Формирование учебно - исследовательской деятельности учащихся на уроках химии и во внеурочное время
методическая разработка по химии (8 класс) на тему

Формирование учебно - исследовательской деятельности учащихся на уроках химии и во внеурочное время

Учебно-исследовательская работа в школе включает несколько этапов, содержит много компонентов, составляющих частей. Для освоения навыков учебно-исследовательской работы на уроках химии основная нагрузка ложится на лабораторный практикум, который является сочетанием экспериментальной задачи, расчетной части и теоретической работы в виде формирования элементов научной гипотезы и выводов, и отражает основные этапы учебно-исследовательской деятельности. Приобретенные навыки экспериментальной работы и усвоение принципов учебно-исследовательской деятельности находят свое дальнейшее развитие в разработке проектов в области химии, экологии. Обучая учащихся синтезу, анализу, аналогии, знакомя их с основными методологическими принципами такого рода деятельности (постановка проблемы, выдвижение гипотезы, анализ литературных и экспериментальных данных, теоретическое обоснование, выводы по достигнутым результатам), учитель подготавливает ученика к осознанию необходимости самостоятельной учебно-исследовательской работы как наиболее полной формы реализации их творческого потенциала, самораскрытия и самореализации личности.

Учебно-исследовательскую работу в школе я начинаю так: первое - создание проблемных ситуаций на уроке, затем поиск решения как теоретический, так и через эксперимент, анализ полученных результатов, наблюдений, затем выводы и обобщения. Такой несложный механизм технологии учебно-исследовательской работы  можно начинать с первых уроков химии. Например, в теме: “Что изучает химия? Учащиеся часто задают вопрос, который я и включила для исследования: зачем нужно изучать химию? Создается, как бы, мини педагогическая мастерская, где каждый ученик делится своим жизненным опытом, знаниями, которые складываются в совместную научную копилку. Каждой паре учащихся предлагаю научно-популярную литературу по вопросам прикладной химии, через 10 минут эта “копилка” пополняется дополнительными сведениями. То есть мы совместно подходим к осознанию значимости данной науки и можем оценить высказывание нашего знаменитого соотечественника М.В. Ломоносова: “широко распростирает химия руки свои в дела человеческие”. И так, шаг за шагом, от собирания фактов к обобщению, мы осваиваем основные химические понятия и законы. К 9 классу копилка знаний уже достаточна, чтобы перейти к освоению нового этапа учебно-исследовательской деятельности. Ежегодно образуется группа учащихся заинтересованных естественными науками, которые желают продолжить учебно-исследовательскую работу в этом направлении. Так, проводятся несложные учебно-практические работы «Анализ питьевой воды из реки Урал», «Определение чистоты воздуха в окрестностях г. Магнитогорска», методом «ловушки», «Автомобиль в деревне. Проблемы и поиск решения», «Влияние спирта на организм человека», «Содержание определенных веществ в пищевых продуктах» и др.

В этом учебном 2011-2012 году в МОУ «СОШ № 60» я освоила цифровую лабораторию «Архимед», что дает возможность организовать большое число практических, исследовательских работ, таких как «Каталитические реакции. Разложение пероксида водорода в присутствии оксида марганца (IV)», «Калорийность пищи», «ОВР. Реакция хлорида алюминия с медью». Лаборатория «Архимед»  позволяет проводить опыты и учебные исследования, как в классе, так и в походных условиях. Отображать ход эксперимента в виде графиков, таблиц, показаний приборов, обеспечивает автоматизированный сбор и обработку данных. Повышает точность и наглядность экспериментов, предоставляет практически неограниченные возможности по обработке и анализу полученных данных. Учащимися 14 ноября 2012 г. была выполнена исследовательская работа по теме: «Исследование пламени свечи» в 8 классе.  

Одним из самых ответственных и важных моментов учебно-исследовательской работы является выбор темы исследования каждым учащимся. Я предлагаю примерный перечень тем для исследования. При определении тематики ученических исследований необходимо учитывать следующие критерии:

1) актуальность темы, недостаточность ее изученности и важность в практическом отношении;

2) соответствие интересам учащегося-исследователя;

3) реальная выполнимость;

4) возможность более глубокого осмысления общих закономерностей процессов, изучаемых избранной наукой;

5) обеспеченность необходимым количеством различных источников.

                  После завершения оформления работы я пишу рецензию на нее и сосредоточиваю свое внимание на подготовке учащихся к защите исследования.

                   Таким образом, правильно организованная работа по учебно-исследовательской деятельности учащихся ориентирует на овладение определенными видами деятельности, повышает интерес к исследованию, развивает исследовательские умения и навыки, позволяет овладевать элементарными навыками самостоятельной исследовательской работы.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

ПО ХИМИИ

НА ТЕМУ:

Литературный обзор

Аскорбиновая кислота (или витамин «С») - органическое соединение, является одним из основных питательных веществ в рационе человека, которое необходимо для нормального функционирования соединительной и костной ткани. Выполняет биологические функции восстановителя и кофермента некоторых метаболических процессов, является антиоксидантом.

В природе источником аскорбиновой кислоты являются плоды свежего шиповника, болгарский красный  перец, чёрная смородина и облепиха, яблоки, земляника, цитрусовые.

По физическим свойствам аскорбиновая кислота представляет собой белый кристаллический порошок кислого вкуса. Она легко растворяется в воде и спирте.

Впервые в чистом виде витамин «С» был выделен в 1928 году, а в 1932 году было доказано, что именно отсутствие аскорбиновой кислоты в пище человека вызывает цингу.

В настоящее время кислота применяется как общеукрепляющее и стимулирующее нервную систему средство при различных заболеваниях  (простудных, онкологических), а также профилактически при недостаточном поступлении с пищей, например, в зимне-весенний период. Аскорбиновая кислота вводится при отравлении угарным газом.

Первыми признаками нехватки витамина «С» являются кровоточивость дёсен, частые простуды, предрасположенность к воспалениям слизистых оболочек, варикозное расширение вен, повешенная утомляемость, плохая концентрация внимания.

Избыток витамина «С» может вызывать раздражение мочевого тракта (при длительном употреблении), кожный зуд, понос, однако отчётливых результатов клинических исследований на эту тему не представлено.

Люди должны получать аскорбиновую кислоту с пищей, так как ген, отвечающий за образование одного из ферментов синтеза этой кислоты, нефункционален. У растений витамин «С» синтезируется из галактозы, а у большинства животных - из глюкозы, за исключением приматов и некоторых других животных (например, морских свинок), которые получают её с пищей.

Синтетически аскорбиновую кислоту получают из глюкозы.

Суточная физиологическая потребность витамина «С» для взрослых-90 мг, для детей - от 30 до 90 мг в зависимости от возраста, пола.

В пищевой промышленности аскорбиновая кислота и её натриевая (аскорбат натрия), кальциевая  и калийная соли применяются в качестве антиоксидантов Е300-Е305, предотвращающих окисление продуктов.

Актуальность темы

Любой человек желает быть здоровым, крепким и жить как можно дольше. Очень часто мы слышим из рекламных роликов по телевидению, что витамин «С» повышает иммунитет человека. Врачи его назначают при лечении любых заболеваний, как общеукрепляющее средство и для профилактики такого вирусного заболевания, как грипп. В зимнее-весенний период  наступает авитаминоз – отсутствие в организме аскорбиновой кислоты. Именно в этот период человек должен усиленно потреблять продукты, содержащие это вещество. Нам стало интересно, в каких продуктах содержится больше всего аскорбиновой кислоты и как повлияет температура на это вещество. Из литературных данных наибольшее количество аскорбиновой кислоты в цитрусовых. Но к ним относится много разных видов. Мы решили химическим путем доказать это, а также выяснить в каком виде растения цитрусовых витамина «С» больше.                                

Цель работы:

1. Исследовать содержание витамина «С» в различных фруктах.

2. Сравнить содержание аскорбиновой кислоты в свежих, запеченных и замороженных яблоках.

Методика определения содержания аскорбиновой кислоты

Для проведения эксперимента был использован довольно точный метод – титриметрический. Методика окисления аскорбиновой кислоты йодом. При окислении аскорбиновой кислоты йодом протекает реакция по следующей схеме

I2    +     С6Н8О6     →        С6 Н6О6   +   Н I

Оборудование:

Фарфоровая ступка с пестиком, бюретка, электронные весы.

Реактивы: 

0,125% спиртовой раствор йода, раствор крахмала, слабый раствор соляной кислоты.

Приготовление спиртового раствора йода. Взять аптечный 5% раствор йода и разбавить его в 40 раз, при этом получится 0,125% раствор. 1 миллилитр такого раствора соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислоты.

Приготовление раствора крахмала. 1 грамм крахмала развести в небольшом количестве воды и вылить в стакан кипятка, после этого прокипятить одну минуту. Приготовленный раствор можно хранить в холодильнике не более одной недели.

Методика определения аскорбиновой кислоты

1. Взвесить взятый для исследования фрукт.

2. Вырезать ножом из нержавеющей стали ломтик фрукта. Проба должна быть взята от кожуры до сердцевины.

3. Взвесить остаток фрукта и вычислить массу пробы.

4. Тщательно растереть ломтик фрукта в фарфоровой ступке. В ступку предварительно налить несколько миллилитров раствора соляной кислоты.

5. Добавить в ступку с растёртым фруктом несколько миллилитров крахмала.

6. Титровать смесь раствором йода до появления устойчивого синего окрашивания, которое не исчезает в течение 10-15 секунд.

7. Рассчитать количество раствора йода, необходимого для титрования целого фрукта по формуле:

             99,5(г)х 7,7(мл)

Х=       __________________= 111,04(мл.)

               6,9(г)

Где 99,5 г - масса целого мандарина.

        6,9 г.- масса пробы мандарина.

        7,7 мл - объём раствора йода, израсходованного на титрование пробы мандарина.

8.Рассчитать массу аскорбиновой кислоты в целом фрукте по формуле:

          111,04(мл.) х 0,875 (мг.)

У=_____________________________

                     1 (мл.)

Где  0,875 мг - количество аскорбиновой кислоты, которому соответствует 1 мл 0,125%-го раствора  йода.

9. Рассчитать (в %) содержание витамина «С» в целом фрукте.

Выводы:

1. Исследуемые фрукты по уменьшению содержания аскорбиновой кислоты распределяются в следующем порядке: мандарин, лимон, апельсин, яблоко зимнее сорт «Медовое», яблоко зимнее сорт «Антоновка», яблоко осеннее сорт «Коричное полосатое», груша, киви.

2. При содержании яблока в течение суток в замороженном состоянии количество витамина «С» снижается приблизительно на 47%.

3. При действии на яблоко высокой температуры (при запекании в духовке)  содержание витамина «С» снижается на 75%.

Рецензия

На исследовательскую работу по химии ученицы 9 «А» класса

 МОУ Кизильской СОШ № 1 Козловой Александры, Таркиной Виктории  

по теме: «Содержание витамина «С» в различных фруктах

 и влияние на него температур»

Представленная на рецензирование работа посвящена теме содержание витамина «С» в различных фруктах и влияние на него температур. В данном исследовании проблема содержания витамина «С» рассматривается с теоретической и практической точки зрения.

Содержанием теоретической части исследования является понятие витамина «С»  как химического органического вещества – аскорбиновая кислота, ее биологическое значение и пути поступления в организм человека, нахождение в природе, последствия избытка, недостатка или отсутствия аскорбиновой кислоты в организме.

Эмпирическая часть исследования представляет собой реальное химическое, последовательное исследование содержания витамина «С» (в процентах) в следующих фруктах: мандарин, лимон, апельсин, яблоко зимнее сорт «Медовое», яблоко зимнее сорт «Антоновка», яблоко осеннее сорт «Коричное полосатое», груша, киви. Также влияние температуры на содержание витамина «С» в яблоке. По окончанию работы учащиеся пришли к выводу, что полезнее человеку употреблять свежие фрукты, а именно мандарины (0,097%), лимоны (0,075%), содержащие большее количество аскорбиновой кислоты. Поскольку она является одним из основных питательных веществ в рационе человека, которое необходимо для нормального функционирования соединительной и костной ткани. Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, повышает сопротивляемость организма экстремальным воздействиям.

Выполняет биологические функции восстановителя и кофермента некоторых метаболических процессов, является антиоксидантом.

Оценивая работу в целом, можно признать её соответствующей требованиям, предъявляемым общеобразовательным учреждением, с оценкой «отлично».

Руководитель: учитель химии и биологии   /Шанкеева А.К./                                    

Подпись _______________________

Все данные занесли в таблицу результатов эксперимента