Использование методов проблемного обучения на уроках химии
план-конспект занятия по химии на тему

НИКОЛАЕВСКАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА

Использование методов проблемного обучения на уроках химии

ВЫПОЛНИЛА:

                                                  учитель химии

                     Сафонова Н.В.

Высокие результаты обучения не могут быть достигнуты без активной познавательной деятельности самих учащихся, без сосредоточения их внимания на изучаемом предмете, без желания познать неизвестное. Мышление начинается с вопроса, требующего разрешения. Поэтому, чтобы ученик начал, активно мыслить, перед ним следует поставить познавательную задачу. Причём она должна быть осознана как действительно требующая выяснения, ми этот процесс выяснения нового должен представлять для него личный интерес. Проблемное обучение как раз и предполагает последовательное и целенаправленное выдвижение перед учащимися познавательных задач, разрешая которые они под руководством учителя активно усваивают новые знания.

Проблемные ситуации позволяют, опираясь на непроизвольное внимание учеников, постепенно вырабатывать у них произвольное внимание к объекту изучения, стремление овладеть предметом, несмотря на имеющиеся трудности.

Наиболее эффективны следующие три способа  проблемного   обучения:

-  проблемное  изложение это способ организации  проблемного   обучения  наиболее уместен в тех случаях, когда учащиеся не обладают достаточным объемом знаний, когда они впервые сталкиваются с тем или иным явлением и не могут установить необходимые ассоциации;

-  поисковая беседа это такая беседа, в процессе которой учащиеся, опираясь на уже известный им материал, под руководством учителя ищут и самостоятельно находят ответ на поставленный  проблемный  вопрос;

- самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся является высшей формой самостоятельной деятельности и возможна лишь тогда, когда они обладают достаточными знаниями, необходимыми для построения научных предположений, а также умением выдвигать гипотезы.

Осуществление  проблемного   обучения  возможно при следующих условиях: 

– наличие  проблемной  ситуации;

– готовность ученика к поиску решения;

– возможность неоднозначного пути решения.

При этом выделяют следующие приемы осуществления  проблемного   обучения:

• приёмы создания проблемных ситуаций – постановка проблемных вопросов, задач, опытов;
• приёмы формирования учебных гипотез по разрешению проблемных ситуаций – высказывание предположений о причинах явлений, о связях между понятиями, величинами;
• приёмы доказательства учебных гипотез – доказательства на основе сравнений, логических рассуждений, результатов учебно-исследовательских опытов;
• приёмы формирования новых учебных выводов и обобщений.

Проблемное обучение рассчитано на всех, а не только на хорошо успевающих учащихся. Проблемный подход призван заинтересовать всех школьников предстоящей проблемой, позволяет управлять размышлениями учащихся, быстро получать информацию от учащихся и оперативно реагировать на неё. К слабоуспевающим учащимся нужен особы подход. При постановке проблемных задач необходимо привлекать их к ответам на более лёгкие вопросы, поощряя их ответы и создавая тем самым стимулы для дальнейшего участия в размышлениях над более сложными проблемами.

Курсы неорганической и органической химии, построенные на идеях зависимости свойств веществ от их строения, представляют особенно широкие возможности для использования методов проблемного обучения. Поэтому изучение всего основного содержания предмета можно построить как систему познавательных проблем и способов их решения, но масштабы проблем будут различны. Одни из них широкого плана, и решению их подчиняется изучение отдельных тем или целых разделов химии, другие более узкие, охватывающие содержание нескольких уроков или одного, являющиеся ступенями к решению более общих проблем.

Использование методов проблемного обучения, по моему мнению, следует начинать уже на первом году обучения химии, то есть с восьмого класса. С первых уроков учащиеся знакомятся с основными химическими понятиями и законами, расширяют знания о строении веществ и их свойствах. Таким образом, оперируя основными положениями «Атомно-молекулярного учения», учащиеся достаточно активно участвуют в решении проблемных вопросов и задач при изучении основных законов химии: сохранения массы веществ, постоянства состава вещества и других.

Например, урок в 8 классе «Закон сохранения массы веществ». Проблемная задача мною ставится в форме демонстрационного опыта: в замкнутой системе взвешиваются вещества, вступающие в реакцию, растворы сульфата меди (II) (CuSO4) и гидроксида калия (m1) (KOH) и образующиеся в результате реакции вещества, гидроксид меди (II) (Cu(OH)2) и раствор сульфата калия (m2) (K2SO4); по одному из признаков протекания реакций учащиеся убеждаются в том, что химическая реакция прошла - выпал осадок голубого цвета. Результаты взвешивания веществ до и после реакции подтверждают закон сохранения массы веществ. Учащиеся стоят перед решением проблемной задачи: почему m1=m2? Благодаря актуализации ранее полученных знаний о строении веществ, учащиеся сравнительно легко приходят к следующему выводу: m1=m2, так как  атомы и их количество в результате химических превращений не изменяются, а только соединяются по-другому с образованием новых веществ.

Очень часто для решения проблемных ситуаций на уроке требуется от учащихся привлечения не только ранее изученных внутрипредметных связей, но и межпредметных связей (природоведение, биология, физика и др.). Например, уроки по круговороту веществ в природе в  8 и 9 классах. При изучении вопроса о круговороте кислорода в природе (8 класс) я ставлю проблемный вопрос: «Почему запасы атмосферного кислорода остаются на постоянном уровне (21% по объёму), не смотря на огромный расход этого вещества в различных процессах (дыхание, горение)? Используя сведения о кислороде, полученные на уроках биологии и химии, учащиеся приходят к выводу о том, что постоянное содержание кислорода в атмосфере является следствием равновесия двух процессов противоположных по действию, так как продукты одного процесса служат исходными веществами для другого, это окисление (дыхание, горение) и фотосинтез.

Поэтому уже при изучении следующего вещества водорода, можно ставить перед учащимися вопросы проблемного характера. Например, урок «Применение водорода», решая ряд проблемных вопросов на зависимость свойств водорода и возможным его применением, ученики заполняют таблицу:

На уроке «Соли аммония» (9 класс) мною предлагается задания по ознакомлению со свойствами солей аммония:

1. Изучите внешний вид и растворимость солей аммония в воде -   NH4Cl

(1 вариант), (NH4)2SO4 (2 вариант).

При обсуждении результатов опытов делается вывод об общих физических свойствах солей аммония.

2. Составьте уравнения диссоциации этих солей.

Следует вывод, на основании анализа уравнений диссоциации, о схожем механизме с другими солями и возможности проявления общих с ними свойств.

3. Исследуйте, как эти соли относятся к действию щелочей. К растворам солей добавьте 3 - 4 капли раствора гидроксида натрия, встряхните и определите запах.

Обсуждение результатов опытов позволяет сделать выводы: об общем признаке протекания реакций между солями аммония и щелочами (появление запаха аммиака); о возможном использовании данной реакции для качественного определения  катионов аммония.

 4. Составьте молекулярное и ионные уравнения данной реакции.

Большое значение в химии имеет понимание генетической связи между неорганическими и органическими веществами. Добиться положительных результатов можно быстрее, если вначале выяснить характерное строение веществ данного класса и их химические свойства, а потом на этой основе выявить генетические связи с другими классами соединений. Если в основу урока (8 класс) по теме «Генетическая связь между различными классами неорганических соединений» заложить проблемную задачу в форме демонстрационного опыта, то ученики сами придут к выводу о существовании взаимосвязи между веществами разных классов в их строении и свойствах.

Задача.

 Экспериментально докажите принадлежность оксида фосфора (V) и оксида кальция к определённым группам оксидов. Установите взаимосвязь их состава и свойств с представителями других классов.

Решение:

Опытным путём учащимися осуществляются реакции:

1. СаО + Н2О = Са(ОН)2 – лакмус меняет цвет на синий, значит, образовалось растворимое основание, следовательно, оксид кальция – основный оксид;
2. Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4 - лакмус меняет цвет на красный, значит, образовалась кислота, следовательно, оксид фосфора(V) – кислотный оксид;
3. при сливании полученных растворов, лакмус принял первоначальный цвет – фиолетовый, значит, при взаимодействии основания и кислоты образуется соль

          3Са(ОН)2 + 2Н3РО4 = Са3(РО4)2 + 6Н2О.

Анализируя результаты опытов, учащиеся, под моим руководством, составляют схему, отражающую генетическую связь между различными классами неорганических соединений:

   Са   →   СаО    →   Са(ОН)2 

металл       основный           основание

                      оксид

                                                           Са3(РО4)2

                                                                 соль

   Р     →    Р2О5   →   Н3РО4

неметалл    кислотный     кислота

                         оксид

Курс органической химии даёт ещё более широкие возможности для развития познавательной активности учащихся с использованием проблемного подхода. Изучая неорганическую химию, учащиеся соотносят свойства веществ с их составом, в химических превращениях усматривают, прежде всего, перегруппировку атомов и ионов, изменение степеней окисления элементов. Изучение органической химии требует более глубокого проникновения в мир молекул, атомов и электронов. Наблюдая те или иные превращения веществ, учащиеся должны постоянно представлять себе разнообразные явления, в какой последовательности соединяются атомы в молекулах, как они располагаются в пространстве, какие электронные процессы происходят при разрыве и образовании химических связей, в чём проявляется взаимное влияние атомов.

Так, например, при изучении непредельных углеводородов ряда этилена (10 класс) возникает целая цепь проблемных ситуаций:

1. анализ молекулярного состава этилена приводит к противоречию с валентностью элементов – СII2НI4, но углерод в органических соединениях всегда четырёхвалентен;

Какова же структурная формула этилена?

         Н        Н                         Н                  Н

          ‌׀           ‌ ׀

Н ― С  ―   С ― Н     →              С =  С

          ‌              ‌                                            

                                          Н                  Н

2. двойная связь между атомами углерода требует более глубокого рассмотрения электронного строения  - SP2 гибридизация, каждый атом углерода участвует в образовании трёх σ-связей и одной

π-связи;

3. возникает понятие о π- связи – образуют Р-негибридные электронные облака, менее прочная, чем σ- связь;
4. установление особого характера химической связи требует выяснение влияния её на свойства веществ – характерны реакции присоединения по месту разрыва π- связи.

Разрешение проблемных ситуаций под руководством учителя заставляет учащихся сравнивать, обобщать, анализировать явления, а не просто их механически запоминать. Используя на уроках методы проблемного обучения, убеждаешься на опыте, что они способствуют развитию познавательной активности, творческой самостоятельности учащихся, формированию их мировоззрения, интеллектуальному развитию, и как следствие этого, повышению качества знаний.