, по которому составлена каждая группа. Исключите один
лишний оксид.
1.
2.
3.
4.
SO3, SiO2 ,
CO,
N2O,
P2O5, CO2,
N2O, NO,
CO2,
NO,
Cl2O7,
NO2,
Na2O
NO2
SO2
CO2
Задание по диагностике первичного усвоения декларативной информации к
уроку «Оксиды неметаллов. Состав. Классификация. Свойства»(8 класс)
Ответы
1. SO3, SiO2, CO2, Na2O (кислотные оксиды - Na2O)
2. CO, N2O, NO, NO2 (несолеобразующие - NO2)
3. P2O5, CO2, Cl2O7, SO2 (высшие оксиды - SO2)
4. N2O, NO, NO2, CO2 (оксиды азота - CO2)
5. SiO2, SO2, N2O5, P2O5 (растворимые - SiO2)
6. CO2, SO2, SiO2, N2O5 (степень окисления +4 - N2O5)
Задание по диагностике первичного усвоения декларативной информации
к уроку «Оксиды неметаллов. Состав. Классификация. Свойства»(8 класс)
Методика «Сравнение понятий» развивает понятийное мышление . У
взрослого человека является не только основным, но и самым удобным,
подчиняющим себе все остальные виды мышления, особенно наглядно
– действенное и наглядно – образное.
Пары слов для сравнения
1. Замещение - соединение
2. О – Р
3. Ионная - металлическая
4. Протон - нейтрон
5. Вода – углекислый газ
6. Дейтерий - тритий
7. Газообразный - бесцветный
8. Физическое - химическое
9. Спаренные – неспаренные
10. Катионы - анионы
Общие существенные признаки
Задание по итоговой диагностике по теме «Атомы химических
элементов»(8 класс)
Ответы
Пары слов для сравнения
1. Замещение - соединение
2. О – Р
3. Ионная - металлическая
4. Протон - нейтрон
5. Вода – углекислый газ
6. Дейтерий - тритий
7. Газообразный - бесцветный
8. Физическое - химическое
9. Спаренные – неспаренные
10. Катионы - анионы
Общие существенные признаки
Типы реакций
Химические элементы
Виды химической связи
Элементарные частицы
Оксиды
Изотопы
Физические свойства
Явления
Электроны
Ионы
Задание по итоговой диагностике по теме «Атомы химических
элементов»(8 класс)
Методика «Логика связей» направлена на выявление понимания
абстрагированных типов связей между отдельными понятиями, а также
распространение этого понимания на другие конкретные примеры
Первые шесть пар слов, снабженных римскими цифрами от единицы до шести, задают
определенные типы связей между понятиями. Определите аналогичные типы связей в
остальных парах слов и укажите для каждой пары номер соответствующего примера, в
котором задан тот же тип связи, что и для данной пары слов. В таблице с заданиями
зачеркните номер того шифра, который, по вашему мнению, соответствует отношению,
заданному в каждой паре понятий.
IV. Свет - темнота
Шифр: I. Овца –стадо
II. Малина – ягода
V. Отравление - смерть
III. Море – океан
VI. Враг – неприятель
Задание
1. Разложение - соединение
2. Вещество - оксид
3. Химия – наука
4. Реакция - замещение
5. Молекула - атом
6. Ядро - протон
7. Простое вещество – сложное вещество
8. Реакция – изменение свойств
9. Ковалентная - полярная
10. Химическая связь - ионная
11.Реакция – химическое явление
12. Анионы - катионы
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Шифр ответа
II
III
II
III
II
III
II
III
II
III
II
III
II
III
II
III
II
III
II
III
II
III
II
III
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
VI
VI
VI
VI
VI
VI
VI
VI
VI
VI
VI
VI
Задание по итоговой диагностике по теме «Атомы химических элементов»(8 класс)
Ответы
Отношения между понятиями, заданные в шифре:
I. Часть - целое
II. Род - вид
III. Степень
IV. Антонимы
V. Причина - следствие
VI. Синонимы
Задание
1. Разложение - соединение
2. Вещество - оксид
3. Химия – наука
4. Реакция - замещение
5. Молекула - атом
6. Ядро - протон
7. Простое вещество – сложное вещество
8. Реакция – изменение свойств
9. Ковалентная - полярная
10. Химическая связь - ионная
11.Реакция – химическое явление
12. Анионы - катионы
Шифр ответа
IV
II
II
II
I
I
IV
V
II
II
VI
IV
Задание по итоговой диагностике по теме «Атомы химических
элементов»(8 класс)
Методика «Круги Эйлера» - один из способов перекодирования
информации, т.е. перехода от одних форм представления информации к
другим(вербальной в знаковую, образную или символическую)
С помощью «Кругов Эйлера» установите связи между понятиями:
Простое вещество «П»,
Металл «Ме»,
Неметалл «Не»,
Кислота «К».
Ответы
К
П
Ме
Не
Задание по диагностике первичного усвоения декларативной информации к
уроку « Классификация неорганических соединений»(8 класс)
Спасибо за внимание !