Формирование естественнонаучной грамотности при изучении химии
статья по химии (10 класс)

                                                                Статья

Иванова Вера Александровна, учитель химии

«Формирование естественнонаучной грамотности при изучении химии»

       Вопрос о формировании и развитии естественнонаучной грамотности в настоящее время является очень актуальным. Выпускники школы должны уметь эффективно применять полученные знания на практике, успешно использовать их в профессиональной деятельности, в процессе социальной адаптации. Естественнонаучная грамотность позволяет формировать умения решать задачи и самостоятельно применять знания в новых ситуациях. Задания, формирующие естественнонаучную грамотность, должны содержать: информацию в виде таблиц, схем, графиков, рисунков; содержать материал из различных предметных областей, задания творческого характера.

      Задания должны проверять следующие группы естественнонаучных умений:

- научно объяснять явления

- интерпретировать научную информацию

- проводить учебные исследования

      Формы заданий:

1. Задания с закрытым ответом:

- с множественным выбором

- задания на сопоставления

- задания на исключение неверных утверждений

-  задания на установление последовательности действий

2. Задания с открытым ответом:

- задания с кратким ответом

- задания с развернутым ответом

Примеры заданий, направленных на развитие естественнонаучной грамотности обучающихся на уроках химии.

I. Компетенция "Научное объяснение явлений"

1. Задание на выбор правильных утверждений

Выберите все верные утверждения, которые характеризуют реакцию промышленного получения метанола между оксидом углерода (ll) и водородом:

1) Данная реакция является реакцией гомогенной

2) Выход метанола увеличивается с понижением давления и повышением температуры

3) Реакция протекает самопроизвольно без участия катализатора

4) Выход метанола увеличивается с повышением давления и понижением температуры

5) используется принцип циркуляции

Ответ: 145

2. Задание на выбор правильных утверждений

Выберите все верные утверждения, которые характеризуют а) этен б) этин

1) В молекуле присутствуют кратные связи

2) Характерна реакция полимеризации

3) Форма молекулы- пространственная

4) Характерна реакция замещения

5) Обесцвечивает бромную воду                                                                                                                

6) Применяется для получения ароматических углеводородов                                                                                                              

7) Тяжелее воздуха

8) Применяется для получения этанола

9) Характерна реакция тримеризации

Ответ: а) 1,2, 5, 8 б) 1, 4, 5, 6, 9

3. Задание с открытым ответом

Гидролиз- химическая реакция разложения солей под действием воды. В зависимости от природы оснований и кислот, образующих соль, реакция гидролиза протекает по – разному. Гидролиз идет по- разному в зависимости от силы кислоты и основания, которые образуют соль.

Различают гидролиз: по катиону, по аниону, и по катиону и по аниону, при этом изменяется реакция среды раствора. Соли образованные сильными основаниями и сильными кислотами, гидролизу не подвергаются, так как не происходит нарушение равновесия между числом ионов водорода и гидроксид-ионов

Вопрос Как можно усилить реакцию гидролиза?

Ответ. Реакции обратимого гидролиза подчиняются принципу Ле- Шателье

Усилить гидролиз возможно:

- добавить воды

- нагреть раствор

- связать один из продуктов реакции гидролиза в труднорастворимое соединение или удалить один из продуктов реакции в газовую фазу.

Пример. Процесс обратимого гидролиза по аниону

Молекулярное уравнение   CH3COONa + H2O  🡪 CH3COOH + NaOH

Ионное уравнение       CH3COO- + H2O  🡪 CH3COOH +   OH-

Усилить гидролиз можно добавить кислоту для связывания гидроксид-ионов, находящихся в растворе

II.  Компетенция: «Интерпретация научной информации»

1. Работа с графиком

Проанализируйте график

Задания

1. Какой процесс показывают  графические зависимости ( рис.1 и рис.2)?
2. Какой отрезок на графике указывает тепловой эффект реакции?
3. Какое уравнение называется термохимическим?
4. Составьте термохимическое уравнение, если при сжигании 6 г магния выделилась теплота равная 150,4 кДж.    

Ответы.

1. Рисунок 1-  экзотермическая. Русунок 2- эндотермическая
2.  Отрезок- Г
3. ТХУ – уравнение, в котором указан тепловой эффект реакции, выделившийся или поглощенной в ней.
4. Решение

Определить число моль      n = 6:24 = 0,25 моль

Определить тепловой эффект реакции     Q = (2х 150,4): 0,25 = 1203 кДж

Ответ: ТХУ:   2Mg + O2 = 2MgO + 1203 кДж

2. Задание с открытым ответом

     Одним из жизненно важных микроэлементов для организма человека является цинк. Цинк необходим для функционирования любой клетки организма. Он участвует в синтезе ДНК и РНК, входит в состав ряда ферментов, повышает защитные свойства организма, укрепляет иммунитет. Суточная потребность для школьников составляет 6 мг, суточная потребность для взрослых – 14 мг.

Темный шоколад содержит 3,6 мг цинка в 100 г.  Сколько нужно шоколада школьникам, чтобы получить суточную потребность?

Решение.

Масса шоколада    m= (100х 6) : 3,6 = 166,7 г

Ответ: масса шоколада    m= 166,7 г

III. Компетенция «Применение естественнонаучных методов исследования»

1. Задание на сопоставление

Установите соответствие между химическими веществами и областью их использования. К каждой позиции, обозначенной буквой, подберите позицию, обозначенную цифрой. В ответе укажите последовательность цифр.

Химические вещества

а) целлюлоза

б) нитробензол

в) анилин

г) этилен

д) бутадиен 1,3

Область использования веществ

1) получение полимеров

2) искусственного волокна

3) производство анилина

4) производство каучуков

5) синтез красителей

формирования

Ответ: 23514

2. Задание на сопоставление

Установите соответствие между химическими веществами и областью их использования. К каждой позиции, обозначенной буквой, подберите позицию, обозначенную цифрой. В ответе укажите последовательность цифр.

Химические вещества

а) метан

б) изопрен

в) анилин

г) ацетилен

д) уксусная кислота

Область использования веществ

1) консервирование продуктов

2) получение тепла

3) производство резины

4) высокотемпературная сварка

5) производство красителей

Ответ: 23541

3. Задание с открытым ответом

 Молоко является источником питания, ценным, полезным пищевым продуктом. Молоко - сбалансированный напиток входит в ежедневный рацион в течение всей жизни. Содержит аминокислоты, макроэлементы, микроэлементы, витамины.

При исследовании образцов молока было обнаружено, что в отдельных образцах содержится крахмал. Некоторые производители добавляют в состав молока крахмал, для придания продукту густоты.

Вопросы:

1. Как определить содержание крахмала в молоке?
2. К какой группе углеводов относится крахмал?
3. Где находит применение крахмал?

Ответы:

1. При добавлении к образцу молока раствора иода появляется синее окрашивание
2. Крахмал относится к классу углеводов полисахаридов
3. Применяется в качестве наполнителя в целлюлозно-бумажной промышленности, в пищевой для получения глюкозы, патоки, кондитерских изделиях, в текстильной- для обработки тканей, фармацевтической промышленности

                       Список литературы

1. Демидова, М. Ю., Ковалева, Г. С. Естественнонаучная научная подготовка школьников: по результатам международного исследования PISA / М. Ю. Демидова, Г. С Ковалева.-Москва: МИОО, 2011. 157-165 с.

2. Открытый банк заданий по естественнонаучной грамотности ФИПИ: https://fipi.ru/otkrytyy-bank-zadaniy-dlya-otsenki-yestestvennonauchnoy-gramotnosti

 3. Колесникова, И. А., Горчакова-Сибирская, М.П. Педагогическое проектирование: Учеб. пособие для высших учеб. заведений / И. А. Колесникова, М. П. Горчакова-Сибирская- Издательский центр «Академия», 2015. 288с.