Практико-ориентированное обучение на уроках химии
статья

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Московской области

«Московский областной медицинский колледж №3

имени Героя Советского Союза З. Самсоновой»

Доклад

тема

                                                                  Орехово-Зуево – 2021

        Химия – одна из важных областей естествознания. Без знаний по химии невозможно полноценное образование  формирование современного интеллектуального человека.  Обучение химии должно способствовать воспитанию интереса к знаниям, самостоятельности, критического мышления, трудолюбия и добросовестности.

 Одним из способов реализации практико-ориентированного обучения на уроках химии является  решение практико-ориентированных заданий.

О. Д. Кендиван сформулировал определение понятия «практико-ориентированная химическая задача», отражающее особенности ее содержания: «Практико-ориентированной является задача, направленная на развитие ключевых компетентностей учащегося и выявление химической сущности объектов природы, производства и быта, с которыми человек взаимодействует в процессе практической деятельности».

Решение практико-ориентированных задач происходит по схеме: понимание – применение – анализ – синтез – оценка.

Практико-ориентированные задания можно разделить на три группы:

- теоретические;

-  экспериментально-теоретические;

-  расчетные;

               Теоретические задачи: основа рассмотрения количественных характеристик. Их решение дает возможность  развить логическое мышление учащихся, формировать химические понятия, связывать обучение с жизнью.

  Экспериментально-теоретические задачи: при их выполнении опытным путем на основе имеющихся теоретических знаний разрешаются практические вопросы. Они могут использоваться как средство контроля.

При их выполнении происходит синтез логических, количественных и экспериментальных операций, приобретается умение решать комплексные задачи.

Расчетные задачи: Решая расчетные задачи обучающиеся уясняют количественные закономерности, приобретают навык применения  математических приемов в изучении химии.

К практико – ориентированным заданиям можно отнести ситуационные задачи. Структура ситуационной задачи такова:  она имеет интересное название, описание двух-трех ситуаций, которые выступают мотивационной формой для деятельности учащихся и заданий, которые обучающиеся должны выполнить. Для ситуационной задачи необходимо брать темы, которые привлекают внимание обучающихся. Ситуационная задача должна быть актуальной. Задача должна быть настоящим живым примером, который вызовет неподдельный интерес учащихся.

Хорошо составленная ситуационная задача вызывает чувство сопереживания с главными действующими лицами. Важно, чтобы в задаче была представлена реальная ситуация, которая стимулирует проявление разнообразных эмоций (сочувствие, удивление, радость, гнев и т.д.).

В текст ситуационной задачи необходимо включать цитаты из различных источников, чтобы создать полноценную, реалистичную картину.

Создавая ситуационные задачи, необходимо учитывать возрастные особенности обучающихся. Проблема, которая лежит в основе ситуационной задачи, должна быть понятна ученику. Наиболее эффективно использовать систему взаимосвязанных ситуационных задач.

             Здесь представлена система практико-ориентированных задач при изучении  различных тем курса химии.

Теоретические задачи, используемые при изучении  темы «Алюминий»

1. Почему провода линий электропередач изготавливают из алюминия?

2. В ряду активности металлов алюминий следует за металлами 2А группы, т. е. очень активен, но с водой, как показывает бытовой опыт, не взаимодействует при  обычных условиях (алюминиевые провода и посуда не разрушаются под действием воды). Почему?

3. Какую химическую реакцию положил в основу рассказа «Бенгальские огни» его автор Н. Носов? Запишите уравнение реакции и рассмотрите с позиций окисления-восстановления.

4.  Можно ли хранить в алюминиевой кастрюле компот из свежих ягод? Ответ подтвердите уравнениями соответствующих реакций.

5. Почему концентрированную азотную кислоту перевозят в алюминиевых цистернах?

6. Как отличить порошок железа и порошок алюминия, используя химические методы. Ответ подтвердите уравнением химической реакции.

 Экспериментально-теоретические задачи  в курсе органической химии

1. При взаимодействии соды и уксусной кислоты образуется углекислый газ, что делает тесто пышным.

1. Какую формулу имеют сода, уксусная кислота, углекислый газ?
2. Определите тип химической реакции, протекающей при этом.
3. Проведите опыт и составьте уравнения химических реакций, протекающих при выпечке хлеба с использованием соды.
4. Найдите информацию о том, какие другие вещества можно использовать аналогичным образом.
5.  Составьте схему «Применение соды в народном хозяйстве».

2.Основной компонент природного газа – метан. Некоторые крупные месторождения природного газа, например Астраханское, Оренбургское,

помимо углеводородных газов содержат значительное количество сероводорода. Эта примесь, с одной стороны опасна, так как вызывает сильную коррозию трубопроводов и перекачивающей аппаратуры. Кроме того, при сгорании такого газа получается оксид серы (IV), что вызывает загрязнение атмосферы. С другой стороны сероводород является ценным химическим сырьем, из которого можно получить, например, серную кислоту. Предложите рациональные, по вашему мнению, способы очистки природного газа от сероводорода.

При изучении свойств и применения углерода и его соединений обращается внимание учащихся на одну из современных экологических проблем – возникновение "парникового эффекта", приводящего к потеплению климата. Предлагаю такие задачи:

1. Белгородский мел содержит карбонат кальция и карбонат магния в пересчете на CaO и MgO соответственно 54 и 0,5 %.

1. Сколько примеси содержит белгородский мел?
2. Какой объем CO2 выделится в атмосферу при обжиге образца такого мела массой 1 кг?

2. В природе постоянно происходит круговорот биогенных элементов: углерода, водорода, кислорода, фосфора, азота и др. Человек в процессе своей деятельности вмешивается в круговорот веществ, использую минеральное сырье для своих нужд. Какая масса углерода должна превратиться в CO2, чтобы получить 1 л минеральной газированной воды с концентрацией углекислоты 2%, ρ=1г/см3.

При рассмотрении вопросов применения азота и аммиака в теме "Подгруппа азота" в 9-м классе для закрепления знаний использую такие задачи:

3.Азот – незаменимый биогенный элемент, поскольку входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Атмосфера – неисчерпаемый резервуар азота, однако

основная часть живых организмов не может непосредственно использовать этот азот: он должен быть предварительно связан в виде химических соединений. Существуют азотфиксирующие бактерии, способные фиксировать азот воздуха и превращать его в доступную для растений форму. С помощью таких бактерий при хорошем урожае клевер может накапливать за сезон 150-160 кг/га азота. Какой объем воздуха в м3 содержит такую массу азота? Какую массу 10 % раствора аммиачной воды (используемой в качестве удобрений) может заменить 1 га клевера, накопивший за сезон 100 кг/га азота?

4.Большой ущерб водным организмам наносят соединения мышьяка. Особенно ядовиты соединения мышьяка (III) Предложите способ очистки сточных вод от арсенатов и арсенитов, принимая во внимание, что мышьяк является аналогом фосфора.

При обобщении знаний учащихся по органической химии в 11-м классе для более глубокого понимания природных процессов предлагаю учащимся следующие задачи:

5.Накопление углекислого газа в атмосфере становится опасным загрязнением – приводит к парниковому эффекту. Какой объем CO2 попадает в атмосферу при сжигании 100 г полиэтилена ?

6.Растения поглощают минеральные вещества и углекислый газ и под действием ультрафиолета синтезируют глюкозу, выделяя кислород. Какой объем CO2 усвоили зеленые листья сахарной свеклы для получения 100 г сахарозы, из которой можно изготовить 10 конфет (одна конфета содержит примерно 10 г сахара)?

7.Листья растения махорки содержат лимонную кислоту, примерно 3%. Какая масса зеленых листьев этого растения потребуется для получения 1 кг лимонной кислоты, если потери при производстве составляют 15 %?

8.Поскольку нефтепродукты горючи, очистку от них водной поверхности

можно было бы проводить путем сжигания нефтяной пленки. Такой способ,

конечно, не экономичен, он связан с потерей топлива, но охрана природы,

сохранение морской и прибрежной фауны и флоры важнее, чем экономия нефти. Трудность сжигания нефтяной пленки заключается в том, что поджечь можно только относительно толстый слой плавающей на поверхности воды нефти. Если же пленка тонкая (так бывает в большинстве случаев), поджечь ее не удается. Предложите способ сжигания тонких пленок нефтепродуктов на поверхности воды.

9.Большие неприятности доставляет наличие в сточных водах карбоновых кислот и их солей. Предложите физико-химический способ очистки воды от этих загрязнений.

 Пример ситуационной задачи.

1.«Пища для мозга». Сахароза относится к числу наиболее распространенных  дисахаридов. Она имеет чрезвычайно важное значение в жизни человека. Известный советский ученый П.М. Жуковский чрезвычайно высоко оценил роль сахаров в развитии человеческой цивилизации: «В развитии человеческой культуры на земле сахару принадлежит огромная роль, конечно, не непосредственное, а через его физиологическое действие на весь организм человека. Начиная с раннего детства и до старости мы испытываем глубокую потребность в сахаре. Там, где надо приложить много физической и умственной энергии, где необходимо сохранять хорошую память, сахар незаменим». Во всем мире сахарозу получают, как правило, из сахарного тростника или сахарной свеклы. Древние Бенгалия явилась родиной сахарного тростника.

         В России первоначально сахар продавали в аптеках. В России первые свекловичные сахаропроизводящие предприятия появились в 1801-02 годах.

В начале 20 века в течение года человек съедал 2 кг сахара, сейчас – 40 кг.      

1. Прочитайте внимательно текст параграфа о сахарозе. Составьте список растений, содержащих сахарозу.

2. Обрисуйте в общих чертах способ извлечения сахарозы из свеклы или

других растений. Составьте  схему, которая показывает процесс получения сахара.

3. Проведите эксперимент, доказывающий состав и строение сахарозы:

а) реакция с гидроксидом меди (II) без нагревания и при нагревании.

б) реакция с «известковым молоком».

4. Проанализируйте особенности строения сахарозы и составьте перечень основных свойств сахарозы с точки зрения связи свойств со строением как представителя дисахаридов. Предложите план эксперимента, позволяющий отличить сахарозу от других углеводов.

5. На основе дополнительной информации оцените значимость сахарозы для современного человека.

6. Выскажите критические суждения по поводу названия диетологами сахара «белой смертью», согласитесь или опровергните.  Составьте в виде рекламы рекомендации правильного использования человеком сахара.

   Успешное применение практико-ориентированных задач в обучении химии возможно лишь при соответствующем дидактическом, информационном, лабораторном оснащении. Для выполнения экспериментально-расчетных задач использую микролаборатории для работы микрометодом. Это позволяет экономить реактивы и работать с малым количеством веществ.

 При отсутствии необходимых реактивов или в случае их опасности обучающиеся используют электронные носители: «Химические опыты со взрывами и без», «Виртуальная лаборатория».

В качестве источника информации использую пособия Ермакова Д. С. «Задачи с практическим содержанием», Кендиван О. Д. «Практико-ориентированные задания в обучении химии».

               Смещение акцентов в работе с традиционного «насыщения учащихся» знаниями на развитие умения размышлять, анализировать и прогнозировать, можно осуществить в рамках вариативной составляющей образовательного процесса, в частности, использования комплекса практико-ориентированных  (контекстных и ситуационных) задач по химии.

Практико-ориентированные  задачи позволят активизировать познавательную деятельность студентов , задействовать эмоциональную сферу, жизненный опыт, способствовать включению обучающихся в познавательный процесс.

Структура практико-ориентированной задачи, включающая  знание – понимание – применение – анализ – синтез  – оценку и многократно примененная на уроках, позволит вооружить обучающихся алгоритмом решения проблемных задач, возникающих в реальной жизни.

Практико-ориентированные задачи (в противоположность искусственным, надуманным) должны лежать в основе исследовательской  и проектной деятельности обучающихся.

Методическая «копилка» преподавателя   должна содержать систему практико-ориентированных задач, нацеленных на формирование  целостной реальной картины мира и места химических знаний в ней.

Информационное обеспечение обучения.

Основные источники.

 1.Бухаркина М. Ю., Полат Е. С. Современные педагогические и информационные технолог4. Ермаков Д.С., Жарикова Е.А., Ленина О.Ф. Задачи с практическим содержанием на начальном этапе изучении

2. Жильцова О. А. Организация исследовательской и проектной деятельности школьников // Дистанционная поддержка педагогических инноваций при подготовке школьников к деятельности в сфере науки и высоких технологий. – М., 2017.

3. Лобанова Л.И. Ситуационные задачи на уроках химии как пример формировании ключевых компетентностей учащихся.

4. Кендиван О. Д.-С. Практико-ориентированные задания в обучении химии.// Химия в школе. – 21.0– №8 – с.43-47

5. Конарев Б.Н. Любознательным о химии. Органическая химия. – М.,1982.

6.Павленко У.К. Ситуационные задачи как форма интерактивного изучения ии в системе образования: Учебное пособие / под ред. Е. С. Полат. – М. : Изд. Центр «Академия», 2020. – 368 с.

7.Касицина Н.В., Михайлова Н.Н., Юсфин С.М. Четыре тактики педагогики поддержки. Эффективные способы взаимодействия учителя и ученика. Спб.: Агенство образовательного сотрудничества. Образовательные проекты. Речь. М.: Сфера, 2020, 188с.

Нормативные документы.

1.Закон РФ об образовании.

2.Конституция Российской Федерации. М., 1996. - 80 с.

3.Концепция федеральных государственных образовательных стандартов общего образования: проект / Рос. акад. образования; под ред. А. М. Кондакова, А. А. Кузнецова. – М.: Просвещение, 2018.

4.Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа»: утв. Президентом Российской Федерации 4 февраля 2020 г. № Пр-271.