Тема: Учебно-познавательные контекстные экологические задачи на уроках химии как средство мотивации к обучению».
статья по химии (10 класс) по теме

                                                                         Новосадова Н.И. 

учитель химии

                                                                         ГБОУ школы №644                                                  

                                                                         Приморского  района

                                                                         г.Санкт-Петербурга

Тема: Учебно-познавательные контекстные

экологические задачи на уроках химии

как средство мотивации к обучению».

СТАТЬЯ

Актуальной проблемой современного образования является формирование и развитие мотивации к обучению и познавательной деятельности учащихся, личность которых является центральной фигурой образовательного процесса. Известно, что именно познавательная деятельность, интерес к которой прививается в школе, впоследствии станет основой для развития способности ученика в любых условиях чувствовать себя уверенно и компетентно.

Именно познавательная мотивация является непременным условием успешной учебной, а в дальнейшем и профессиональной деятельности человека.

В процессе обучения и воспитания в школе, у обучающихся формируется ответственное отношение к окружающей среде, экокультура мышления и поведения, ориентация  на здоровый образ жизни, гигиенические нормы и правила, что без сомнения помогает ученикам правильно оценивать свою жизненную позицию, осознанно себя профессионально ориентировать.

Мотивация учения - одно из основных неотъемлемых условий обучения, от которой напрямую зависят результаты учебной деятельности ученика, его отношение к предмету и образованию в целом.

Для того чтобы обучающиеся по настоящему включились в работу, нужно, чтобы  задачи, которые ставятся перед ними в ходе учебной деятельности, были не только поняты, но и внутренне приняты детьми, то есть, чтобы они приобрели значимость для учащегося и нашли, таким образом, отклик и опорную точку в его переживании.

В концепции образования подчеркивается, что химия - одна из немногих естественных наук, которая играет центральную роль при комплексном рассмотрении природы, общества и человека.

К числу активных методов обучения относится и решение учебно-познавательных задач.

Весь материал, изучаемый в курсе химии можно рассматривать через призму экологических проблем, как наиболее важных проблем, стоящих перед человечеством сегодня.  Активизация мыслительной деятельности  обучающихся может происходить с помощью создания проблемных ситуаций при решении экологических задач, как средство мотивации к обучению химии.

Решение таких задач это процесс развития мыслительных и творческих способностей учащихся, так как они содержат большой объем информации  по химической и экологической дисциплинам.

Решение задач всегда связано с творчеством потому, что незаметно для себя ученик развивает весьма полезные в последующей образовательной деятельности навыки самостоятельной работы с научной литературой и умении ориентироваться в практическом применении знаний.

Кроме того задачи очень удобный и надежный способ проверки знаний. Для решения любой химической задачи необходимо владеть:

1. собственно химическими знаниями (строение и свойство тех веществ, о которых идет речь);
2. приемами решения данного типа задач (они универсальны и не зависят от уровня химической сложности).

Контекстные  экологические задачи, в основе которых лежат химико-экологические понятия, позволяющие обозначить экологические проблемы, связанные с ухудшением качества окружающей среды в результате ее загрязнения, ориентированы на то чтобы вызвать интерес у учащегося, актуализировать  имеющий у ученика личностный опыт.

Суть работы с контекстными экологическими задачами  заключается в том, что учитель создает на уроке реальную или моделирует воображаемую жизненную ситуацию и предлагает ученику действовать в ней, опираясь на имеющиеся у него знания и опыт. Поскольку ситуация представляется ученику знакомой, он принимается за выполнение предложенного учителем задания без страха и сомнения. Но все не так непросто как кажется: в какой-то момент ученик обнаруживает неполноту или недостоверность своих знаний, представлений и ситуация, казавшаяся прежде знакомой и понятной, и ситуация, возникшая перед ним осознается  как проблемная. Осознанная проблема материализуется в сознании учащегося в виде вопроса.

Ученики задают вопросы себе, друг другу, учителю, фиксируя тем самым границы своего незнания и демонстрируя желание и готовность искать на эти вопросы ответы.

 Для нахождения ответа учащийся использует необходимую литературу  (словари, таблицы, дополнительную литературу и т.д.), анализирует имеющиеся знания, обращает внимание на пропущенные ранее детали.

Дети любят новое, неожиданное, а каждая такая задача требует нового пристального взгляда на знакомые ситуации.

 Идет активный поиск решения, и знания, приобретенные и подтвержденные таким образом, остаются надолго.

Примеры  контекстных  экологических задач:  

 1). При газификации угля с использованием тепла атомного реактора полученный газ проходит определенные этапы очистки. Полученный газ, содержащий СО и Н2 (синтез-газ), передается для технологического использования. Если требуется обогатить газ метаном, его направляют в метанатор, где протекает реакция гидрирования СО водородом до метана с образованием воды. После отделения воды полученный синтетический природный газ используют в качестве топлива. Составьте уравнения описанных выше превращений. Определите объем метана, который можно получить из 350 м3СО. Сколько воздуха по объему потребуется для полного сжигания полученного метана? Ответ: 350 м3; 3341 м3

2). Зеленые растения способны очищать загазованный городской воздух, в т.ч. и за счет способности некоторых деревьев и кустарников окислять пары бензина, керосина, ацетона и др. К таким растениям относятся: береза карельская,ель колючая голубая, липа крупнолистная, сосна обыкновен-ная, береза бумажная, ель обыкновенная, рябина обыкновенная и др.

Механизм окисления состоит в следующем. Вследствие  жизнедеятел-ности зеленых растений в окружающей среде увеличивается количество озона (О3). Озон, как известно, - соединение нестойкое и легко распадается на О2 и О. Атомарный кислород – сильный окислитель. Соединяясь с водой, он образует еще более мощный окислитель – пероксид водорода. Пероксид водорода, вступая в реакцию с вредными органическими примесями воздуха (парами бензина, керосина и др.), окисляет их и тем самым способствует очищению окружающей среды.

Составьте уравнения указанных  (возможных) превращений.

3). В природе постоянно происходит круговорот биогенных элементов: углерода, водорода, кислорода, фосфора, азота и др. Человек в процессе своей деятельности вмешивается в круговорот веществ, использует 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.   (Ответ: 3,84 г.)

4) Металлургический завод  «Петросталь» - это многопрофильное предприятие с полным циклом обработки металлов от выплавки стали до изготовления на современном металлообрабатывающем оборудовании готовых деталей. Завод производит стальной сортовой металлопрокат,стальное, чугунное и цветное литье, детали и запасные части для различных отраслей отечественной промышленности и на экспорт. 

 Для нейтрализации промышленных стоков гальванического участка этого завода потребовалось 600 кг негашеной извести CaO с массовой долей примесей 7%. Какая масса иона никеля Ni2+, содержащегося в стоках была нейтрализована.  (Ответ: 587 кг)

5).На основе данных об уровнях загрязнения атмосферного воздуха различными веществами в более чем 100 городах России определена ориентировочная численность населения, находящегося на загрязненных территориях (см.рис.). Проанализируйте представленные данные и назовите источники попадания этих веществ в атмосферу. Назовите пути уменьшения выбросов этих веществ в окружающую среду.

Рис. Ориентировочная численность населения (млн. чел.) на территориях с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха некоторыми вредными веществами: 1.бензапиреном (13,9 млн. чел.); 2. фенолом (10,4 млн. чел.); 3. формальдегидом (4,9 млн. чел.); 4. стиролом (3,6 млн. чел.); 5. бензолом (2,6 млн. чел.); 6.метилмеркаптаном (1,1 млн. чел.); 7. винилхлоридом (0,4 млн. чел.).

6).   В процессе жизнедеятельности современного человека образуется огромное количество бытовых отходов. Городской мусор содержит много ценных веществ: алюминий (крышки от молочных бутылок, фольга от чая, шоколада, конфет), олово (консервные банки) и даже золото (негодные радиодетали, черепки тарелок с золотой каемкой). Однако переработкой мусора с целью выделения полезных материалов и веществ в городском хозяйстве почти не занимаются. Это связано с тем, что мусор – совершенно уникальная по количеству компонентов смесь. Выделение из неё веществ в чистом виде – дело очень трудоёмкое и дорогое.

  Пока не найдены эффективные и простые способы переработки мусора. Это дело будущего, однако вы уже сейчас можете предложить методы разделения некоторых компонентов отходов.

  Вам выдана смесь поваренной соли, песка, железного порошка, гранул полиэтилена, моделирующих мусор, а также компоненты этой смеси в чистом виде. Попытайтесь найти простые и эффективные методы разделения этой смеси. Определите массовую долю каждого компонента в смеси.