Выделение проблемы и выведение темы при создании школьных химических проектов

Согласно требованиям ФГОС нового поколения для формирования метапредметных и личностных результатов освоение проектно-исследовательской деятельности становится обязательным для всех обучающихся. В данной статье хотелось бы разобрать проблемы, возникающие перед обучающимися при создании проектов, и предложить пути их решения.

При работе над проектами оказалось, что наиболее сложным этапом является первый – выделение проблемы,  исходя из анализа ситуации, а также  выведение темы проекта.  По современным представлениям «проблема – это разрыв деятельности, не позволяющий осуществить воспроизводство жизненно важной функции в обществе» [3], то есть по большому счету, если выполнять хороший, добротный, современный проект, то он должен разрешать какую-то проблему, а не выливаться в простое реферирование имеющихся данных, как это зачастую бывает.

Одной из ошибок при работе над проектом является то, что обучающиеся обычно пытаются подменить понятия «проблема» и «трудность», идентифицируют эти понятия. Например, при создании индивидуальных проектов в прошлом учебном году было предложено в качестве проблемы «Устранение жесткости воды». Но существуют известные по школьному курсу химии способы устранения жесткости воды: смягчение воды кипячением, добавлением специальных веществ, установлением фильтров, то есть это трудность, которую можно исправить имеющимися способами. Далее, после изучения литературы по данной предметной области, анализа  и разбора  предложенного, пытаемся выйти на одну из возможных проблем, например: «Какой  фильтр является более эффективным по устранению жесткости воды?»

Также затруднения возникают, когда выбирается не конкретная, а слишком общая  проблема, например, обучающимися  была предложена тема «Проблема влияния газированных напитков на организм человека». Эта проблема предполагает реферативную исследовательскую работу, не уточняется, какое влияние (благоприятное или нездоровое), каких именно напитков, и каких конкретно веществ в их составе. После вхождения в предметную область и обсуждения приходим к более конкретной проблеме: «Проблема избыточного содержания сахара в газированных напитках и их негативное влияние на организм».

Следующей ошибкой является некомпетентность в данной области. Например, было предложено: «Проблема создания нового лекарства от всех болезней» (является общей, неконкретной по своей постановке)  или «Проблема существования кислорода на планете Венера». Предварительно не было сделано литературное обозрение, даже по минимуму, хотя и так понятно, что данные проблемы невозможно решить имеющимися на сегодняшний день способами.

Следующим шагом после выявления проблемы является выведение темы проекта. Исходя из литературного обзора по проектной деятельности [1–7] предлагаются   следующие сценарии  выхода на тему проекта:

1) тема фиксирует результат проекта;

2) тема фиксирует проблему или тематическую область;

3) тема указывает на проблемную ситуацию и на основную цель проекта.

Рассмотрим, как обучающиеся, используя данные сценарии, выводили темы своих проектов.

1. Тема фиксирует результат проекта.

1.1. Создание прибора, определяющего кислые пары.

1.2. Создание прототипа  для гальванопластики.

Фиксируется только результат проекта. Для каких целей, какая проблема заключена в данной теме, не понятно.

2. Тема фиксирует проблему или предметную область.

2.1. Микропластик в организме человека.

2.2. Скажи диоксинам «Нет!».

2.3. Польза и вред зеленого чая.

В предложенных темах мы понимаем, в какой предметной области будем находиться, но не указывается, как будем решать эту проблему и что конкретно хотели бы получить.

3. Тема фиксирует проблему и указывает на основную цель проекта.

3.1. Определение  качества  водопроводной воды гимназии на жесткость.

3.2. Оценка качества бензина по содержанию в нем воды.

3.3. Определение содержания сахара в газированных напитках методом градусов Брикса.

3.4. Создание электронной платформы для учителя, способного оценить тестовые задания через мобильные телефоны.

Последний сценарий (3) выведения темы проекта является более полным, так как мы видим в названии темы и проблему, и результат, который  хотели бы получить.

Но еще более полной будет название темы, если в ней указывается также метод решения проблемы, например, «Оценка качества творога по содержанию в нем крахмала, определяемого йодометрическим методом». Многие конкурсы различных уровней требуют придерживаться именно такого подхода при выведении темы проекта.

Обобщая, хотелось бы сказать, что выведение темы проекта идет как следствие выделения проблемы, а в свою очередь, выделение проблемы невозможно сделать, не анализируя имеющуюся ситуацию, а анализ ситуации невозможен без вступительного литературного обозрения имеющейся по данной  тематике информации, включая обзор в том числе и  зарубежной литературы. Я, как руководитель проекта, всегда прошу предоставить перевод одной-двух статей по данной проблемной ситуации. Следует отметить, что это только начальный литературный обзор. После выделения проблемы необходимо далее изучить методы проведения экспериментальной работы и сделать выбор, исходя из имеющихся возможностей (оборудования, посуды, реактивов, компетенций руководителя проекта).

В качестве примера представляю   вниманию  читателей часть проекта (введение), занявшего I место во Всероссийском молодежном конкурсе научно-технических проектов РОСТ, I место во Всероссийском конкурсе исследовательских работ  «Научный потенциал», I место в региональном конкурсе исследовательских работ «Гариповские чтения». Работа «Определение общей жесткости природной воды 54 населенных пунктов Республики Башкортостан комплексонометрическим  методом анализа» выполнена учащимися X класса Ильнарой Бимятовой и Камилой Сахаутдиновой в 2020/2021 учебном году.  

Аннотация. В ГБОУ БРГИ №1 с начала 2020/2021 учебного года открылась современная лаборатория аналитической химии, что дает возможность  решить проблему многих малых сел и отдаленных деревень, население которых употребляет природную воду в качестве питьевой, не зная ее качества и не имея возможности провести анализ. Поскольку в нашей гимназии учатся дети практически из всех районов республики, они проинформировали через родителей, друзей и близких о возможности определить жесткость употребляемой воды, после чего была организована доставка воды из разных концов республики.

В данной работе определяется общая жесткость воды из различных природных источников 54 населенных пунктов 26 районов Республики Башкортостан комплексонометрическим методом титриметрического (объемного) анализа. По результатам анализа даются рекомендации по использованию воды.

Актуальность. Для контроля качества воды существует специальный Государственный стандарт на  питьевую воду, производимую и подаваемую централизованными системами питьевого водоснабжения. Жесткость водопроводной воды не должна выходить за пределы этого стандарта, но люди употребляют также и природную воду из различных источников, не прошедшую контроль качества,  и потому определение жесткости природной воды является актуальной потребностью населения.

Проблема: отсутствие информации по жесткости употребляемой природной воды населением некоторых населенных пунктов республики.

Заказчики: педагогический состав и обучающиеся ГБОУ БРГИ №1 им. Рами Гарипова для жителей своих сел, городов и деревень Республики Башкортостан.

Предполагаемый продуктовый результат: информация о жесткости употребляемой природной воды из различных источников  26  районов Республики Башкортостан и на основе этих знаний составление рекомендаций для населения.

Цель работы: определить общую жесткость воды населенных пунктов РБ комплексонометрическим методом титриметрического (объемного) анализа в условиях школьной лаборатории.

Литература

1. Лекториум. https://www.lektorium.tv
2. Аранская, О.С. Проектная деятельность школьников в процессе обучения химии: 8–11 кл.: метод.пособие / О.С. Аранская, И.В. Бурая. – М.: Вентана-Граф, 2005. – 288 с.
3. Громыко, Ю.Б. Проектное сознание. – М.: Институт учебника «Пайдейя», 1998. – 551 с.
4. Кузнецова, Т.С. Опыт организации проектно-исследовательской деятельности при изучении естественно-научных дисциплин / Т.С. Кузнецова // Непрерывное образование в Санкт-Петербурге. – 2015. – Вып. 2. – С. 35–41.
5. Лазарев, В.С. Проектная деятельность в школе : учеб. пособие для учащихся 7–11 кл. / В.С. Лазарев. – Сургут: РИО СурГПУ, 2014. – 135 с.
6. Лазарев, В.С. Проекты учащихся: проблема, действия, план, оценка / В.С. Лазарев // Управление образованием. – 2016. – №4. – С. 42–53.
7. Разработка и организация проектных и исследовательских лабораторий в региональных инженерно-конструкторских школах «Лифт в будущее»: методическое пособие / авт.-сост. И.С. Чаусов. – М.: Реарт, 2017. – 71 с.

Г.М. Рамазанова,

учитель химии БРГИ им. Р. Гарипова,

почетный работник образования РФ,

заслуженный учитель РБ