Пути формирования метапредметных умений и знаний при изучении химии

Оглавление 
 

1 

Министерство образования и науки Российской Федерации 
Сибирский федеральный университет 
 
 
 
 
 
 
 
Т. А. Кондратюк 
 
 
 
 
ПУТИ  ФОРМИРОВАНИЯ  
МЕТАПРЕДМЕТНЫХ  УМЕНИЙ  И  ЗНАНИЙ  
ПРИ ИЗУЧЕНИИ  ХИМИИ 
 
 
Монография 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Красноярск 
СФУ 
2014 

Оглавление 
 

2 

УДК 378.147:54 
ББК 74.480.262.4 
        К642 
 
 
 
 
 
Рецензенты: 
А. А. Ефремов – доктор химических наук, профессор, академик 
Международной академии наук экологической безопасности, СФУ Политехнический институт (г. Красноярск); 
А. Ф. Гоготов – доктор химических наук, профессор, старший научный сотрудник Института им. А. Е. Фаворского СО РАН (г. Иркутск) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Кондратюк, Т. А.  
К642           Пути формирования метапредметных умений и знаний при изучении химии : монография / Т. А. Кондратюк. – Красноярск : Сиб. 
федер. ун-т, 2014. – 232 с.  
ISBN 978-5-7638-3089-7 
 
Совместно с учителями химии разработана система совмещения методических и методологических приемов преподавания химии (школа – вуз). Выстроена цепочка формирования метапредметных умений и знаний учеников – 
студентов. 
В приложении представлены примеры инновационных уроков в школе и 
занятий в вузе. 
Предназначена преподавателям и учителям химии, а также всем, интересующимся данной проблемой. 
 
 
   Электронный вариант издания см.: 
           http://catalog.sfu-kras.ru 
УДК 378.147:54 
ББК 74.480.262.4
 
ISBN 978-5-7638-3089-7                                                             © Сибирский федеральный  
                                                                                                           университет, 2014 

Оглавление 
 

3 

 

 
ОГЛАВЛЕНИЕ 

 
 
ПРЕДИСЛОВИЕ .................................................................................................. 5 
 
Г л а в а  1. МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ  ПОДХОДЫ  
                    ПРИ  ОБУЧЕНИИ  ХИМИИ .......................................................... 7 
 
Г л а в а  2. ОСНОВНЫЕ  МЕТОДЫ  ФОРМИРОВАНИЯ 
                    МЕТАПРЕДМЕТНЫХ  КОМПЕТЕНЦИЙ  
                    ПРИ  ИЗУЧЕНИИ  ХИМИИ ........................................................ 21 
2.1. Основание появления необходимости формирования  
       метапредметных умений и навыков ................................... 25 
2.2. Методы формирования метапредметных умений  
       и навыков при обучении химии .......................................... 31 
 
Г л а в а  3. ОПЫТ  ФОРМИРОВАНИЯ  
                    МЕТАПРЕДМЕТНЫХ  ЗНАНИЙ  И  УМЕНИЙ  
                    ПРИ  ИЗУЧЕНИИ  ХИМИИ ........................................................ 42 
3.1. Методы научного познания ................................................. 42 
3.2. Проблемно-интегрированный подход  
       при проведении обобщающего семинарского занятия  
       «Этапы становления теории  
       электролитической диссоциации» ...................................... 51 
3.3. Задачный подход при формировании  
       метапредметных умений и навыков ................................... 84 
3.3.1. Из опыта обучения решению задач ......................... 93 
3.3.2. Понятийный аппарат ................................................. 96 
3.3.3. Теоретические подходы  
          к подготовке учащихся к решению задач 
          на вывод молекулярной формулы веществ ............ 99 
3.3.4. Теоретические подходы   
          при подготовке учащихся к решению  
          олимпиадных задач на установление  
          молекулярной формулы веществ ........................... 108 
3.3.5. Математические подходы  
          при решении задач олимпиадного уровня ............ 120 
3.4. Функциональный анализ  
       как совокупность методов прогнозирования  
       свойств органических соединений ................................... 127 

Оглавление 
 

4 

3.4.1. Функциональный анализ  
          как метод исследования органических веществ ... 130 
3.4.2. Механизмы реакций ................................................ 134   
3.4.3. Типы органических реакций .................................. 139 
3.4.4. Функциональный анализ  
           как совокупность методов прогнозирования  
           свойств различных классов  
           органических соединений ...................................... 153 
3.5. Формирование метапредметных умений и навыков  
       при проведении обобщающих уроков.............................. 169 
 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................... 214 
 
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ  СПИСОК .......................................................... 221 
 
ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................... 225 

Предисловие 
 

5 

 

 
ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
 
Трансформации социально-политического и экономического уклада страны изменили требования общества к образованию: нужен 
выпускник (школы, вуза), который обладает не только высокими предметными и профессиональными знаниями, но и метапредметными компетенциями, позволяющими ему: 
● совмещать производство новых знаний с потреблением ранее накопленных; 
● выдвигать гипотезы для решения возникших проблем, соотносить 
их и выбирать оптимальные; 
● принимать ответственность за выбранное решение, рефлексировать 
свою деятельность, корректировать ее; 
● обучаться всю жизнь. 
Однако  анализ результата освоения общеобразовательной профессиональной подготовки выпускников показал несоответствие качества выпускников требованиям общества: документа об образовании оказалось 
мало, чтобы быть самодостаточным, успешным в жизни, способным творчески мыслить, создавать новые знания, направленные на удовлетворение 
постоянно возникающих потребностей. 
Чтобы сформировать у обучающихся такие качества, необходимо  
организовать мышление, методологически обеспечивающее получение   
гарантированного творческого результата в виде предметных и метапредметных знаний. Решение данной проблемы видится в формировании универсальных учебных действий (УУД), обоснованных в Федеральных государственных образовательных стандартах (ФГОС). Его отличительная 
особенность – организация личностно-ориентированного обучения, показателем качества которого являются функциональные знания, сформированность УУД, траектория личностного развития обучающегося. УУД 
включают в себя формирование предметных, метапредметных и личностных результатов, которое будет происходить в течение всей жизни. 
Наиболее сложным в практическом отношении является формирование метапредметных компетенций. Трудность заключается в том, что этому направлению не уделялось должного внимания в предыдущих образовательных программах. Анализ литературных  источников показал, что 
опыт практического формирования метапредметных умений и навыков освещен недостаточно. В данной работе автор опирается на первоисточники 
по данной проблеме, результаты  своего теоретического и эксперимен

Пути формирования метапредметных умений и знаний при изучении химии 
 

6 

тального исследования. Многие подходы, изложенные в монографии, были 
предметом выступлений автора и обсуждений с коллегами на семинарах         
и конференциях различного уровня. Ход и результаты исследования           
по данной проблеме обсуждались на встречах с учителями школ,  преподавателями ОСПО, вузов г. Красноярска. 
Автор монографии выражает глубокую благодарность Отличнику 
народного просвещения, учителю-методисту, заслуженному учителю Российской Федерации Ларисе Григорьевне Кондратюк за сотрудничество, 
профессиональные советы,  замечания и поддержку при написании монографии.

Г л а в а  1. Метапредметные подходы при изучении химии 
 

7 

 
Г л а в а  1 
МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ  ПОДХОДЫ 
ПРИ  ОБУЧЕНИИ  ХИМИИ 

 
 
 
 
 
Научить человека мыслить –  
главная задача системы образования 
Джон Дьюи,  
американский педагог-новатор 
 
В соответствии с решением Правительства Российской 
Федерации  и по поручению Министерства образования и науки Российской Федерации разработаны и приняты Федеральные государственные 
образовательные стандарты (ФГОС), которые  представляют собой совокупность требований, обязательных при реализации основных образовательных программ начального общего, основного общего, среднего (полного) общего, начального профессионального, среднего профессионального и высшего профессионального образования образовательными учреждениями. В  последнюю версию Федеральных государственных образовательных стандартов вошло понятие метапредметности.  
Включение метапредметности в стандарты, безусловно, прогрессивный шаг, требующий научного обоснования. 
Первое упоминание понятия «метапредметность» было в «Метафизике» Аристотеля.  В переводе с древнегреческого метафизика означает 
«то, что после физики». Метафизика в её различных толкованиях выступала предметом изучения как зарубежных философов – Фомы Аквинского, 
Канта, Хайдеггера, так и отечественных учёных – Вл. Соловьёва, П. Флоренского, С. Булгакова, Д. Андреева и др.  
В отечественной педагогике понятие «метапредметные знания»            
не является новым [10]. В исследовании А. Н. Звягина к ним были отнесены знания о структурных элементах системы научных знаний (понятиях, 
законах, теориях) [15]. Структура этих знаний представлена А. В. Усовой 
[18]. В 70-х годах прошлого столетия была обоснована необходимость        
использования элементов методологических знаний в обучении, доказана 
их обобщающая и систематизирующая функции [16–18; 49]. Но в перечисленных работах наблюдается отличная от современной трактовка термина 
«метапредметные знания». Поскольку основной структурной единицей содержания образования является учебный предмет, то в нем и должно быть 
представлено метапредметное содержание.  

Пути формирования метапредметных умений и знаний при изучении химии 
 

8 

Многие отечественные ученые посвятили свои исследования изучению метапредметного подхода в обучении. Среди них А. Г. Асмолов,             
Ю. В. Громыко, В. В. Краевский, О. Е. Лебедев, А. В. Хуторской и др.
Сложилось несколько научных школ, которые в настоящее время занимаются разработкой данного направления. 
Прежде всего, по мнению А. Г. Асмолова, метапредметное обучение, 
как результат, представляет собой овладение универсальными учебными 
действиями, т. е. способность субъекта к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального 
опыта, а также способность учащегося самостоятельно усваивать новые 
знания, формировать умения и компетентности, включая самостоятельную 
организацию этого процесса [3; 1].  
О. Е. Лебедев считает, что современный ученик может решать проблемы различной сложности на основе имеющихся знаний благодаря компетентностному подходу, который не отрицает значение знаний, но акцентирует внимание на способности использовать полученные знания. 
С данной позиции непосредственным результатом образовательной деятельности становится формирование ключевых компетентностей, т. е. способность учащихся самостоятельно действовать в ситуации неопределенности при решении актуальных для них проблем [3; 39]. 
В научной школе А. В. Хуторского метапредметный подход основывается на принципе человекосообразности – выявить, раскрыть и реализовать потенциал каждого человека. А. В. Хуторской рассматривает метапредметное содержание образования и метапредметную деятельность ученика во взаимосвязи с соответствующим предметным содержанием 
и предметной деятельностью. Метапредметность характеризует выход            
за предметы, но не уход от них [51].  
На сегодняшний день концепция метапредметности в образовании  
А. В.  Хуторского является одной из наиболее целостных [10]. В ней образование понимается как созидание, создание человеком образовательных 
продуктов, и внутренних,  и внешних. Цель образования – не освоение 
учебной деятельности, а генерация, продуцирование образовательного результата, имеющего ценность не только для ученика, но и для окружающего его социума, мира, человечества. 
Проектирование образования человека с позиций выявления и реализации его потенциала привело к необходимости построения его метапредметного содержания. Основанием такого содержания А. В. Хуторской считает фундаментальные образовательные объекты – ключевые сущности, 
отражающие единство мира и концентрирующие в себе реальность познаваемого бытия. Это узловые позиции основных образовательных областей, 

Г л а в а  1. Метапредметные подходы при изучении химии 
 

9 

благодаря которым существует реальная область познания и конструируется идеальная система знаний о ней [38]. 
С методической точки зрения на основе фундаментальных образовательных объектов происходит генерализация содержания учебного предмета и обеспечение индивидуальной образовательной траектории учащихся. 
Деятельность по изучению метапредметного содержания есть метапредметная образовательная деятельность. По мнению М. Д. Даммер [10],        
несмотря на то, что А. В. Хуторской уделяет большое внимание выделению метапредметного содержания учебного предмета, данное содержание 
им представлено неоднозначно. Главное здесь – расплывчатость представлений о фундаментальных образовательных объектах. А. В. Хуторской         
не относит их к какой-либо категории элементов научного знания (понятия 
ли это, законы или теории, или все вместе), не определяет, к каким именно 
областям познания они относятся. 
Ведь на сегодняшний день любой объект изучается какой-либо         
одной или несколькими науками, при этом каждая рассматривает его со 
своих позиций. Кроме этого, в концепции А.В. Хуторского недостаточно 
раскрыты связи и отношения метапредметного и предметного содержания 
образования. По мнению М. Д. Даммер [10], здесь А. В. Хуторской предлагает не очень рациональный путь реализации метапредметного содержания – 
введение новых предметов («метапредметов»), построенных на фундаментальных образовательных объектах. Метапредметная сущность может 
быть познана только на основе предметного содержания в результате 
обобщений, сравнений, абстрагирования и т. д. Искусственное же отделение метапредмета не будет способствовать формированию целостного мировоззрения школьника, не говоря уже о сомнительных дидактических 
возможностях «маленького» учебного предмета, изучаемого раз в неделю, 
или в течение одного –  двух месяцев. 
Согласно идеям А. В. Хуторского, под метапредметностью понимается выявление, установление и осмысление внутренней связи между знаниями (фактами, законами, закономерностями) разных наук (учебных 
предметов) [3]. Использование учителем метапредметности в обучении 
помогает учащимся увидеть процессы становления научных и практических знаний, дает возможность перестроить учебные курсы, включая в них 
современные вопросы, задачи и проблемы. 
Представляет научный интерес еще одна целостная концепция метапредметности в обучении, предложенная Н. С. Пурышевой и О. А. Крысановой.  В ней большое внимание уделяется раскрытию понятия «универсальные 
учебные действия». Рассмотрены его связи и отношения с понятиями  
«общеучебные умения и навыки», «метапредметные (общекультурные) 
умения», выстроена их иерархия. Универсальность общеучебных умений  

Пути формирования метапредметных умений и знаний при изучении химии 
 

10 

и учебных действий авторы связывают с их проявлением на социальном, 
образовательном и личностном уровнях. При этом методологизация             
на специальном (в рамках конкретной предметной области) и общем уровнях рассматривается как механизм формирования общеучебных умений        
и навыков и метапредметных (общекультурных) умений. Уровни сформированности умений рассматриваются как степени обобщения и определяются в зависимости от того, в решении каких задач демонстрирует его 
ученик: из различных учебных предметов (общеучебные умения) или выходящих за рамки учебных предметов (метапредметные умения) [39]. Целостность данной концепции обеспечивается не только теоретическим 
уровнем представления метапредметной деятельности учащихся, но и раскрытием механизмов формирования соответствующих умений, разработкой инновационных средств их формирования и технологий работы с ними, а также технологии методической работы учителей различных предметов по обеспечению метапредметных достижений учащихся.  
Что же касается метапредметного содержания обучения, то здесь         
авторы концепции практически полностью соглашаются со взглядами           
А. В. Хуторского. 
В свою очередь Ю. В. Громыко, исходя из основной мировоззренческой модели выдающегося психолога В. В. Давыдова, считает, что принцип «метапредметности» состоит в обучении школьников общим приемам, 
техникам, схемам, образцам мыслительной работы, которые лежат над 
предметами, «поверх» предметов, но которые воспроизводятся при работе 
с любым предметным материалом [14]. 
Анализ научных работ Г. А. Андриановой, А. Д. Короля, С. Г. Полищук, Т. В. Свитовой и Ю. В. Скрипкиной показывает, что образование при 
метапредметном подходе в обучении понимается буквально как образовывание человека – созидание, создание им образовательных продуктов как 
внутренних, так и внешних. Принципиальное отличие данного ориентира 
от развивающего обучения заключается в том, что цель развивающего 
обучения – развитие ученика, его теоретического мышления, освоение им 
учебной деятельности; а цель обучения «научной школы» – не освоение 
учебной деятельности, а именно генерация, продуцирование образовательного результата, имеющего ценность не только для ученика, но и для окружающего его социума, мира, человечества. 
Несмотря на различие взглядов, можно выделить общие положения о 
метапредметности в обучении в концепциях различных авторов: 
1) по метапредметным результатам освоения основных образовательных 
программ выделяются содержательная и деятельностная компоненты; 
2) в обучении возрастает роль процедурных и оценочных знаний, 
уменьшается доля информационных знаний, вводятся рефлексивные зна