Химия в школе. 2004. № С. 70-72

Вид материала

Содержание

Цель: Изучить влияние химических загрязнителей на рост и развитие грибов и комнатных растений.
Ход работы: 1. Помещаем в 3 чашки Петри по кусочку гриба Мукора с субстратом хлеба
3. Помещаем в чашку Петри кусочек гриба на субстрате мяса(колбасы) и приливаем 10мл.10%-NaCl.
Методика исследования результатов: 1. Исследование исходных образцов грибов (на субстрате хлеба, на субстрате мяса.
А) гриб Мукор произрастал во влажной среде без доступа солнечного света. Наблюдается сильное разрастание мицелия и образование с
В) растение Колеус имеет прямостоячие светло-зеленые стебли, листья с окраской от розового до темно-фиолетового. Результаты иссл
Колонии гриба на субстрате мяса продолжали разрастаться и покрыли весь верхний слой .
Б).Химические загрязнители ,попадая в почву изменяют кислотно-щелочной баланс.
Д).Организмы с низким уровнем развития подвергаются агрессивному воздействию в меньшей степени, чем высокоорганизованны.
Цель исследования
Критерии и показатели уровня личностного развития группы учащихся, обучающихся по программе экологического курса
Перечень вопросов для стратегии работы учащихся с научной литературой
Число часов химии в 1987 и 2007 гг.
Ш. Основополагающими принципами данного опыта являются
IV. Условия возникновения и становления опыта
Решите задачи
V.Сущность опыта
VI.Основные компоненты опыта
VII.Новизна опыта учителя, реализующего профильное обучение
VIII. Система работы учителя и ее результативность.
...
Полное содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5

Цель: Изучить влияние химических загрязнителей на рост и развитие грибов и комнатных растений.

Оборудование и реактивы: водные 10%- растворы KNO₃ , NaCl ,NaOH ,Ca(NO₃)₂ ,CuSO₄ .4чашки Петри, гриб Мукор, 2 растения колеус, микроскоп, предметное и покровное стекла (по 4), препаровальная игла, колба с водой, 4 пипетки.

Ход работы:

1. Помещаем в 3 чашки Петри по кусочку гриба Мукора с субстратом хлеба

2.Приливаем 10%-растворы :1 чашка-KNO₃ , 2-NaCl , 3-NaOH.

3. Помещаем в чашку Петри кусочек гриба на субстрате мяса(колбасы) и приливаем 10мл.10%-NaCl.

4. Поливаем камнатное растение колеус 1-раствором Ca(NO₃)₂, 2-CuSO₄ и выставляем на солнечный свет.

Методика исследования результатов:

1. Исследование исходных образцов грибов (на субстрате хлеба, на субстрате мяса.

2. Описание исследуемых объектов.

Исходные образцы.

А) гриб Мукор произрастал во влажной среде без доступа солнечного света. Наблюдается сильное разрастание мицелия и образование спор черного цвета.

Б) гриб на субстрате колбасы образовал 5 больших колоний бело-зеленого цвета с сильно разросшимся мицелием.

В) растение Колеус имеет прямостоячие светло-зеленые стебли, листья с окраской от розового до темно-фиолетового.

Результаты исследования:

Колонии гриба Мукора приобрели сине-зеленую окраску, количество черных спор уменьшилось, субстрат изменился. Мицелии гриба погибли в растворе 2,3 полностью, в 1-частично.
Колонии гриба на субстрате мяса продолжали разрастаться и покрыли весь верхний слой .
Растение колеус погибло быстрее в 2 раза (через 5 дней). Растение 1 изменилось внешне: стебли стали темно-зеленого цвета, листья насыщенно-контрастны по цвету, прирост составил за 7 дней 5мм.
Выводы:

А).Агрессивность веществ загрязнителей воды зависит от степени диссоциации соединений и среды раствора. Самыми агрессивными являются CuSO₄ , NaOH, NaCL.

Б).Химические загрязнители ,попадая в почву изменяют кислотно-щелочной баланс.

В).Вещества KNO₃ , Ca(NO₃)₂ относятся к разряду минеральных удобрений и в разумных концентрациях положительно влияют на рост и развитие растений (колеус1), или ограничивают разрастание гриба.

Г.)Меньшее влияние оказал загрязнитель NaCl на белковый субстрат гриба. Значит даже в агрессивных средах белковая пища должна быть сохранена при более жестких условиях и высоких концентрациях.

Д).Организмы с низким уровнем развития подвергаются агрессивному воздействию в меньшей степени, чем высокоорганизованны.

Проект: Биохимическое исследование биогеоценоза родника «Соленый»

Цель исследования:

Провести биоценотическое и биоиндикационное исследование экосистемы родника.

Задачи проекта:

1.Изучить архивные и аналитические материалы по исследованию родника.

2.Изучить гидрографию родника.

3.Изучить видовой состав многообразия флоры участка пойменного луга у родника.

4. Овладеть общими приемами отбора проб воды и сбора гербария, лабораторными приемами исследования показателей качества природной воды и приемами геоботанического исследования.

5. Провести лабораторные исследования по изучению химического состава воды и грязи родника.

Гипотеза:

Если вода и грязь родника «Соленый» имеет богатый минеральный состав, то она может быть использована в оздоровительных целях. Значит этот природный объект требует бережного отношения и охраны.

Ожидаемые результаты:

1. Химический состав воды и грязи влияет на видовое разнообразие флоры и ограничивает развитие фауны.

2. Антропогенный фактор оказывает влияние на биогеоценоз родника.

3. Привлечь внимание общественности к сохранению этого природного объекта.

4. Применить теоретические знания естественных наук для практического исследования природного объекта родник «Соленый».

Содержание:

1. Актуальность проблемы

2. Цель, задачи, гипотеза, ожидаемые результаты

3. Механизм реализации проекта

4. Этапы реализации проекта

5. Сбор информации

6. Интервью с краеведом.

7. Из архивов музея

8. Заболеваемость по Пономаревскому району.

9. Протокол исследования.

10. Гидрография.

11. Теоретическое исследование гидрографии родника.

12. Паспорт родника .

13. Физико-химические методы анализа проб воды.

14. Лабор. исследование «Определение химического состава воды и грязи родника «Соленый».

15.Лабор. исследование природных вод Пономаревского района.

16.Лабор.исследование «Определение жесткости воды родника Соленый».

17. Практич.работа «Взятие почвенных образцов и подготовка их к анализу».

18.Практич работа «Приготовление почвенных вытяжек».

19. Лабор.работа 1 «Определение РН почвенной вытяжки и оценка кислотности почвы».

20. Лабор.работа 2 «Определение сульфат-ионов в воде и почвенной вытяжке».

21. Биоэкологический модуль.

22. Методика описания флоры родника .

23. Геоботаническое описание.

24. План-карта водных ресурсов Пономаревского района.

25. Флора родника «Соленый».

26. Исследование «Влияние деятельности человека на флору родника»

27.Исследование «Влияние соединений серы на рост и развитие флоры родника»-

28. Выводы по исследованию

29. Предложение по улучшению экосистемы родника.

30. Список литературы.

31. Приложение. Ходатайство.

32. «Реквием 21 веку».

33. Сочинение: «Вода – элексир жизни»

34. Конкурсный рисунок учащегося.

35. Творческая работа «Будущее родника «Соленый».

Выводы по исследованию:

1. При изучении архивных материалов выяснилось, что в двадцатые годы прошлого столетия на правом берегу р. Дема был поселок Венера Жители поселка и окружающих деревень уже тогда пользовались водой «Соленого» озера для оздоравливания желудка и от болей в суставах.

Анализ заболеваемости за последние три года показал, что возросло количество заболеваний системы пищеварения и костно-мышечной системы, особенно у детей и подростков.

Из данных паспорта родника, составленного учителями Пономаревской средней школы, был проанализирован результат химического анализа Природного озера от 16.06.99.Он дал возможность составить план действий по исследованию.

2. При исследовании жесткости воды родника было определено, что слабая щелочная реакция среды придает хороший моющий эффект родниковой воде. Следовательно в воде содержатся большая концентрация ионовK⁺,Na⁺и не значительная ионов Са²⁺,Mg²⁺.

При исследовании химического состава воды и грязи родника новых проб обнаружена слабокислая среда, что свидетельствует о колебании РН от 6 до 9. Проведение качественных реакций дало возможность обнаружить хлориды, сульфаты, карбонаты, ионы железа, цинка. Формирование грязи на роднике идет очень медленно, так как сульфид-ионы не дают развиваться флоре родника. При медленном выпаривании воды родника образуются соли ,дающие реакции на ион аммония, марганца.

3.При исследовании растительного сообщества определили:

- тип сообщества: «луг»

- экобиоморфу: травы и малые кустарнички.

- в биоморфологический спектр входят растения-индикаторы обильно растущие:

а) во влажной среде: тростник, камыш, осока.

б) в слабо кислых почвах: клевер луговой, клевер ползучий, мятлик луговой, цикорий.

- вокруг родника травянистый покров нарушен из-за вытаптывания их отдыхающими. Многие виды сообщества «луг» отсутствуют: исчезли цветы – эфемероиды (хохлатки, медуницы)

4. Жители района знают о полезных качествах этой воды, но большинство из них, попадая к роднику на отдых, нарушают экологическую ситуацию возле водоема. Коллектив объединения вышел с инициативой через общественные организации о придании роднику статуса природного охраняемого объекта.

Члены объединения провели встречи в начальной школе с учащимися и рассказали о пользе воды этого источника. Были проведены различные конкурсы проектов «Будущее родника». Все это помогло привлечь внимание общественности к изучаемой проблеме.

Критерии и показатели уровня личностного развития группы учащихся, обучающихся по программе экологического курса

Компоненты становления развития личности.	Критерии.	Показатели: высокий-А, средний -Б, низкий - С.
1. Образование и самообразование.	Конгитивный	Знание дисциплин, входящих в образовательный процесс -Б. Знание личности о своих качествах (самооценка способностей в ходе практико-ориентированной деятельности, оценка индивидуальных качеств, организаторских, коммуникативных и творческих умений, рефлексивность) -А. Знание способов саморазвития и самоопределения (первоначальное решение, составление и практическая реализация ориентированного плана действий, наличие запасного варианта решения, самостоятельность при принятии решения и его реализации, анализ выполненной работы и коррекция последующей организации практической деятельности) -Б.
2. Самопознание, приобретение личностного смысла.	Мотивационно-ценностный.	Положительно окрашенное отношение к учебе (социальная значимость, престиж, осознание материальной и личностной ценности образования) -А. Адекватное отношение к себе, как субъекту образовательного процесса (уверенность в своих силах, самостоятельность, положительная «Я концепция», инициатива и стремление к преодолению трудностей в практико-ориентированной деятельности, профессиональное самоопределение) -А. Активное творчество в ходе организации учебной деятельности, способствующее более активному и целенаправленному профессиональному самоопределению личности учащегося -Б. Самоанализ и самооценка своих действий, в ходе планирования, организации и реализации учебной деятельности -Б. Выявление и оценка оригинальных вариантов решений, их достоинств и недостатков -Б.
3.Самореализация	Деятельностно-практический.	Способность и потребность в самореализации своего коммуникативного, организаторского и творческого потенциала -А. Ориентация в ходе практико-ориентированной деятельности на творческое самовыражение, активное стремление к освоению инновационных , более рациональных способов учебной деятельности -Б. Возможность и способность общаться с целью получения квалификационной консультации -А. Способность к самосовершенствованию к ходе практико-ориентированной деятельности (самоанализ, саморегуляция) -С.

Перечень вопросов для стратегии работы учащихся с научной литературой:

1.Как ты начал поиск необходимой для исследования литературы?

2.Какие источники использовал: интернет, собственную библиотеку, публичные библиотеки и т.д.? Какими критериями отбора литературы ты пользовался? Сколько источников нашёл и как?

3.Какие действия и в каком порядке ты осуществлял? Как работал с текстами?

4.Как определял важное содержание? Как отмечал его? Что конспектировал?

5.Как систематизировал записи? Какие фразы были написаны самостоятельно? Как и откуда они возникли? Какие цитаты ты включил? Почему?

6.В какой логике выстроил части текста и почему? Как оформил обзор?

7.Как делал выводы? Как работал с формулировками?

8.Как ты понимал, что твои действия соответствуют целям? Какие затруднения ты встретил?

9.Как ты понял, что теоретический обзор готов? Какой шаг был заключительным?

Схема групповой формы участия учащихся в интервью:

самостоятельный анализ деятельности по вопроснику;
рассказ о собственном опыте в парах;
поиск различий в ключевых действиях;
рассказ о собственном опыте в четвёрках;
поиск различий;
обсуждение наиболее эффективных действий;
выявление критериев эффективности;
коллективный анализ основных затруднений;
обсуждение способов развития собственных стратегий;
составление памятки самому себе на будущее;
анализ составленных памяток, дискуссия о результатах и применении.

Криворучкина Л.В., методист кафедры дидактики и частных методик ИПК и ППРО ОГПУ

Информационно – педагогический модуль по итогам обобщения передового опыта учителя химии высшей категории

Домбаровской средней школы №1 Домбаровского района

Богановой Ольги Александровны на тему

«Элективный курс «Решение расчетных химических задач с использованием знаний математики и физики» как средство развития умений и навыков учащихся решать расчетные задачи»

I.Теоретическая база опыта.

Андреев, В.И. Педагогика: Учебный курс для творческого саморазвития. – 2-е изд./В.И.Андреев – Казань: Центр инновационных технологий. - 2000. – 608 с.
Аркавенко, Л.М. Для чего классифицировать расчетные задачи. /Л.М.Аркавенко, В.Л.Гапонцев, О.А.Белоусова // Химия в школе. – 1998. – № 3. – С. 60 – 63.
Аршанский, Е.Я. Специфика обучения химии в физико-математических классах. /Е.Я.Аршанский // Химия в школе. – 2002. – № 6. – С.23 -29.
Ахлебинин, А.К. Компьютерные программы для обучения решению задач. /А.К.Ахлебинин, Л.Г.Лазыкина // Химия в школе. – 2002. - № 4. – С. 51 – 55.
Байгабисова, З.Э. Графические задачи в обучении химии. /З.Э.Байгабисова // Химия в школе. – 2002. – № 6. – С. 30 – 32 .
Богомолова, Н.В. Проблема обучения химии в условиях профилизации старшей школы. /Н.В.Богомолова, П.А.Оржековский. //Первое сен.:

«Химия».- 2007.- № 2. - С. 8-11.

Воскобойникова, Н.П. Повышение эффективности обучения решению задач. /Н.П.Воскобойникова, Л.В.Галыгина, И.В.Галыгина // Химия в школе. – 2006. – № 4. – С. 38 – 44.
Габриелян, О.С. Компетентностный подход как дидактическое условие предпрофильной и профильной подготовки учащихся. /О.С.Габриелян //Первое сен.: «Химия». – 2007. - № 2. - С. 12-14.
Габриелян, О.С. Элективные курсы по химии: как они есть.

/ О.С.Габриелян. //Первое сен.: «Химия». – 2007. - № 2.- С 32-36.

Дорофеев, М.В. Математика на уроках химии. /М.В.Дорофеев, М.Б.Лесов // Химия в школе. – 1999. – № 6. – С.50.
Емельянова, Е.О. Подготовка учащихся к решению расчетных задач. /Е.О.Емельянова // Химия в школе. – 1998. – № 3. – С. 53 – 59.
Ерохина, Г.Н. Как мы обучаем решению задач. /Г.Н.Ерохина // Химия в школе. – 2001. – № 7. – С. 59 – 61.
Журавлева, Т.А. Решение расчетных и экспериментальных задач, связанных с растворами. /Т.А.Журавлева. //Первое сен.: «Химия». – 2007. - № 5. - С. 39 – 41.
Журин, А.А. Парадоксы обучения химии в современной школе. /А.А.Журин // Химия в школе. – 2007. - № 9. – С. 2 – 5.
Ильичева, Е.В. Решение химических задач./Е.В.Ильичева.//Первое сен.: «Химия».- 2007. - № 2. - С. 32 – 36.
Ильичева, Е.В. Решение химических задач./Е.В.Ильичева.//Первое сен.: «Химия».- 2007. - № 6. - С. 31 – 33.
Крылова, Н.В. Учебная карта как средство обучения решению задач. /Н.В.Крылова // Химия в школе. – 2005. - № 7. – С. 47 – 49.
Латюшин, В.В. Первая всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы и перспективы развития химического образования». /В.В.Латюшин // Химия в школе. – 2004. - № 1. – С. 2 – 7.
Лисичкин, Г.В. Естествознание вместо физики, химии и биологии?/ Г.В.Лисичкин, И.А.Леенсон// Химия в школе. – 2007. - № 6. – С. 2 – 5.
Логинова, О.Б. От «углубленки» к профильному обучению. /О.Б.Логинова // Химия в школе. – 2006. № 2. – С. 14 - 17.
Малькова, Н.В. Трудная задача? Начнем по порядку./Н.В.Малькова. //Первое сен.: «Химия». – 2007. - № 16. - С. 8-11.
Мартыненко, Б.В. Понятие «Водородный показатель» в тестовых заданиях. /Б.В.Мартыненко, М.В.Михалева // Химия в школе. – 2002. –

№ 7. – С.35 – 37.

Мелихова, Л.Г. Метод пошаговой детализации при решении расчетных задач. /Л.Г.Мелихова // Химия в школе. – 2001. – № 8. – С.23 – 26.
Минин, М.Г. Психолого-педагогическая диагностика качества знаний. /М.Г.Минин, Н.С.Михайлова // Химия в школе. – 2003. - № 3. – С. 22 – 30.
Михалева, М.В. К методике изучения водородного показателя. /М.В.Михалева // Химия в школе. – 1996. – № 4. – С. 20 – 24.
Основные направления модернизации школьного химического образования. //Первое сен.: «Химия». – 2007.- № 17. - С. 11-18.
Фомин, А.Е. Учебные ошибки и затруднения: как их преодолевать. /А.Е.Фомин // Химия в школе. – 2000. – № 5. – С. 42 – 45.
Хамитова, А.И. О математических методах решения химических задач. /А.И.Хамитова, Т.К.Яблочкина // Химия в школе. – 2002. – № 6. – С.32 – 35.
Чунихина, Л.Л. Из опыта обучения решению расчетных задач ./Л.Л.Чунихина // Химия в школе. – 1990. – № 3. – С.32 – 35.
Шаталов, М.А. Межпредметные связи в формировании системных знаний. /М.А.Шаталов // Химия в школе. – 1997. – № 5. – С. 26 – 29.
Шишкин, Е.А. Использование приемов математики и физики при решении химических задач. /Е.А.Шишкин // Химия в школе. – 1983. – № 1. – С. 44 – 46.
Шишкин, Е.А. Пути решения расчетной задачи. /Е.А.Шишкин // Химия в школе. – 2005. - № 4. – С. 46 - 53.
Шишкин, Е.А. Устное решение задач как средство развития мышления. /Е.А.Шишкин // Химия в школе. – 2001. – № 7. – С.56 – 58 .
Ятайкина, А.А. Об интегрированном подходе в обучении. /А.А.Ятайкина //Народное образование. – 2001. – № 6. – С. 10 – 15.

II.Актуальность.

Химия как одна из фундаментальных областей знаний, в большей мере определяет развитие других важнейших направлений науки и техники, биологии и медицины, физики, электроники и радиотехники, информатики и вычислительной техники, машиностроения, транспорта, строительной индустрии, агропромышленного комплекса. Без химии, химических процессов и химических продуктов не может существовать ни одно производство.

Проводимая в стране модернизация образования затрагивает в первую очередь учебные предметы естественного цикла, и, к сожалению, не в их пользу, ставит учителей химии перед трудно решаемыми проблемами.

Одной из важнейших проблем, является заметное снижение интереса учащихся к предметам естественно-математического цикла, что во многом обусловлено объективной сложностью химии, физики и математики.
Уменьшение количества часов, отводимых на изучение химии в условиях профилизации старшей школы. Для этого Федеральным базисным учебным планом предусмотрено профильное (3 ч в неделю), базовое (2 ч в неделю) и непрофильное (1 ч в неделю) изучение химии. Согласно Концепции профильного обучения для большинства профилей физика, химия и биология становятся непрофильными предметами и заменяются интегрированным курсом «Естествознание» на который в целом отведено 3 ч в неделю. В результате учащиеся, выбравшие эти профили, изучают химию по 1 ч в неделю или не изучают вообще. Однако, химия – самостоятельная научная дисциплина, имеющая четкий предмет и систему законов и правил. Химические знания составляют основу современной науки и техники, химические методы широко используются в самых разных отраслях промышленности, сельского хозяйства, медицины и фармакологии. Элементарная химическая безграмотность населения неизбежно будет приводить к опасным ситуациям в быту и окружающей среде (Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы и перспективы развития химического образования» [18]).

Несогласованность, разобщённость этапов формирования общих понятий физики, математики, химии. Например, понятие о водородном показателе, изучение законов сохранения массы и энергии.

Проблема несоответствия объема учебного материала объему учебного времени. Сравним современный базисный учебный план средней (полной) школы (базовый уровень) и учебный план двадцатилетней давности (учебный план средней общеобразовательной политехнической школы 1987г.)

Число часов химии в 1987 и 2007 гг.

Год	Класс	Число часов
Год	Класс	В неделю	В год
1987	8	3	105
	9	3	105
	10	2	70
	11	2	70
	Итого	10	350
2007	8	2	70
	9	2	70
	10	1	35
	11	1	35
	Итого	6	210

Изменения видны невооруженным глазом:

время, предназначенное для изучения химии, уменьшилось на 140 часов, или на 40%;
сейчас на весь курс химии отводится столько часов, сколько 20 лет назад было отведено на курс неполной средней школы.

Проблема интеграции наук, стремление получить как можно более точное представление об общей картине мира. Но решить такую задачу невозможно в рамках одного учебного предмета. Поэтому в теории и практике обучения наблюдается тенденция к интеграции учебных дисциплин, которая позволяет учащимся достигать межпредметных обобщений и приближаться к пониманию общей картины мира. Это особенно важно для преподавания химии, методы которой используются во многих областях знаний и человеческой деятельности. Особую актуальность приобретает межпредметная интеграция, позволяющая на химической базе объединить знания физики, биологии, математики, экономики в единое понимание естественного мира, т.е. сформировать целостную естественно - научную картину мира.

В настоящее время существует противоречие между уровнем стандартных задач школьного курса и уровнем задач вступительных экзаменов в вузы. Трудность некоторых задач для абитуриентов часто запредельна не только для школьников, но и для большинства учителей. В пособиях для поступающих в вузы приведены примеры решения достаточно трудных задач. Однако, как показывает опыт, химические, физические и математические знания большинства школьников недостаточны для того, чтобы разобраться в них, поэтому абитуриенты не могут обойтись без занятий на подготовительных курсах или с репетиторами. А это требует больших затрат времени и средств и приводит к перегрузке старшеклассников.
Анализ КИМов по химии приводит к выводу, что за 3 часа в неделю, отведенных на химию в профильных классах, очень проблематично подготовить выпускников таких классов к успешной сдаче ЕГЭ. Задания части В и С являются профильными и вызовут затруднения. Они посильны лишь для выпускников школ и классов с углубленным изучением предмета.
Между развитием способностей учащихся и отсутствием умений применять знания математики и физики при решении расчетных химических задач. Решение расчетных задач – важная составляющая процесса обучения химии. Химические задачи играют огромную развивающую роль, так как способствуют формированию рационального и логического мышления, развитию самостоятельности суждений. Велика и образовательная роль химических задач. При их решении закрепляются полученные теоретические знания, совершенствуются химические понятия. Задачи – одно из средств прочного усвоения изучаемого материала. Научить ребенка решать задачи невозможно, если отсутствует математическая база, умения проводить простейшие вычисления, знания физических закономерностей.

Следовательно, в связи с сокращением учебного времени на изучение химии, низким уровнем познавательной активности школьников, недостаточно сформированными навыками и умениями учащихся решать расчетные задачи возникла потребность в применении новых подходов к организации учебной деятельности учащихся.

Одним из путей решения данной проблемы может стать элективный курс «Решение расчетных химических задач с использованием знаний математики и физики»

Ш. Основополагающими принципами данного опыта являются:

- межпредметная интеграция курсов химии и математики;

- межпредметные связи химии и физики, основанные на изучении одних и тех же объектов, использовании в физике и химии одних и тех же научных методов, законов и теорий;

-обеспечение самостоятельности и активности учащихся через систематическое включение в учебный процесс расчетных задач.

IV. Условия возникновения и становления опыта:

Боганова Ольга Александровна – руководитель методического объединения учителей химии Домбаровского района. Она активный участник введения профильного обучения в своей школе.

В ходе работы над проблемой профильного обучения учителем подобран и систематизирован материал:

а) по использованию знаний математики и физики при решении расчетных химических задач;

б) по решению задач разными способами;

в) по решению задач по математическим и физическим формулам.

Разработана система расчетных задач по химии, способствующих развитию умений учащихся актуализировать знания по математике и физике.

Разработана методика интеграции химических и физико-математических знаний.

Создан элективный курс для учащихся 11 класса химико – биологического профиля «Решение расчетных химических задач с использованием знаний математики и физики».

Для проведения эксперимента в Домбаровской средней школе были выбраны 2 класса: 8а – опытный, 8б – контрольный. В 8 – 9 классах учащиеся занимались по 3 недельных часа, в 10 – 11 по 2 часа. Элективный курс был апробирован в выпускных классах в течение трех последних лет.

В качестве критериев оценки уровня сформированности умений учащихся решать расчетные химические задачи, используя знания математики и физики, были выделены умения, выбранные через предметную область:

умения анализировать условие задачи;
умения решать прямые и обратные задачи;
умения решать задачи несколькими способами;
умения использовать знания математики и физики при решении расчетных задач;
умения использовать при решении химических задач математические и физические формулы;
умения находить рациональные способы решения задач.

Использован диагностический инструментарий:

- самостоятельные письменные и контрольные работы;

- тестирование

Учащимся опытного и контрольного классов была предложена письменная работа:

I. Решите задачи

1 вариант:

Задача № 1. Найдите массу железа, содержащуюся в 80 г оксида железа (III).

Задача № 2 В 80 г воды растворили 20 г соли. Определите массовую долю соли в растворе.

Задача № 3 Вычислите объем углекислого газа, который выделится при разложении 150 известняка, содержащего 2% примесей.

2 вариант:

Задача № 1. Найдите, в какой массе оксида меди (II) содержится 32 г меди.

Задача № 2. В 120 г воды растворили 20 г соли. Определите массовую долю соли в растворе.

Задача № 3. Вычислите объем углекислого газа, который выделится при действии азотной кислоты на 200 г известняка, содержащего 5% примесей.

II.Тестирование

1.Какой объем водорода получится при разложении 18г воды?

1) 44,8 л 2) 22,4 л 3) 5,6 л 4) 11,2 л

2. Больший объем занимает 1 г

1) водорода 2) кислорода 3) аргона 4) углекислого газа

3. Какое количество вещества кислорода необходимо для окисления 2 моль фосфора

1) 5 моль 2) 2 моль 3) 2,5 моль 4) 1 моль

4. Массовая доля кислорода в оксиде углерода (IV) равна

1) 73% 2) 50% 3) 30% 4) 20%

5. Массовая доля растворенного вещества в растворе, приготовленном из 120 г воды и 40 г соли равна

1) 20% 2) 25% 3) 30% 4) 35%

Ш.Ответьте на вопросы:

Проанализируйте условие задачи. Что дано? Что надо найти?
Решите задачу двумя способами.
Составьте условие обратной задачи и решите ее.
На какие знания, полученные в курсах математики и физики, вы опирались?
Какие физические и математические формулы вы использовали?
Какой способ решения более рациональный?

После проведения диагностики и выявления уровня сформированности умений решать расчетные химические задачи, Боганова О.А. стала внедрять в практику разработанную систему заданий, направленных на развитие умений учащихся актуализировать знания по математики и физике при решении расчетных химических задач.

Учителем реализовано:

проведение практикумов по решению расчетных задач;
организация самостоятельной работы учащихся по решению расчетных задач в малых группах;
рациональное сочетание фронтальной, групповой, индивидуальной деятельности учащихся;
работа с учащимися на занятиях элективного курса (экспериментальный класс, 2 недельный часа);
методика интеграции химических и физико-математических знаний на уроках в экспериментальном классе.

V.Сущность опыта:

Большой опыт преподавания химии – 21 год и 16 – ти летняя практика в должности заместителя директора по учебной работе позволили Богановой О.А. сделать вывод, что методика решения задач, используемая учителями, во всех классах примерно одна и та же: учитель сначала сам решает задачу, затем учащиеся читают условие другой задачи, коллективно или самостоятельно анализируют его, записывают в тетрадь данные и приступают к решению по образцу, предложенному учителем.

В результате лишь немногие учащиеся сознательно и творчески овладевают общим подходом к решению задач, умеют оценивать свои действия в процессе решения, самостоятельно составлять условия задач, выбирать рациональные способы решения и др.

Разработанная Ольгой Александровной методика обучения учащихся количественным расчетам и способам контроля своих действий обеспечивает их постепенное вхождение в решение задач, т.е. их подготовку к решению задач того или иного типа с помощью специальных знаний.

Ее методика обучения включает несколько этапов:1) ознакомление учащихся с необходимыми теоретическими положениями; 2) актуализация знаний, полученных на уроках математики и физики; 3) решение типовых задач; 4) самостоятельное решение задач и подведение итогов с целью уточнения содержания и соотношения понятий, формул взаимосвязи физических величин, формулирования выводов; 5) составление условия задачи самим учащимся и ее решение с целью понимания взаимосвязи между числовыми данными задачи и осмысления ее решения.

Учитель считает, что чтобы исчезли затруднения при решении химической задачи, необходимо восстановить логическую связь между однотипными задачами – химическими и арифметическими.

Для проверки этих предположений, учащимся опытных классов было предложено дома решить задачу: «В колхозе приготовили следующую смесь для удобрения полей – 64 т торфа и 16 т минеральных удобрений. Сколько процентов минеральных удобрений находилось в смеси?». Ученики должны были решить эту задачу и приготовиться к объяснению своего способа решения.

Применялись разные способы: нахождение части от числа, пропорциональное деление, приведение к единице и составление пропорций.

После обсуждения решения учащимся была предложена задача: «Сколько процентов меди в оксиде меди (II), если известно, что формула этого вещества CuO, относительная атомная масса меди – 64, а кислорода – 16?

В результате беседы пришли к такому решению: сначала нужно найти, какую часть веса молекулы составляет вес атома меди. Для этого находим относительную молекулярную массу оксида меди: М_r(CuO)= 64+16=80. После этого делим относительную атомную массу меди на относительную молекулярную массу молекулы: 64÷80=0,8. Чтобы выразить дробь в процентах, умножаем на 100. Получим 80%.

Для закрепления этого способа решения Ольга Александровна предложила ученикам более сложную задачу: «Сколько процентов железа содержится в оксиде железа (III)?» Решение задачи заняло несколько больше времени. Некоторые учащиеся допускали ошибки в вычислении относительной молекулярной массы, упустив из внимания индекс. Другие проводили деление, упустив число атомов железа. Но эти ошибки были единичными.

Затем учащиеся получили другое задание: придумать и решить аналогичную задачу. Это задание вызвало недоумение многих. Ученики затруднялись в подборе вещества, по формуле которого нужно выразить его состав в процентах.

В домашнее задание входило чтение параграфа учебника, формулирование и решение задачи.

На следующем уроке проведена проверка решения задач, составленных учащимися, а затем ученикам было предложено приступить к самостоятельному решению задач нового типа на расчеты по формулам. Например, «Сколько граммов меди содержится в 320 г оксида меди (II)?»

При решении задач на расчеты по формулам, учитель предлагает ребятам сформулировать условие и решить задачу, применяя знания из курса математики. Такой прием оказался эффективным. Учащиеся на своем опыте убедились в том, что расчеты по формулам не представляют каких-то особых задач, неизвестных в математике и физике, а являются теми же типами задач, которые уже решались в данных курсах.

Эта же методика применяется Богановой О.А. и при ознакомлении с расчетами по химическим уравнениям.

Учитель считает, что легче найти решение задачи тогда, когда учащимся известно, чем определяются различия в условиях типовых задач, и они научены самостоятельно составлять текст задачи, устанавливать взаимосвязи между простейшими расчетными задачами.

Приводим пример задания, на основе которого Ольга Александровна предлагает учащимся составлять условия задач.

Задание 1. Вам даны вещества в различной упаковке. На этикетке пищевых продуктов указаны общая масса продукта и процентное содержание в нем различных компонентов. Оцените их суммарное содержание (до сотых долей процента). Придумайте задачу, используя эти данные. Условия задач не должны повторяться, их текст можно обсудить с товарищем.

Приведем вопросы, которые обсуждались с учащимися:

Какова масса интересующего вещества в упаковке?
Она больше или меньше всей массы пищевого продукта?
Какие данные необходимы для ответа?
Изменится ли решение задачи, если речь пойдет о другом веществе?

Далее учащимся предлагалось изобразить на рисунке окружность, квадрат или другую фигуру, считая ее площадь равной 100%, и заштриховать часть, соответствующую процентному содержанию рассматриваемого вещества. Представить, что вся площадь фигуры символизирует общую массу вещества. Ее принять за единицу. Содержание выбранного вещества выразить в долях от единицы. Ответить на вопрос: «Во сколько раз отличаются друг от друга числа, соответствующие процентному содержанию и массовой доле этого вещества?» Составить условие математической задачи на нахождение процента от числа и решить ее.

Затем обсуждалось, как записать в общем виде условие задачи, в которой требуется определить массу чистого вещества, если указано содержание в нем примесей в процентах или массовых долях. Предлагалось каждому записать свое условие задачи и ее решение. Проводился разбор последовательности действий, необходимых для нахождения ответа. Учащиеся выясняли существует ли ограничение в числовом значении ответа, подводились к выводу, что данная химическая задача в большей степени алгебраическая.

Задание 2. Какие примеры газовых смесей известны? Придумайте условие задачи на определение объема одного из компонентов газовой смеси, если даны ее общий объем и процентный состав. Можно воспользоваться диаграммой о составе воздуха.

Рассматривая условия составленных задач, ученики обсуждали, зависит ли ход решения от единиц измерения массы или объема, приходили к выводу о необходимости единой системы измерения всех величин при решении задач. В заключении ребята записывали условие задачи и ее решение в общем виде. К этим записям учащиеся могут обращаться в дальнейшем при решении аналогичных задач.

В Домбаровской средней школе учителя математики всегда идут навстречу преподавателям смежных дисциплин: согласовывают программы, специально переставляют некоторые темы курса, умело используют существующее повторение для того, чтобы ученики имели необходимую математическую базу для работы на уроках химии. Совместная работа учителей химии и математики начинается при обсуждении планирования уроков алгебры в 7-м классе, когда изучается прямая и обратная пропорциональные зависимости, повторяется решение задач на проценты. На уроках математики ученики 7-го класса пытаются использовать химическую символику, рассчитывать массовую долю вещества в растворе, предлагают алгоритм приготовления этого раствора, рассчитывают состав смесей в массовых долях и выражают его в процентах. В 8-м классе повторяют алгоритм поиска наименьшего общего кратного двух чисел, решение уравнений, содержащих числовые пропорции. В 9-м классе решают системы линейных уравнений, необходимые для установления состава смесей. Учащиеся опытного класса активно работают на занятиях элективного курса «Решение расчетных химических задач с использованием знаний математики и физики». Ольгой Александровной было выявлено, что данный курс:

обеспечивает профильную ориентацию;
формирует познавательный интерес;
способствует приобретению навыков решения расчетных химических задач;
развивает умения учащихся использовать знания математики и физики при решении расчетных задач;

VI.Основные компоненты опыта:

1.Программа элективного курса для учащихся 11 класса химико – биологического профиля «Решение расчетных химических задач с использованием знаний математики и физики».

2.Методика интеграции химических и физико – математических знаний и умений учащихся при решении расчетных химических задач.

VII.Новизна опыта учителя, реализующего профильное обучение,

предусматривает:

разработана методика интеграции химических и физико-математических знаний и умений учащихся при решении расчетных химических задач;
разработан элективный курс « Решение расчетных химических задач с использованием знаний математики и физики».

VIII. Система работы учителя и ее результативность.

Боганова О.А. убеждена, что при решении расчетных задач необходима специальная система ознакомления учащихся с типичными приемами рассуждения, проведения расчетов.

Опыт работы Ольги Александровны показал, что ее методика достаточно эффективна – решение типовых задач, предусмотренных программой, не вызывает затруднений, многие учащиеся с интересом решают усложненные задачи.

Интеграция — необходимое условие современного учебного процесса, её возможная реализация в рамках какой-либо школы была бы переходом этой школы на новый качественный уровень образования.

Опыт работы по предлагаемой системе позволяет сделать выводы о результатах и значении интегрированного обучения, которые сводятся к следующему:

Blog