Введение
В настоящее время система образования сталкивается с необходимостью пересмотра традиционных подходов к организации процесса обучения [1]. Требования федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования (далее – ФГОС ООО) актуализируют проблему формирования познавательных универсальных учебных действий (далее – УУД) у обучающихся, в том числе по химии [2]. Особую значимость для решения выявленной проблемы приобретает использование дидактических игр [3].
Концепция универсальных учебных действий, ставшая ключевой для современного образования, была разработана А.Г. Асмоловым, что отражено в его работах [4]. Значительный вклад в развитие классификации универсальных учебных действий внесли Ю.К. Бабанский [5, с. 273] и С.Г. Воровщиков [6, с. 148]. Если Ю.К. Бабанский заложил дидактические основы оптимизации учебной деятельности через систематизацию общеучебных умений и навыков, то С.Г. Воровщиков в своих работах углубил представления о познавательных УУД через практико-ориентированный подход к организации деятельности обучающихся. В то же время специфика познавательных универсальных учебных действий в контексте обучения химии стала предметом исследования таких авторов, как Ф.О. Тухтаниёзова, К.У. Комилов [7, с. 6] и Н.А. Чуланова [8]. Практика показывает, что дидактические игры в химии, несмотря на их широкое распространение, зачастую применяются эпизодически и не имеют четкого дидактического обоснования в контексте последовательного формирования познавательных универсальных учебных действий. Преодоление этого методического разрыва требует обращения к надежному теоретическому базису. Таким базисом выступает игровой подход, а именно дидактическая игра.
Важнейший теоретический фундамент для понимания игрового подхода в обучении был заложен в работах Л.С. Выготского [9], Н.Н. Шацкой [10] и С.А. Шмакова [11, с. 95]. Согласно их концепциям, игра является «естественной средой обитания» для развития метапредметных навыков, где они не отрабатываются в искусственно созданных условиях, а возникают как необходимое условие для достижения желанной игровой цели. Также проблема применения дидактических игр отражается в работах Ю.В. Своротова [12] и Ю.В. Карлова [13], которые рассматривали игру как эффективный инструмент активизации познавательной деятельности и развития мыслительных операций у обучающихся. Это теоретическое наследие доказывает многогранность развивающего потенциала игры, находит свое продолжение в современной образовательной парадигме, ключевым требованием которой является формирование УУД (личностные, регулятивные, познавательные и коммуникативные).
В широком смысле термин «универсальные учебные действия» означает умение учиться, то есть способность субъекта к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта [14, с. 4]. Универсальный характер учебных действий проявляется в возможности каждого учебного предмета в зависимости от содержания и способов организации учебной деятельности формировать различные учебные действия и стимулировать самостоятельность обучающихся.
Согласно требованиям современного государственного образовательного стандарта (ФГОС ООО), формирование УУД является основой для развития у обучающихся универсальных компетенций и функциональной грамотности. В научно-педагогической литературе традиционно выделяют четыре группы УУД:
‒ личностные универсальные учебные действия – обеспечивают ценностно-смысловое самоопределение, морально-этическое оценивание и личностное развитие обучающихся;
‒ регулятивные универсальные учебные действия – направлены на организацию и коррекцию учебной деятельности: целеполагание, планирование, контроль, оценку и саморегуляцию;
‒ познавательные универсальные учебные действия – включают комплекс действий по работе с информацией: общеучебные, логические, а также действия по постановке и решения проблем (в том числе знаково-символические действия);
‒ коммуникативные универсальные учебные действия – обеспечивают эффективное взаимодействие и сотрудничество между участниками образовательного процесса.
Особый интерес представляет развитие познавательных УУД в рамках обучения химии. Этот предмет обладает уникальным потенциалом для формирования всего спектра познавательных навыков благодаря единству теории и практики (химический эксперимент) с опорой на необходимость работать с разным типом информации – от знаково-символических формул до реальных химических веществ, реактивов и оборудования. Важно отметить, что система познавательных УУД обладает сложной структурой и включает в себя три взаимосвязанных компонента:
‒ общеучебные действия, к которым относятся самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели, поиск и структурирование информации, применение методов информационного поиска, рефлексия способов и условий действия;
‒ логические действия, направленные на анализ объектов с целью выделения существенных и несущественных признаков, синтез как составление целого из частей, выбор оснований и критериев для сравнения, классификации объектов, выведение следствий, установление причинно-следственных связей;
‒ действия постановки и решения проблем (в том числе знаково-символические действия), выполняющие функцию исследования проблемной области с выделением цели как образа потребного будущего, стратегии и тактики ее достижения, формулирование проблемы и самостоятельное создание способов решения творческого и поискового характера.
Несмотря на признанную важность формирования познавательных УУД при обучении химии, остается актуальной проблема подбора адекватных средств обучения. Перспективным решением данной проблемы представляется разработка и систематическое применение дидактических игр. В педагогической практике под этим термином понимается специально созданный методический прием или метод обучения в виде игровой ситуации, направленного на достижение определенных дидактических целей в процессе обучения [6, с. 160].
С опорой на теоретическую базу [13; 15] можно выделить подвиды дидактических игр в зависимости от их функций и дидактической цели:
‒ игры с правилами (настольные, подвижные, игры-викторины, игры-квесты);
‒ творческие игры (ролевые, деловые, игры-состязания);
‒ игры, направленные на изучение нового материала;
‒ игры, направленные на проверку полученных знаний;
‒ игры, направленные на закрепление и обобщение пройденного материала [13].
Практика показывает, что дидактические игры являются наиболее результативными средствами для формирования познавательных универсальных учебных действий, так как они развивают познавательные способности обучающихся и учат применять качественные полученные знания на практике. Однако следует отметить, что вопрос использования настольных игр в рамках становления познавательных универсальных учебных действий обучающихся по химии остается недостаточно разработанным как в теоретическом, так и в практическом плане.
Цель исследования – выявить и экспериментально проверить педагогические условия использования настольных игр по химии для формирования познавательных универсальных учебных действий.
Материалы и методы исследования
Методологическую основу составили игровой подход, дополненный системно-деятельностным и личностно ориентированным подходами. В работе использован комплекс методов: теоретико-методологический анализ научной литературы по проблеме формирования познавательных УУД через применение дидактических игр по химии; диагностический метод, включающий анкетирование студентов – будущих учителей химии для оценки их готовности использовать дидактические игры в будущей профессиональной деятельности и диагностика учебной мотивации студентов по методике Н.Г. Лускановой [16, с. 27–29]; педагогический эксперимент на базе МАОУ «Лицей № 131» Вахитовского района г. Казани и включал три последующих этапа: констатирующий, формирующий и контрольный. Для статистической верификации полученных результатов на контрольном этапе исследования был применен t-критерий Стьюдента.
В опытно-экспериментальной работе по формированию познавательных УУД участвовали обучающиеся 9-х классов среднего уровня обученности (КГ – 30 чел., ЭГ – 30 чел.). Это позволило в условиях реального образовательного процесса апробировать выявленные педагогические условия использования настольных игр по химии и оценить их результативность. Диагностика уровня сформированности познавательных УУД у обучающихся с помощью настольных игр осуществлялась по отдельным компонентам (общеучебным, логическим, знаково-символическим) на основе экспертного наблюдения за игровыми сессиями, анализа продуктов игровой деятельности (составленных формул, классификаций, цепочек превращений) и проведения контрольных тестовых заданий до и после экспериментального этапа.
Результаты исследования и их обсуждение
На основе анализа литературы [1; 3; 17] и учета специфики области химических знаний были выявлены и теоретически обоснованы педагогические условия формирования познавательных УУД у обучающихся посредством использования настольных игр.
Первое условие – систематичность и интегративность включения настольных игр в учебный процесс – предполагает, что игры должны использоваться не эпизодично, а как элемент системы уроков по определенной теме (например, «Основные классы неорганических соединений» или «Окислительно-восстановительные реакции»). Игры должны быть логически встроены в канву обучения – начиная с этапа мотивации и заканчивая этапами закрепления, контроля и коррекции знаний.
Второе условие – многоуровневость игрового контента. Игровой контент должен быть многоуровневым, а задания должны носить репродуктивный, конструктивный и творческий характер. Важно учитывать разнообразие форматов игрового контента и чередовать его (вопросы с выбором одного или несколько ответов, открытые вопросы, задания на установление соответствия и т. д.). Это позволяет учитывать разный исходный уровень подготовки обучающихся по химии, предоставляет возможность выбора и гарантирует, что каждый ученик сможет внести вклад в командный или индивидуальный результат.
Третье педагогическое условие – целенаправленное развитие рефлексивных навыков – является ключевым для формирования метапредметных результатов. Оно реализуется через обязательный этап рефлексии после завершения игры, где обучающиеся дают правильные ответы и анализируют их: Какие химические понятия или законы помогли победить? Где были допущены ошибки и почему? Что нового я понял(а) в ходе игры?
Для проверки выявленных педагогических условий формирования познавательных УУД у обучающихся посредством использования настольных игр был организован педагогический эксперимент. Его реализация носила двухэтапный характер: первоначальная стадия пришлась на период педагогической практики, за которой последовали этап апробации и внесения корректив в условиях реальной образовательной среды.
На констатирующем этапе опытно-экспериментальной работы было сформировано две группы обучающихся 9-х классов (экспериментальная (ЭГ, 30 чел.), где была реализована интеграция игровых технологий в урок химии, и контрольная (КГ, 30 чел.), где обучение химии продолжалось в традиционном ключе) и проведена первичная диагностика уровня сформированности познавательных УУД. Диагностическая работа проводилась по разделу «Неметаллы и их свойства» и включала практико-ориентированные последовательные задания. Работа была направлена на проверку отдельных компонентов познавательных УУД: общеучебные (умение составлять план теста по темам раздела); логические (выполнять задания на установление причинно-следственных связей между строением неметаллов, их составом и свойствами); знаково-символические (выполнение упражнений на осуществление генетических цепочек ряда неметаллов). Оценка уровня сформированности компонентов УУД осуществлялась с использованием трехуровневой шкалы, включающей базовый, продвинутый и высокий уровни.
Результаты опытно-экспериментальной работы на констатирующем этапе показали, что только 32 % обучающихся демонстрировали базовый уровень развития познавательных УУД, что подтвердило необходимость целенаправленной работы. Кроме того, было проведено анкетирование по методике «Оценка уровня школьной мотивации» по Н.Г. Лускановой [16, с. 27–29]. Полученные данные позволили установить исходный уровень мотивационной готовности обучающихся к участию в опытно-экспериментальной работе и создать благоприятную среду для последующего внедрения педагогических условий и комплекса дидактических игр по химии в процесс обучения. Высокие показатели мотивации на начальном этапе исследования свидетельствовали о достаточной сформированности внутренних предпосылок для успешного формирования познавательных УУД по химии средства настольных игр по химии с учетом выявленных педагогических условий.
В рамках исследования на формирующем этапе опытно-экспериментальной работы были разработаны и внедрены три типа дидактических игр по химии по разделу «Металлы и их соединения» (УМК О.С. Габриелян): «Химическое лото», «Химическое домино», «ДаНетки». Разработка дидактических игр осуществлялась в рамках преподавания химии и базировалась на интеграции игровых технологий в процесс образования. Методологической основой выступили игровой, системно-деятельностный и личностно ориентированный подходы, что позволило создать дидактический комплекс, направленный на формирование познавательных УУД по химии у обучающихся 9-х классов. Процесс разработки включал следующие этапы: анализ содержания тематического раздела «Металлы и их соединения», проектирование игровых моделей с учетом возрастных особенностей обучающихся 9-х классов и их образовательных потребностей, создание дидактического материала игр и критерии результативности.
Игра первая, «Химическое лото» (рис. 1), способствует развитию межпредметных связей и системного мышления. Игра включает карточки с вопросами, требующими анализа практического применения металлов (например, «Какой металл используется для получения белых сплавов и часто присутствует в монетах?», «Металл, оказывающий бактерицидное действие?», «Какой металл имеет отличные антикоррозионные свойства и часто используется в покрытиях для стали?»). Содержание разработанной игры «Химическое лото» объединяет химические и физические свойства металлов, что помогает обучающимся понимать взаимосвязь между различными научными дисциплинами. Вопросы и задания игры основаны на реальных химических и физических свойствах элементов-металлов, что помогает обучающимся осмысливать практическое применение знаний, а потому они требуют от участников команд анализа и синтеза информации, активного поиска правильных ответов.
Рис. 1. Настольная дидактическая игра «Химическое лото» Примечание: составлен авторами по результатам данного исследования
Познавательные УУД при использовании «Химического домино» формируются через закрепление и систематизацию знаний о степени окисления и свойствах неметаллов и металлов. Обучающиеся анализируют химические реакции и синтезируют полученные знания для выполнения заданий. Методической основой разработанной дидактической игры послужила классическая игровая механика «Домино», адаптированная для решения учебных задач при изучении области химических знаний.
Основной целью второй игры, «Химическое домино» (рис. 2), является формирование навыков составления уравнений реакций в молекулярной и ионных формах. В контексте формирования познавательных УУД данная игра способствует развитию знаково-символических действий через преобразование химических формул в уравнения реакций, логических универсальных учебных действий посредством установления причинно-следственных связей между свойствами химических веществ и направлениями химических процессов, а также общеучебных действий через осознанное построение речевых высказываний при аргументации выбора правильного ответа.
Целью третьей настольной дидактической игры, «ДаНетки» (рис. 3), на занятиях по химии является формирование познавательных универсальных учебных действий обучающихся через развитие логического мышления, способности анализировать информацию и применять химические знания на практике. Игровая деятельность организована по следующему алгоритму: ведущий (педагог) формулирует исходную задачу и рамках тематического блока «Металлы и их соединения». Обучающиеся осуществляют поисковую деятельность через последовательность двойных вопросов, допускающих только утвердительные или отрицательные ответы.
Каждое игровое задание было направлено на отработку конкретных УУД: составление уравнений химических реакций (знаково-символические УУД), классификация веществ (логические УУД), прогнозирование свойств соединений (общеучебные УУД).
Рис. 2. Настольная дидактическая игра «Химическое домино» Примечание: составлен авторами по результатам данного исследования
Рис. 3. Настольная дидактическая игра «ДаНетки» Примечание: составлен авторами по результатам данного исследования
Апробация настольных игр по химии проводилась в условиях реального образовательного процесса с последующей коррекцией на основе рефлексивной оценки участников опытно-экспериментальной работы контрольной и экспериментальной групп. В контрольной группе обучение велось по традиционной методике с эпизодическим включением игровых элементов, в то время как в экспериментальной группе обучение было построено с целенаправленной реализацией трех выявленных педагогических условий (систематическое включение дидактических игр в структуру уроков химии; многоуровневый характер игровых заданий; организация рефлексивной деятельности обучающихся по итогам игровых занятий).
На контрольном этапе опытно-экспериментальной работы была проведена повторная комплексная диагностика, в ходе которой оценивался уровень сформированности познавательных УУД у девятиклассников по теме «Металлы и их свойства». Для оценки использовались практико-ориентированные задания, организованные в единую систему и направленные на комплексную проверку всех компонентов познавательных универсальных учебных действий согласно определенным критериям и показателям. Проведен сравнительный анализ данных констатирующего и контрольного этапов внутри КГ и ЭГ (для выявления динамики) и между КГ и ЭГ (для доказательства результативности именно предложенного комплекса условий).
По результатам контрольного этапа опытно-экспериментальной работы по формированию познавательных УУД обучающихся по химии с помощью настольных дидактических игр в целом установлен существенный рост по всем показателям у обучающихся ЭГ по сравнению с КГ.
По итогам систематического использования настольных игр по химии по общеучебному компоненту в ЭГ зафиксировано повышение способности к самостоятельному выделению и формулированию познавательной цели с 43 до 68 %, тогда как в КГ аналогичный показатель изменился с 42 до 47 %. Развитие навыков смыслового чтения химических текстов и структурирования в ЭГ проявилось в увеличении количества обучающихся, умеющих составлять сложный план ответа, с 32 до 55 %, в то время как в КГ рост составил лишь с 31 до 36 %.
По логическому компоненту в ЭГ наблюдается улучшение показателей анализа объектов с целью выделения признаков с 40 до 64 % (в КГ – с 41 до 45 %); рост умения устанавливать причинно-следственные связи с 41 до 68 % (в КГ – с 40 до 44 %); развитие способности к выдвижению гипотез и их доказательству с 26 до 45 % (в КГ – с 25 до 28 %).
По знаково-символическому компоненту в ЭГ установлен рост навыков преобразования вербальной информации в знаково-символическую форму с 40 до 61 % (в КГ – с 39 до 43 %); увеличилась доля обучающихся, свободно оперирующих химической символикой, с 46 до 72 % (в КГ – с 45 до 50 %).
Динамика сформированности познавательных УУД в экспериментальной (ЭГ) и контрольной (КГ) группах
|
Критерий / Компонент |
Показатель |
Группа |
Констатирующий срез, % |
Контрольный срез, % |
Прирост |
|
Общеучебный компонент |
Способность к самостоятельному выделению и формулированию познавательной цели |
ЭГ |
43 % |
68 % |
+25 |
|
КГ |
42 % |
47 % |
+5 |
||
|
Умение составлять сложный план ответа (смысловое чтение и структурирование) |
ЭГ |
32 % |
55 % |
+23 |
|
|
КГ |
31 % |
36 % |
+5 |
||
|
Логический компонент |
Анализ объектов с целью выделения признаков |
ЭГ |
40 % |
64 % |
+24 |
|
КГ |
41 % |
45 % |
+4 |
||
|
Установление причинно-следственных связей |
ЭГ |
41 % |
68 % |
+27 |
|
|
КГ |
40 % |
44 % |
+4 |
||
|
Способность к выдвижению гипотез и их доказательству |
ЭГ |
26 % |
45 % |
+19 |
|
|
КГ |
25 % |
28 % |
+3 |
||
|
Знаково-символический компонент |
Преобразование вербальной информации в знаково-символическую форму |
ЭГ |
40 % |
61 % |
+21 |
|
КГ |
39 % |
43 % |
+4 |
||
|
Свободное оперирование химической символикой |
ЭГ |
46 % |
72 % |
+26 |
|
|
КГ |
45 % |
50 % |
+5 |
Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования.
С целью повышения точности обработки полученных опытно-экспериментальных данных была применена методика интегральной оценки. Уровень сформированности отдельного критерия познавательного УУД выводился как среднее арифметическое успешности (в долях единицы) выполнения обучающимся набора конкретных заданий-индикаторов по шкале «выполнено/не выполнено» (таблица).
Статистический анализ данных, проведенный на контрольном этапе эксперимента с использованием t-критерия Стьюдента, подтвердил статистическую значимость выявленных изменений (p ≤ 0,01). Наиболее высокие значения t-эмпирического были получены для показателей логических действий: анализ объектов (t = 4,82), установление причинно-следственных связей (t = 5,11), выдвижение гипотез (t = 4,25). Сравнительный анализ динамики показателей сформированности познавательных УУД между констатирующим и контрольным срезами выявил устойчивую положительную динамику в экспериментальной группе. Наиболее значительный прогресс отмечен в развитии логических универсальных действий, что объясняется спецификой игровых заданий по химии, требующих анализа, синтеза и установления химических и межпредметных закономерностей.
Таким образом, эффективность каждого условия проверялась не изолированно, а в комплексе, через отслеживание положительной динамики ключевых показателей (уровень УУД, мотивация) именно в экспериментальной группе, где эти условия были реализованы в полной мере.
Заключение
Проведенное исследование подтвердило, что настольные игры по химии обладают значительным педагогическим потенциалом для формирования универсальных учебных действий при изучении химии. В ходе работы была достигнута поставленная цель: выявлены и экспериментально апробированы педагогические условия на основе включения игровой деятельности в учебный процесс.
Теоретическое обоснование исследования, опирающееся на игровой, системно-деятельностный и личностно ориентированный подходы, было успешно апробировано в рамках опытно-экспериментальной работы. Опытно-экспериментальная работа с использованием разработанных настольных игр («Химическое домино», «Химическое лото», «ДаНетки») в рамках изучения раздела «Металлы и их соединения» (9 класс, УМК О.С. Габриеляна) показала устойчивую положительную динамику по всем структурным компонентам познавательных УУД: в общеучебном компоненте значительно выросли способности обучающихся к самостоятельной постановке познавательных целей и смысловому чтению химических текстов; в логическом компоненте зафиксирован наибольший прогресс: у обучающихся улучшились навыки анализа, установления причинно-следственных связей и выдвижение гипотез, что напрямую связано со спецификой игровых заданий; в знаково-символическом компоненте отмечен рост умений свободно преобразовывать вербальную информацию в знаково-символическую форму.
Статистически значимые результаты опытно-экспериментальной работы убедительно доказывают, что реализация выявленных педагогических условий (систематическое включение игр в структуру урока, многоуровневый характер, организация рефлексивной деятельности) является определяющей для успеха формирования познавательных УУД.
Таким образом, настольные игры по химии доказали свою эффективность как инструмент, который не только активизирует познавательную деятельность обучающихся, но и целенаправленно формирует познавательные универсальные учебные действия, создавая для этого естественную и мотивирующую образовательную среду. Вместе с тем практика показывает, что эффективность настольных игр напрямую зависит от их дозированного и методически грамотного применения. Однако, стремясь увлечь обучающихся игровой формой, крайне важно не подменять ею системное изучение фундаментальных знаний и не сводить процесс обучения к развлекательной деятельности. Ключевая задача педагога – найти методический баланс и педагогически обоснованное применение настольной игре.
Полученные данные открывают перспективы для дальнейшего исследования и разработки дидактических игр для других разделов школьного курса химии.
Конфликт интересов
Библиографическая ссылка
Миннахметова В.А., Мехеева А.Е., Сафиуллина З.И. ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ У ОБУЧАЮЩИХСЯ ПОСРЕДСТВОМ НАСТОЛЬНЫХ ИГР // Современные наукоемкие технологии. 2026. № 1. С. 132-139;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=40660 (дата обращения: 13.02.2026).
DOI: https://doi.org/10.17513/snt.40660