ХИМИЯ САБАҚТАРЫНДА ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ТӘРБИЕДЕГІ ИННОВАЦИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯЛАР

Қали Алтынай Жәнібекқызы , 6В01512 – Химия-Биология , 4 курс

Қорғанбаева Жанар Қожамбердіқызы , х.ғ.к., аға оқытушы

Абай атындағы Қазақ Ұлттық Педагогикалық Университеті, қ. Алматы, Қазақстан

E-mail: kali.altynai2207@gmail.com

Аңдатпа: Мақалада экологиялық білім берудің негізгі ұғымдары, оның мақсаттары мен міндеттері қарастырылады. Химия сабақтарында оқушылардың экологиялық құндылық бағдарларын қалыптастырудағы инновациялық педагогикалық технологиялардың рөлі қарастырылады.Экологиялық білім берудің маңызы, оның оқушылардың табиғатқа деген жауапкершілігін арттырудағы рөлі және химия пәнінің экологиялық тәрбие берудегі мүмкіндіктері талқыланады. Сондай-ақ, химия сабақтарында экологиялық мәселелерді зерттеу арқылы оқушылардың ғылыми-зерттеу дағдыларын дамытуға бағытталған әдістер ұсынылады. Мақалада проблемалық оқыту, жобалық-зерттеу жұмыстары және практикалық тапсырмалар арқылы экологиялық білімді тереңдету жолдары көрсетілген.

Кілт сөздер: экология, химия, инновациялық технологиялар, білім беру.

Кіріспе. Химияны оқыту экологиялық сананы қалыптастырудың маңызды құралы ретінде қоршаған ортаны қорғаудың маңыздылығын түсінуге, сондай-ақ күн сайын ушығып бара жатқан экологиялық мәселелерді сын тұрғысынан талдау қабілетін дамытуға бағытталған. Осыған байланысты мектептегі экологиялық білім беру жүйесін жетілдіру өзекті міндеттердің бірі болып табылады, себебі ол оқушылардың экологиялық жауапкершілігін арттыруға ықпал етеді.Мектептерде экологиялық білім беруді жүйелі түрде жүргізу болашақ ұрпақтың қоршаған орта мен қоғам арасындағы өзара байланыстарды ғылыми негізде түсінуіне, табиғат ресурстарын ұтымды пайдалануға және экологиялық тұрақтылық қағидаттарын ұстануға мүмкіндік береді. Оқушылар экологиялық мәселелердің жаһандық және жергілікті деңгейдегі салдарын талдай отырып, оларды шешу жолдарын қарастыру дағдыларын меңгереді.Осылайша, химия пәні арқылы экологиялық білім беру экожүйелік тепе-теңдікті сақтауға, табиғи ресурстарды тиімді пайдалануға және қоршаған ортаға ұқыпты қарауға бағытталған саналы ұрпақ қалыптастыруға ықпал етеді. [1].

Қазіргі мектептегі химиялық білім беруде экологиялық аспектілерге, жалпы мәдениетті дамытуға, оқушылардың денсаулығын нығайтуға, олардың экологиялық сауаттылығын арттыруға баса назар аударылады. Денсаулықтың маңыздылығы туралы ұғымдарды қалыптастыруда жаратылыстану пәндері ерекше рөл атқарады. Химия сабақтары экологиялық аспектілерді ашуға, қоршаған ортаның ластануына әкелетін үдерістердің мәнін көрсетуге, олардың халық денсаулығына әсерін бейнелеуге мүмкіндік береді. Бүкіл адамзатты алаңдататын жаһандық мәселелерге ерекше көңіл бөлінеді. Химия пәні қоршаған ортаға әсер ететін химиялық заттар, олардың әртүрлі ортада қалай әрекет ететіні, қоршаған ортаның жағдайы мен әртүрлі өнеркәсіп салаларындағы дайын өнімдердің сапасын бақылау туралы сұрақтарға жауап табуға көмектеседі. [2].

Химияны экологиялық аспектпен зерттеу барысында «экологиялық білім», «экологиялық тәрбие», «экологиялық мәдениет», «экологиялық жауапкершілік» ұғымдарын бөліп көрсетуге болады. Экологиялық білім – қоршаған ортаға жауапкершілікпен қарауды қамтамасыз ететін жүйелі білім мен дағдыларды меңгеруге бағытталған үздіксіз оқу процесі.
Экологиялық тәрбие – мектеп оқушыларының табиғатқа ұқыпты қарау көзқарасын қалыптастыруға бағытталған процесс [3].
Экологиялық мәдениет – адамның экологиялық мақсатқа сай әрекеттерге дайын болуы және нақты білімдерінің болуы.
Экологиялық жауапкершілік – адамның қоршаған ортамен қарым-қатынасындағы еркіндіктің шекарасын түсінуі [4].Мектеп оқушыларының экологиялық білімінің негізгі міндеттерінің бірі – оларды зерттеу жұмыстарына тарту және шығармашылық қабілеттерін дамыту. Бұл ретте оқушылардың пәнге, ғылыми таным процесіне деген танымдық қызығушылығы маңызды рөл атқарады. Оқушыларды дұрыс сұрақ қоя білуге, жауап табуға, ізденіс нәтижелерін түсіндіруге, қорытынды жасауға және алынған экологиялық білім мен дағдыларды іс жүзінде қолдануға үйрету – мұғалімнің басты мақсаты. Химия пәнінің мұғалімі ретінде химияны оқыту барысында экологиялық аспектілерді әртүрлі ұйымдастырушылық формалар арқылы көрсетуге болатынын атап өткім келеді. Оларға сабақ, сыныптан тыс жұмыстар және факультативтер жатады. Кез келген тақырыпты қарастыру барысында экология мәселелерін көтеруге болады және ол қажет те.

Қазіргі уақытта жаратылыстану бағытындағы пәндерде инновациялық технологияларды пайдалану ерекше маңызға ие. Ал бүгінгі «инновациялық технологиялар» дегеніміз не? Білім берудегі инновациялық технологиялар – бұл білім беру үдерісін ұйымдастырудың түбегейлі жаңа қағидаттары, әдістері мен тәсілдеріне негізделген және келесі білім беру нәтижелеріне қол жеткізуге мүмкіндік беретін жүйе: максималды көлемде білімді меңгеру, шығармашылық белсенділіктің жоғары деңгейі, кең ауқымды практикалық дағдылар мен іскерліктерді дамыту [5].

Жоғары білім беру жүйесіндегі инновациялық қызметтің бір бағыттарының бірі – инновациялық оқыту әдістерін пайдалануға бағытталған білім беру семинарларын, жұмыс бағдарламаларын жетілдіру болып табылады. Оқу уақытын қысқарту және өзіндік білім алуға басымдық беру үрдісінің айқын көрінуі дәстүрлі білім беру формаларының мазмұнын қайта қарастыруды талап етеді. Сонымен қатар, интеллектуалдық және практикалық дағдылар, инновациялық жұмыс тәжірибесі білім беру құрылымының мазмұнына енгізілуі қажет [6].

Проблемалық оқыту – бұл оқытушы мен оқушылардың бірлескен шығармашылық әрекетіне негізделген мақсатты білім беру үдерісі. Ол оқушылардың оқу міндеттерін шешуге бағытталған дербес ізденістік қызметін ұйымдастыруымен сипатталады. Бұл ретте оқушылардың шығармашылық іс-әрекеті теориялық, практикалық және басқа да сипаттағы оқу мәселелерін қою және шешу арқылы олардың өздері үшін жаңа білімдерді іздеумен және ашумен байланысты [7]. Проблемалық оқыту шынайы өмірдегі мәселелерді пайдаланады.. Бұл мәселелерді шешу үшін студенттер өздерінің бұрынғы білімдерін пайдаланып, әлі меңгермеген материал бойынша жаңа білім алуы қажет. Олар бұл білімді мәселені шешу қажеттілігіне қарай үйренеді. Дегенмен, оқу үдерісі проблемалық қағидатқа негізделуі керек, ал оқу міндеттерін шешу – бұл оқытудың негізгі сипаты болып табылады.

Практикалық бөлім. 9 немесе 11-сыныптарда «Су» тақырыбын инновациялық білім беру технологияларын қолдана отырып оқыту әдістемесін қарастырайық. Әдістеме тақырып бойынша оқушылардың танымдық міндеттерді кезең-кезеңімен орындауына негізделген және олардың химиялық және жобалық-зерттеу құзыреттілігін дамытуға ықпал етеді [8].

Оқушылардың өз бетінше дайындық жұмыстарынан кейін мұғалім зерттеу сабақтарын (2 сағат) және қорытынды жобаны қорғау сабағын (2 сағат) өткізеді. Бұл сабақтар оқушыларға судың қасиеттерін меңгеріп қана қоймай, сонымен қатар суды тұтынудың қазіргі жағдайы мен болашағы туралы ойлануға, жер бетіндегі ең құнды ресурс – суға ұқыпты қараудың маңыздылығын түсінуге көмектеседі.

Қорытынды сабаққа дейін екі апта бұрын мұғалім оның тақырыбын жариялайды, шамамен бірдей қабілет деңгейіндегі төрт топты құрайды. Сонымен қатар, химия пәнін жақсы меңгерген оқушылар арасынан қазылар алқасы таңдалады, олар мұғалімнің басшылығымен топтардың жұмысын бағалайды. Әр топ теориялық, практикалық және эксперименттік сипаттағы бірнеше танымдық тапсырмаларды орындап, «Су» тақырыбы бойынша өз жобасын әзірлеуі керек. Қорытынды сабақта осы жобалар ұсынылады. Қазылар алқасы әрбір орындалған тапсырманы бағалайды, нәтижесінде қорытынды сабаққа дейін командалардың жинаған ұпайларының жиынтық кестесі жасалады. 1-кезең. Теориялық (тақырыпқа эмоционалды терең ену)

Қорытынды сабақтан екі апта бұрын «Су» тақырыбы бойынша дайындық басталады (оқушылардың өзіндік сыныптан тыс жұмысы). Мұғалім топтарға екі теориялық тапсырманы өз бетінше орындауды ұсынады (әр тапсырма үшін ең көп балл – 8).

Теориялық тапсырма 1. Табиғаттағы және адамның өміріндегі су.

Өз өмірлік тәжірибеңізді талдаңыз, ғылыми-көпшілік әдебиеттермен және интернеттегі ақпараттармен жұмыс істеп, кестені толтырыңыз. Қорытынды жасаңыз.

Теориялық тапсырма 2. Неліктен су – Жердегі өмірдің негізі?

Өз өмірлік тәжірибеңізді талдаңыз. Ғылыми-көпшілік әдебиеттермен және интернеттегі ақпараттармен жұмыс істеп, сұрақтарға жауап беріңіз.

1. Адам ағзасындағы судың мөлшері қандай?

2. Бізге күн сайын қанша су қажет?

3. Қандай суды таза деп санауға болады?

4. Сапасыз суды тұтыну қандай салдарға әкеледі?

5. Суды тазартудың халықтық әдістері туралы айтып беріңіз.

6. Сумен емделуге бола ма?

7. Пәтерге қандай су сүзгілерін таңдауға болады?

8. Құтыдағы суды дұрыс таңдаудың жолдары қандай?

Топтар сұрақтарға жауаптарын PowerPoint бағдарламасында рәсімдейді.

2-кезең. Практикалық (топтардағы аналитикалық жұмыс)

Қорытынды сабаққа бір апта қалғанда мұғалім топтарға өзіндік сыныптан тыс жұмыс барысында практикалық тапсырмаларды орындауды ұсынады (әр тапсырма үшін ең көп балл – 8).

Практикалық тапсырма 1. Маған қанша су қажет?

Әрқайсыңыз бір күн ішінде қанша су жұмсағаныңызды есептеңіз, содан кейін бүкіл топтың жалпы су шығынын анықтаңыз. Өз есептеріңізді кесте түрінде рәсімдеп, тиісті қорытынды жасаңыз.

Практикалық тапсырма 2. Ақпаратпен танысыңыз.

Жарнамаға сәйкес, BonAqua-ның жаңа су бөтелкесі 30%-ға өсімдік текті материалдардан тұрады. Бөтелке полиэтилентерефталаттан (ПЭТФ) жасалған – бұл этиленгликоль мен терефтал қышқылының поликонденсациясы өнімі. ПЭТ этиленгликоль мен терефтал қышқылының полимеризациясы арқылы өндіріледі. Этиленгликоль – бұл этиленнен алынатын түссіз сұйықтық, ал терефтал қышқылы – ксилолдан алынатын кристалды қатты зат. Химиялық катализаторлардың әсерінен этиленгликоль мен терефтал қышқылы бірге қыздырылғанда, олар ПЭТ түзеді. Ол балқытылған тұтқыр масса түрінде болады, оны тікелей талшықтарға айналдыруға немесе қатайтып, кейін пластикке өңдеуге болады.Химиялық тұрғыдан алғанда, этиленгликоль – диол, оның молекулалық құрылымында екі гидроксил (OH) тобы бар спирт, ал терефтал қышқылы – дикарбон қышқылы, оның молекулалық құрылымында алтыбұрышты көміртекті (ароматты) сақина және екі карбоксил (CO2H) тобы бар. Жылу мен катализаторлардың әсерінен гидроксил және карбоксил топтары реакцияға түсіп, эфир (CO-O) байланыстарын түзеді. Бұл байланыстар бірнеше ПЭТ бірліктерін біріктіріп, ұзын тізбекті полимерлер түзеді.

Әдетте, өнеркәсіпте этиленгликоль мен терефтал қышқылы мұнай мен ілеспе мұнай газдарын химиялық өңдеу арқылы алынады. Ілеспе газдан этиленгликолді синтездеу үшін этан бөлініп алынады, ол этиленге айналады, ол өз кезегінде катализаторлардың қатысуымен оттегімен тотығып, эпоксиэтанға (этилен оксидіне) айналады, ал оны гидраттау арқылы этиленгликоль түзіледі. [9]

PlantBottle технологиясы осы тізбектің бірінші кезеңін алмастыруды қарастырады. Этанның орнына биомассадан алынатын этанол пайдаланылады, ол этиленге айналады, содан кейін жоғарыда сипатталған схема бойынша жүреді. Coca-Cola этанолды Бразилиядан сатып алады, онда спирт қант қамысынан өндіріледі. Теориялық тұрғыдан, поликонденсация реакциясының екінші компоненті – терефтал қышқылын да биоэтанолдан алуға болады.

Тапсырмалар

1. Мәтінге тақырып қойыңыз.

2. Мәтінде сипатталған полиэтилентерефталатты алу схемасын құрастырыңыз. Барлық қажетті реакция теңдеулерін келтіріңіз.

3. Этанолдан терефтал қышқылын алу әдісін ұсыныңыз. Тиісті реакция теңдеулерін құрастырыңыз.

Шешімді PowerPoint форматында рәсімдеу қажет.

3-кезең. Эксперименттік (топтық зерттеу жұмысы)

Бұл кезең сабақ барысында (2 сағат) өтеді. Эксперименттік турға оқушылар әртүрлі су үлгілерін (су құбырының суы, бөтелкедегі су, бұлақ суы және т.б.) алып келеді. Әдістемеде ұсынылған нұсқауларды пайдалана отырып [10-12], оқушылар топта химиялық талдау жүргізіп, судың сапасын анықтайды. Өздерінің практикалық, теориялық және эксперименттік жұмыстарының нәтижелерін, практикалық және эксперименттік тапсырмаларды орындау барысында алынған қорытындыларды топ жинақтап, жалпы қорытынды жобаны (презентация түрінде рәсімделген) дайындайды және оны «Су» тақырыбындағы қорытынды сабақта ұсынады. Бұл сабақта су иісін анықтау, судың түсі мен мөлдірлігін бағалау, судың тазалығын анықтау, дәмін тексеру, ауыр металл катиондарын анықтау бойынша жұмыстар жүргізіледі.

4-кезең. Қорытынды сабақ

Бұл сабаққа 2 сағат бөлінеді. Сабақ барысында топтық жұмыстың нәтижелері жинақталады. Сабақтың басында мұғалім су және оның қасиеттері туралы баяндама жасайды (ақпаратты [13-14] пайдалануға болады), содан кейін оқушылар өз жобаларын қорғайды. Жобаны қорғауға 7 минут беріледі. Ең үздік жоба таңдалып, мұғалім қорытынды жасайды және бағалар қояды. Сабақты қазақ халқының ұлағатты сөздерімен аяқтасақ болады. Су – тіршіліктің негізі, онсыз өмір сүру мүмкін емес. Қазақ халқы ежелден «Судың да сұрауы бар» деп, оны үнемдеуге, қадірін білуге шақырған. Абай Құнанбайұлы: «Ағын су – өмір нәрі, арам су – ажал уы» деп, таза судың маңыздылығын ерекше атап өткен. Әл-Фараби: «Су – табиғаттың шуағы, өмірдің қуаты» деп, оның тіршілікке берер күшін сипаттаған. «Су ішкен құдығыңа түкірме» деген халық даналығы да табиғатқа құрметпен қарауға үндейді. Сондықтан суды қорғау – адамзаттың басты міндеттерінің бірі.

Нәтижелерді талқылау. Оқушылар судың қасиеттерін терең түсініп, экологиялық мәселелерді ғылыми тұрғыда зерттеу дағдыларын меңгереді. Топтық жұмыс барысында олар ақпарат жинау, тәжірибелік зерттеу жүргізу, нәтижелерді талдау және қорытынды жасау қабілеттерін дамытады. Қорытынды сабақта оқушылар су ресурстарын ұтымды пайдалану жолдарын ұсынып, өз жобаларын қорғау арқылы экологиялық жауапкершілікті сезінеді. Бұл әдіс олардың зерттеушілік дағдыларын, сыни ойлау қабілетін және экологиялық мәдениетін қалыптастыруға ықпал етеді.

Қорытынды. Осылайша, инновациялық технологияларды пайдалана отырып өткізілетін экологиялық бағыттағы химия сабақтары оқушылардың үлгерімін және химияға деген қызығушылығын арттырып қана қоймай, сонымен қатар оларды әртүрлі деңгейдегі экологиялық мәселелерді шешуде себеп-салдарлық байланыстарды анықтауға, қоршаған ортаның жағдайын жақсартуға бағытталған әрекеттерге ынталандыруға көмектеседі. Теориялық біліммен қатар химия пәнінің мұғалімі практикалық дағдыларды да қалыптастыруы керек, ол үшін экологиялық мазмұндағы тапсырмалар мен химиялық эксперименттерді пайдалануы қажет. Егер оқу процесінде оқушылар адамның қазіргі және болашақ өмірі, табиғи ортаның сақталуы, бүкіл қоғамның денсаулығы өзіне байланысты екенін түсінсе, онда экологиялық тәрбиенің мақсатына қол жеткізілді деп есептеуге болады.

Пайдаланылған әдебиеттер

1. J.C.O. Santos, Chemistry teaching as environmental education instrument in a High School, International Journal of Development https://www.researchgate.net/publication/352998627_Chemistry_teaching_as_environmental_education_instrument_in_a_High_School

2. Ашанина Е.Н. Современные образовательные технологии: учебное пособие - 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: Издательство Юрайт, 2018.

3.  Иноземцева, Е.В. Экологическое воспитание на уроках химии // Молодой ученый. 2018. №18.

4. Шишлова М.А. Экологизация наук // Международный журнал экспериментального образования, 2012. № 10.

5. Ашанина Е.Н. Современные образовательные технологии: учебное пособие - 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: Издательство Юрайт, 2018.

6. Ашанина Е.Н. Современные образовательные технологии: учебное пособие - 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: Издательство Юрайт, 2018.

7. Пак М.С. Теория и методика обучения химии: учебник для вузов. - СПб: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2015.

8. Селезнева Е.В. Использование инновационных технологий для развития химических способностей учащихся // Химия в школе. – 2020. - № 2.

9. Британская энциклопедия, Эрик Грегерсон, https://www.britannica.com/science/polyethylene-terephthalate

10. Мухаметшина Т.Г. Практическая работа «Определение качества водопроводной и бутилированной воды» // Химия в школе. – 2009. - № 7.

11. Мухаметшина Т.Г. Как мы исследуем свойства воды // Химия в школе. – 2017. - № 5.

12. Капецкая Г.А. Интеллектуальная игра «Мир воды» // Химия в школе. – 2006. - № 2.

13. Никитина М.А., Петровичев А.А., Петровичева Т.В., Фомичев С.В. Интегрированный урок: пресс-конференция о воде и ее свойствах // Химия в школе. – 2005. - № 11.

14. Половняк В.К., Хайборахманова Д.Ф. Вода, которую мы пьем // Химия в школе. – 2013. - № 3.