Инновационная/экспериментальная деятельность (биология)

Технология «Перевернутый класс» в преподавании биологии

В настоящее время, компетентность в области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) является одной из приоритетных целей образования. Возможность ее формирования напрямую связана с активной деятельностью обучающихся в информационной компьютерной среде.

Многие согласятся с тем, что современному ученику совсем не хочется читать учебники. Дети предпочитают поиск информации в интернет- источниках, просмотр учебного видео, онлайн- тестирования, виртуальное общение.  Так почему бы и учителю не использовать возможности интернет- ресурсов для обучения?

Одним из образовательных направлений, пользующейся большей все популярностью, является смешанное обучение. Смешанное обучение, или blended learning, – современная образовательная технология, в основе которой лежит концепция объединения технологий «классно-урочной системы» и технологий электронного обучения, базирующегося на новых дидактических возможностях, предоставляемых ИКТ и современными учебными средствами. 

В своей работе я использую одну из технологий смешанного обучения «Перевернутый класс».

Перевернутый класс – это один из компонентов современной технологии смешанного обучения. При этом реализация электронного обучения осуществляется вне школы: учитель предоставляет доступ к электронным образовательным ресурсам для предварительной теоретической подготовки дома. На учебном занятии организуется практическая деятельность.

 Я применяю технологию «перевернутый класс» в ходе преподавания элективного курса в 10-11 классах для подготовки к ЕГЭ.  При подготовке к урокам элективных курсов я стала задумываться над тем, как увеличить время на занятиях для решения заданий на применение знаний и умений. В рамках единственного часа в неделю приходилось повторять и объяснять обширный объем когда-то пройденного, но подзабытого материла. Времени на практическую часть практически не остается.  Кроме того, задавая домашние задания на закрепление, как и любой учитель сталкивалась с проблемой списывания готовых ответов, скачивания презентаций. Тогда пришла идея задавать на дом изучение теоретических аспектов темы с помощью ресурсов интернет и применять в работе технологию «Перевернутого обучения».

Для организации обучения требуются следующие инструменты:

• ПК или смартфон у каждого ученика с доступом в интернет (если его нет проблема решается копированием материала у учителя на флеш-карту).
• Регистрация в  Google.

Внедрение технологии состояло из нескольких этапов:

Первый — обсуждение с учащимися сути технологии, ее плюсов и минусов, принятие решения об апробации.

Следующий шаг — создание информационной среды. Мной был создан персональный сайт учителя.

Третий этап — создание или поиск и публикация в сети цифровых учебных материалов. Я использовала специально подготовленные лекции портала Sbio.info, собственный лекционный материал, презентации по изучаемым темам и видеолекции портала «Видеоурок».

Четвертый этап – это создание и публикация тренировочных заданий с целью домашней самопроверки учащихся. Задания создавала, опираясь на требования к подготовке выпускника, описанные в стандарте основного общего и среднего общего образования. Т.е. те, которые проверяются посредством ГИА.  Мной разработаны задания нескольких видов:

• Тестовые задания с использованием платформы персонального сайта на ucoz.ru.
• Задания на соответствие, установление последовательности, классификацию и систематическую принадлежность, морфологическое описание, распознавание, строение биологических объектов, выполненных на платформе Learningapps.
• Особое внимание уделено работе с терминами. Для этого мной составлен словарь терминов по каждому разделу, размещена ссылка на словарь биологических терминов в сети.
• Кроссворды на платформе Puzzlecup.com Фабрика кроссвордов позволяют отрабатывать терминологию.
• Текущая и итоговая оценка знаний и компетенций учеников осуществляется в виде тестов, выполненных на сервисе Googl (Googl форма)  или совместного проекта в виде Googl презентации или Googl таблицы, а так же веб-доски Linoit или Wikiwall.

Применение модели «Перевернутый класс» позволяет мне, как учителю, совершенствовать навыки применения информационно-коммуникационных технологий и инноваций в области преподавания предмета, повышать собственный уровень научно-методической подготовки. Суть методики не просто в том, чтобы перераспределить учебные часы и нагрузку учеников, а в том, чтобы в большей степени мотивировать учащихся к самостоятельной деятельности, дать им инструменты и знания для дальнейшего саморазвития, иными словами, обратиться к их собственному опыту.

Варианты уроков с использованием кейс-технологий

Процесс развития инициативности учащихся в  профессиональном образовании зависит от умения преподавателя правильно применять разнообразные формы организации их познавательной деятельности, в том числе совместную деятельность в форме групповой работы. Проблеме развития инициативности посвящены многочисленные философские и психологические исследования. Это связано с тем, что инициативность — одно из ключевых качеств личности, формирование которых является целью обучения. И более того, развитие инициативности учащегося в учебно-познавательной деятельности должно лежать в основе решения всех остальных проблем, ибо инициативность — необходимый признак субъекта (в данном случае обучения), отличающий его от объекта.

Инициативность учащихся рассматривается как обобщенное личностное качество, которое порождается потребностями, поддерживается волей, обеспечивается способностями, проявляется по отношению к познанию, характеризуется структурностью и продуктивностью мышления, аргументированностью общения, интенсивностью и самостоятельностью деятельности. Инициативность — это высшая ступень развития активности, которую можно трактовать как побуждение к новым формам деятельности, как новое начинание, сверхнормативную деятельность, стремление к преобразовательной деятельности.

Для развития инициативности учащихся важна такая организация процесса обучения, при которой учитель имеет возможность поддерживать их все возрастающий познавательный интерес, познавательные потребности, познавательную активность. Кейс-метод как раз побуждает учащихся активизироваться при  анализе конкретной ситуации. Кейс-технология предусматривает применение в процессе обучения групповой работы, т. е. такой формы проведения занятий, при которой класс делится для выполнения задания на группы по 3-5 человек, работающих над учебным материалом совместно, во взаимной зависимости, по согласованному между собой плану или порядку, а также индивидуальную работу.

При решении  общей проблемы на занятиях оказывается полезным сотрудничество, которое позволяет учащимся полностью осмыслить и усвоить учебный материал и дополнительную информацию, а главное, - научиться работать совместно и самостоятельно.

Цель моего выступления  раскрыть роль кейс-технологии в формировании инициативности учащихся в учебном процессе.

1. Развитие инициативности учащихся в условиях применения кейс-технологии.

         Кейс (от английского case) означает:

• Портфель, чемодан, сумка, папка (в нашем варианте – пакет документов для работы учащихся);
• Ситуация, случай, казус, в ряде случаев – их сочетание (в нашем варианте – набор практических ситуаций, которые должны изучаться учащимися).

   Есть такие определения для данной технологии.

Кейс – это учебный материал, в котором словесно в письменной форме или техническими средствами обучения (через Видео или DVD) представлена ситуация, содержащая личные, социальные, экономические или политические проблемы.

Метод анализа конкретной ситуации – педагогическая технология, основанная на моделировании ситуации или использовании реальной ситуации в целях анализа данного случая, выявления проблем, поиска альтернативных решений и принятия оптимального решения проблемы.

С необходимостью оперативно выявлять проблемы и их источники, принимать решения в конкретной ситуации люди сталкиваются не только в профессиональной сфере, они должны принимать решения фактически во всех существующих областях общественной практики и своей личной жизни. Поэтому ситуации, в зависимости от дидактических задач, могут быть:

- организационные

 - экономические

- административно-правовые

 -социально-психологические.

Профессор Роберт Мери отметил: «Под Case – методом я подразумеваю изучение студентами большого набора ситуаций в запланированном отрезке времени. Обучение – это процесс принятия решения, а не обзор того, что решают сделать другие».

Кейс-технология объединяет теорию и сложную реальность в учебные задачи, которые обсуждаются и решаются преимущественно в небольших группах, причем теория не иллюстрируется примерами, а осваивается в ходе изучения и анализа примеров.

В определенном смысле метод кейсов можно назвать тренингом принятия решения, ибо дидактика анализа ситуаций (случаев) имеет прямое отношение к теории принятия решений. Например, принимаемые нами решения зависят от множества факторов, среди которых целевые установки и ценностные ориентации. Причем, они существуют и проявляются как на рациональном, так и на эмоциональном уровнях. Поэтому использование метода конкретных ситуаций не только обеспечивает интеллектуальное развитие, но и активизирует сферу чувств и переживаний в процессе принятия решений.

Обсуждение, обоснование и выбор предложений по решению проблемы происходит в малой группе и на пленуме (общей дискуссии). Групповая работа дает возможность каждому участнику понять изнутри стратегии решения проблемы и расширить свой «репертуар» стратегий за счет знакомства с иными способами решения проблем, предложенными другими участниками. При анализе конкретной ситуации учащиеся используют имеющиеся знания и умения, а также выявляют недостающие и пополняют имеющиеся пробелы.

Цели, достигаемые при использовании кейс-технологий:

- развитие аналитического, творческого, критического, ориентированного на применение проблемоосознанного мышления;

- практика поиска и выработки альтернативных решений, осознание многозначности практических (возникающих в реальной профессиональной деятельности) проблем и жизненных ситуаций;

- способность и готовность к оценке и принятию решения;

- гарантия более качественного усвоения знаний за счет их углубления и обнаружения пробелов знаний;

- развитие социальных компетенций при работе в группе.

 Инициативность — это высшая ступень развития активности, которую можно трактовать как побуждение к новым формам деятельности, как новое начинание, сверхнормативную деятельность, стремление к преобразовательной деятельности.

Метод анализа конкретной ситуации дает возможность действовать, не боясь негативных последствий, возможных в реальной серьезной ситуации. Учащиеся учатся находить решения, обмениваться мнениями с другими, применять свои знания и расширять их, также как и аргументировать свою стратегию решения по отношению к другим.

Использование групповой работы  при анализе кейса усиливает субъектно-значимое взаимодействие учащихся, способствует формированию их мышления, развитию речи и интеллекта, повышает их положительное эмоциональное отношение к совместной деятельности, что обеспечивает эффективное развитие инициативности старшеклассников. В процессе групповой деятельности учащихся работают психологические механизмы совместных действий, которые составляют основу для развития каждого структурного компонента инициативности: мотивационного, интеллектуального и эмоционально-волевого.

Развитие мотивационного компонента определяется межличностными отношениями, которые развиваются на основе сотрудничества и способствуют становлению ответственного отношения к учебной деятельности, связывающей участников учебного процесса.

Развитие интеллектуального компонента основывается на межличностной стимуляции во время совместной мыслительной деятельности. Умственная деятельность каждого индивида, принимающего участие в групповой работе, развивается:

•  ускоряются ассоциативные процессы;

•  обостряется перцептивная восприимчивость;

•  расширяется круг интересов;

•   обобщаются и систематизируются представления;

•   мышление становится более четким, значительно улучшается способность выражать мысли;

•  повышается критичность и логичность мышления, поскольку обстановка групповой деятельности создает условия для выдвижения гипотез и проверки их истинности;

•  сотрудничество стимулирует аналитическую и синтетическую деятельность мышления.

Развитие эмоционально-волевого компонента инициативности определяется способом включения личности в общественную деятельность, что предопределяет механизм регуляции деятельности. Ученик управляет своей волей и в системе межличностных отношений, и в отношении учебной деятельности, проявляя волевую инициативность.

Многочисленными исследованиями психологов было доказано, что оптимальный состав группы — 3-5 человек. Очень маленькая группа (2-3 человека), часто неплохо решая дидактические задачи, имеет слабые возможности для социализации обучающихся. Слишком большая группа (более 8 человек) плохо поддается управлению и в процессе работы нередко распадается на подгруппы. Естественно, в зависимости от характера задания состав групп может меняться.

Группа из 3-5 учащихся оптимальна для реальных условий обучения, она может заниматься за двумя сдвинутыми или рядом стоящими столами.

Распределение функциональных ролей в группе может быть следующим:

•  ведущий (организатор) организует обсуждение вопроса, проблемы, вовлекает в него всех членов группы;

•  аналитик задает вопросы участникам по ходу обсуждения проблемы, подвергая сомнению высказываемые идеи, формулировки;

•  протоколист фиксирует все, что относится к решению проблемы; после окончания первичного обсуждения именно он обычно выступает перед классом, чтобы представить мнение, позицию своей группы;

•  наблюдатель оценивает участие каждого члена группы в решении проблемы на основе заданных учителем критериев.

За ученическим столом нередко формируются те убеждения, зарождаются те увлечения, пробуждаются те интересы, которые потом определяют судьбу, характер и жизненный путь человека. Мысль учащегося иногда опережает замысел учителя, и важно всегда быть готовым понять и оценить устремления детей, направить течение их мыслей в нужное русло. Их постоянные «почему?», «откуда?», «зачем?» делают уроки содержательно интересными, позволяют добраться до самой сути, прийти к выводу о важности того или иного понятия, правила, закона.

Урок, как лакмусовая бумажка, показывает уровень подготовки класса, истинное положение дел в освоении той или иной темы. Он позволяет самореализовываться как ученику, так и учителю.

2. Проведения работы с кейсом.

Метод анализа конкретной ситуации дает возможность действовать, не боясь негативных последствий, возможных в реальной серьезной ситуации. Студенты учатся находить решения, обмениваться мнениями с другими, применять свои знания и расширять их, также как и аргументировать свою стратегию решения по отношению к другим.

Кейс может применяться как для групповой, так и для индивидуальной работы. Преподаватель действует в первую очередь как модератор. Он указывает на источники получения информации и, по возможности, вмешивается в происходящее только в исключительных случаях, исправляя что-либо.

Планируя работу с кейсом целесообразно четко определить этапы учебного процесса. В обобщенном алгоритме работы с кейсом выделяются 6 ступеней, содержание, задачи и временные рамки которых могут варьироваться в зависимости от дидактических целей и возможностей учебного процесса.

/ ступень - Введение в проблему

На первой ступени учебного процесса вцентре внимания осмысление проблемной ситуации. Цель этой ступени - краткое описание ситуации и представление сути проблемы. Лишь после этого можно начать основную работу с кейсом. Причем обучающиеся получают задание проанализировать ситуацию таким образом, чтобы выделить важные аспекты для дальнейшего хода событий среди несущественных фактов. Подобная деятельность требует особых умений учащихся, на развитие способности чувствовать и понимать важность проблемы должно быть направлено усиленное внимание преподавателя. Идентифицируя проблему и определяя первопричины, учащиеся как бы «ставят диагноз», для чего необходимо понимание взаимозависимостей и функциональных связей в анализируемой ситуации. После того, как учащиеся поняли существующую проблемную ситуацию, они получают задание сформулировать цели дальнейшей работы с кейсом, что происходит в ходе групповой дискуссии.

II ступень - Сбор информации

Дидактически обработанные кейсы содержат наряду с описанием ситуации краткое резюме, рабочие задания и вопросы для дискуссии, которые помогают учащимся ориентироваться в течение всего процесса решения проблемы. Комментарии преподавателя позволяют привести в соответствие с индивидуальным уровнем развития учащихся формулировки заданий.

Если кейс предоставляет ограниченную информацию, от учащихся требуется самим раздобыть отсутствующую, но необходимую для принятия решения, информацию. Для отбора информации должны быть выработаны критерии. Одна из возможностей получения дополнительной информации - обращение к преподавателю. В таком случае экономится время, преподаватель оперативно получает представление о затруднениях учащихся и их пробелах в знаниях, следовательно, может быстро их устранить. Однако такой подход к получению информации создает опасность, ибо трудно прогнозировать результат его воздействия на последующее решение группы. Другая возможность получения информации - самостоятельный поиск источников, сбор и оценка информации, что требует специальной подготовки учащихся. Следующая возможность - добывание информации вне образовательного учреждения, например, на предприятиях и учреждениях. Так учащиеся заранее знакомятся с различными возможностями реальных рабочих мест, что важно для их будущей профессиональной деятельности.

Итак, на данной ступени учащиеся должны не только проанализировать предоставленную информацию, но, если это необходимо, самостоятельно собрать и оценить дополнительную информацию.

Эта работа проводится в малых группах, которые должны самостоятельно освоить постановку проблемы при анализе ситуации. Преимущество работы в малых группах в том, что: учащиеся с разным уровнем подготовки могут взаимно обмениваться своими знаниями и опытом; застенчивые учащиеся получают возможность проявить себя и самоутвердиться; у всех участников группы развивается умение работать в команде, готовность к кооперации и коммуникации.

III ступень - Рассмотрение альтернатив

В этой ступени на переднем плане находится развитие альтернатив действий. Учащийся должен освободиться от одномерного мышления, которое рассматривает только одну возможность или решение как правильное. Необходимо обратиться к творчеству учащихся, чтобы найти как можно больше альтернатив решения для исследования ситуации. Чтобы суметь предложить больше альтернатив от ученика требуется рассмотреть комплексную проблему под разными углами зрения. Дополнительный эффект состоит в том.что при включении многих точек зрения в комплексную систему требуется увеличение силы воображения учащегося. Задача этой ступени состоит в том, чтобы открыть учащимся разносторонние способы мышления и разъяснить им, что решения всегда принимаются на основе выбора из многих альтернатив. В производственно-экономическом обучении редко существует лишь одно решение проблемы. Учащийся должен становиться более «чувствительным», чтобы в последующей профессиональной и личной жизни не принимать

вслепую представляемые решения и искать возможные альтернативы решения. Ступень развития альтернатив действия происходит в малой группе.

IV ступень - Принятие решения

На этой ступени от учащихся требуется найти совместное решение внутри малой группы. До того, как прийти к этому, учащиеся должны сопоставить все найденные альтернативы решения. Чтобы суметь прийти к решению на фундаментальной основе, должны быть приняты во внимание преимущества и недостатки каждой отдельной альтернативы, а также их последствия. Если учащиеся в заключение хотят сравнить альтернативы, в зависимости от цели задания, то имеет смысл письменно зафиксировать преимущества и недостатки, а также последствия отдельных альтернатив. Преимущество здесь в том, что учащиеся сохраняют общее представление, чтобы, исходя из рациональных, по их мнению, критериев найти оптимальное решение. Далее учащимся предлагается письменно зафиксировать факторы и аргументы, которые оказали влияние на их процесс решения, в рамках плана решения для самоконтроля и документации.

V ступень - Презентация решения

Презентация решения происходит уже не в малых группах, а перед всем классом. При этом отдельные группы представляют решение, к которому они пришли. Если исследование случая предлагает пространство для нескольких возможностей решения, то нужно исходить из того, что отдельные группы пришли к разным и частью абсолютно противоположным решениям. Из этого можно развить оживленную дискуссию, при которой каждая группа пытается назвать свое решение, но и принимает во внимание возражения одноклассников. На основе возражений малая группа может сама контролировать, убедительна ли их цепь аргументов. Так как отдельные малые группы действуют как противники, их задача - с одной стороны, защитить свое решение, а с другой, критически проверить аргументы другой группы. Чтобы вырасти для такой возможной «горячей» дискуссии, учащиеся должны сначала научиться искусно владеть языком и аргументами. В этой фазе следует подчеркнуть роль учителя как модератора, который заботится о регулируемом ходе дискуссии. Важное условие здесь является то, что учитель сам должен владеть необходимой компетенцией для осуществления руководства учащимися в рамках дискуссии.

VI ступень - Сравнительный анализ

В рамках этой последней ступени учебного процесса учащимися сравниваются найденные решения с решением, принятым в действительности. Сравнение дает возможность критически рассмотреть как ситуацию, так и принятое решение. Указания в книге решений следует понимать как предложения для решения и как пространство для альтернативных стратегий решения. Возможно, учащиеся решат, что, с критической точки зрения, предложение к решению уже не соответствует современным границам и нормам. Если учащиеся способны к критическим оценкам современного состояния, то они смогут раскрыться как личности, желающие осознанно влиять на будущее развитие.

3. Практическая часть.

План-конспект урока химии по теме:

 «Соединения кальция и их использование в строительстве».        

Тип урока: урок-обобщение.

Вид урока: урок с использованием кейс-технологии.

Цели урока:

1.Образовательная: обобщить и систематизировать знания о  природных соединениях кальция и значении соединений кальция в строительной индустрии.

2.Развивающая: развивать инициативу, любознательность, умственную активность.

3.Воспитательная: формировать коммуникативные навыки, умения вырабатывать и аргументировать самостоятельные решения, аргументировать самостоятельные решения, навыки сотрудничества в группах.

Оборудование и реактивы: образцы веществ без названий (алебастр, известь,  мел), соляная кислота, лакмус, фенолфталеин, вода, пробирки в штативе, стеклянные палочки, стеклянные пластинки.

Раздаточный материал:  кейс «Эврика», правила работы с кейсом

План урока.

1. Подготовительный этап.

Конкретизация преподавателем цели урока.

2. Ознакомительный этап.

Вовлечение учащихся в живое обсуждение конкретной ситуации (случай из профессиональной практики учащихся).

2.1. Введение в ситуацию.

Действие разворачивается на одной из строительных площадок. Действующие лица:

- мастер производственного обучения Ответнова Ольга Ивановна      

- учащиеся группы №6 по профессии «Мастер отделочных работ»

- Игорь, бригадир бригады №1

- Виктор, бригадир бригады №2

- кладовщик.

2.2. Описание ситуации.Ответнова Ольга Ивановна уже в семь часов тридцать минут утра прибыла на строительный объект, где проходили производственную практику ее ученики. До приезда детей ей необходимо было определить фронт работ на сегодняшний день и распределить ребят по рабочим местам. Детям нравилось работать на стройке, тем более, что их работу оплачивали, и оплачивали неплохо, что их еще больше подстегивало. А за досрочное завершение работы даже обещали премию. В положенное время все ребята как один стояли перед мастером и ждали распоряжений. Ольга Ивановна уже выяснила, что на сегодня ребятам нужно отделать два небольших помещения, но в разных местах стройки. Решили разделиться на две бригады, чтобы не толкаться и не мешать друг другу при работе, так как комнаты были очень небольшими. Тут же выбрали бригадиров, Игоря и Виктора, самых авторитетных ребят, которым и Ольга Ивановна часто доверяла ответственные задания, да и группа их уважала. Бригадиры получили бланки формы «М29» и с помощниками отправились к кладовщику за инструментом и необходимыми материалами. На складе хранилось много разнообразных материалов, и даже таких, которые, по мнению ребят, не имели к строительству никакого отношения: кислоты, индикаторы, ингибиторы и еще что-то с непонятными названиями. Со склада строительных материалов ребята-бригадиры увидели выехавшую машину, до верха  нагруженную мешками. Кладовщик что-то быстро говорил водителю, размахивая руками. «Пошли быстрее, а то без материалов останемся» - сказал Игорь ребятам. Кладовщик Иван Петрович Уладов встретил ребят не так  приветливо как обычно. Что-то бормоча себе под нос, начал выдавать положенные по списку в накладной инструменты и материалы. «А алебастр и мел я не могу вам дать» -  заявил Иван Петрович. - На склад завезли мешки с известью, мелом и алебастром, но все мешки без названий. Я, их что, на язык должен определить. Одну партию я уже отправил обратно, чтобы поменяли, а эти мешки после обеда отвезут. Так что ждите, когда машина обратно приедет». Делать нечего, Игорь и Витя с помощниками отправились на свои объекты без полного набора материалов. Виктор решил, что нужно установить дежурство у склада, чтобы не прозевать прибытие машины. «Жди теперь, когда машина возвратится с нужными материалами. За пол дня вряд ли успеем справиться с работой» - Игорь был настроен на работу, ему хотелось, чтобы его бригада быстрее справилась, но теперь все планы рушились. И тут его осенило. Он оставил ребят и быстрым шагом, почти бегом поспешил на склад. Через полчаса у его бригады было все необходимое.

Задание.

1. Разберите данную ситуацию, проведите анализ.
2. Какой способ решения проблемы нашел Игорь? Осуществите практически.
3. По какому пути пошли бы вы?
4. Пригодятся ли знания, полученные из данной ситуации, в вашей профессиональной деятельности?

2.3. Информационный материал.

Важнейшие природные соединения кальция

Кальций – углекислый

Карбонат кальция CaCO3  - одно из самых распространенных на Земле соединений. Минералы на основе CaCO3 покрывают около 40 млн км2 земной поверхности. Мел, мрамор, известняки, ракушечники – все это CaCO3с небольшими примесями, а кальцит чистый CaCO3.

        Самый важный из этих минералов – известняк. Известняки есть практически везде. В европейской части России известняки встречаются в отложениях почти всех геологических возрастов. Ракушечники – известняки органического происхождения – особенно распространены на северном побережье Черного моря. Знаменитые Одесские катакомбы – это бывшие каменоломни, в которых добывали ракушечник. Из известняков главным образом сложены и западные склоны Урала.

        В чистом виде известняки – белого или светло-желтого цвета, но примеси придают им более темную окраску. Известняк незаменим в производстве цемента, карбида кальция, соды, всех видов извести (гашеной, негашеной, хлорной), белильных растворов и многих других полезных веществ. Без известняка не обходится ни одно строительство.         Во-первых, из него самого строят, во-вторых, из известняка делают многие строительные материалы.

        Другая разновидность углекислого кальция – мел. Мел – это нетолько зубной порошок и школьные мелки. Его используют в бумажной и резиновой промышленности – в качестве наполнителя, в строительстве и при ремонте зданий – для побелки. При соприкосновении с кислотами мел «вскипает».

        Третья разновидность карбоната кальция – мрамор – встречается реже. В строительстве мрамор (всех цветов и оттенков) используют не столько как конструкционный, сколько как облицовочный материал.

Доломит важный огнеупорный материал и сырье для производства цемента.

Кальций – сернокислый

        Сульфат кальция CaSO4тоже широко распространен в природе. Известный минерал гипс – это кристаллогидратCaSO4 • 2H2O. Как вяжущее вещество гипс используют уже много веков, чуть ли не со времен египетских пирамид. Но природному гипсу (гипсовому камню) несвойственна способность твердеть на воздухе и при этом скреплять камни. Это свойство гипс приобретает при обжиге. Если природный гипс прокалить при температуре не выше 180˚С, он теряет три четверти связанной сним воды. Получается кристаллогидрат состава CaSO4 • 0,5H2O. Это алебастр, или жженный гипс, который используется в строительстве. Помимо вяжущих свойств у жженого гипса есть еще одно полезное свойство. Затвердевая, он немного увеличивается в объеме. Это позволяет получать хорошие слепки из гипса. В процессе твердения жженого гипса, смешанного с водой (гипсового теста), полторы молекулы воды, потерянные при обжиге, присоединяются, и снова получается гипсовый каменьCaSO4 • 2H2O. Если обжиггипсового камня вести при температуре выше 500˚С, получается безводный сернокислый кальций – «мертвый гипс». Он не может быть использован в качестве вяжущего. «Оживить» мертвый гипс можно. Для этого нужно прокалить его при еще более высоких температурах – 900…1200˚С. Образуется так называемый гидравлический гипс, который, будучи замешанным с водой, вновь дает затвердевающую массу, очень прочную и стойкую к внешним воздействиям.

«Кипелка» и «пушонка»

        Еще в Iв.н.э. Диоскорид – врач при римской армии – в сочинении «О лекарственных средствах» ввел для оксида кальция название «негашеная известь», которое сохранилось и в наше время. Строители ее называют «кипелкой» - за то, что при гашении выделяется много тепла, и вода закипает. Образующийся при этом пар разрыхляет известь, она распадается с образованием пушистого порошка. Отсюда строительное название гашеной извести – «пушонка». Гашеная известь Ca(OH)2 – тонкий рыхлый порошок, обычно белого цвета. Поглощая углекислый газ из воздуха, гидроксид кальция превращается в карбонат кальция, проявляющий вяжущие свойства. В зависимости от количества воды, добавляемой к извести, гашение идет до получения пушонки, известкового теста, известкового молока или известковой воды. Все они нужны для приготовления вяжущих растворов.

3. Основной (аналитический) этап.

1) вступительное слово учителя;

2) распределение учащихся по группам;

3) организация работы групп:

-обсуждение предложенного материала с применением основных правил для анализа кейса (смотри Приложение)

- выявление проблемных моментов

- определение докладчиков

4) представление результатов анализа

5. Итоговый этап.

Заключительная презентация результатов аналитической работы (сравнение нескольких вариантов решения одной проблемы);

обобщающее выступление учителя – анализ ситуации;

оценивание учителем учащихся.

Приложение.

10 основных правил для анализа кейса

4. Блок кейсов, используемых на уроках химии.

Кейс №1

8 класс. Вода в природе. Проблема чистой воды.

Одним из наиболее распространённых в природе веществ является вода. Без воды невозможна жизнь на Земле. Наша планета названа голубой потому, что две третьих её поверхности занимает вода. Организм человека примерно на 65% - 75% состоит из воды. Нормальная жизнедеятельность любого живого организма невозможна без пресной воды. Для хозяйственной деятельности человек также использует только пресную воду. На пресную воду приходится 2,6% от её общего содержания, да и то основная часть пресной воды сосредоточена только в виде льда, полярных шапок Северного и Южного полюсов и недоступна для потребления. Доля жидкой воды, доступной для использования, составляет всего 0,014% от общих запасов воды.

– Что является источником пресной воды?

– Каков качественный и количественный состав молекул воды?

– Почему в природе нет чистой воды?

– В каких агрегатных состояниях встречается вода в природе?

– Какими физическими свойствами обладает вода?

– Каковы основные источники загрязнения воды?

– Каковы методы очистки воды?

– Каковы способы получения чистой воды в лаборатории, в промышленности?

– При каких условиях протекают химические реакции получения воды в лаборатории, в промышленности?

– Почему вода является универсальным растворителем?

Кейс №2

8 класс. Вода в природе. Проблема чистой воды.

В кружево будто одеты

Деревья, кусты, провода.

И кажется сказкою это,

А в сущности – только …….

 Кто и когда впервые осуществил синтез воды?

Какой воздух тяжелее – сухой или влажный?

В каком органе человека содержится наибольшее количество воды, и в каком – наименьшее?

Назовите восемь наименований состояния воды, принятых в метеорологии. -- сколько молекул воды в океане?

Что такое снежинки?

Распадаются ли в воде на ионы ее собственные молекулы?

 Может ли вода гореть?

Может ли вода течь вверх?

Перечислите химические и физические свойства воды.

Роль воды в жизни человека.

Кейс №3.

8 класс. Водород, его свойства.

Во вселенной самым распространённым элементом является водород. На его долю приходится около 75% от всей массы Вселенной, или свыше 90% всех её атомов. На Земле водород в свободном состоянии практически не встречается, он образует с углеродом все органические вещества, т.е. входит в состав живой оболочки Земли – биосферы. В земной коре – литосфере – массовое содержание водорода составляет всего лишь 0,88% от всей её массы, т.е. он занимает девятое место среди всех химических элементов. Но по числу атомов, приходящихся на долю водорода, ему принадлежит почётное третье место. Только в высших слоях атмосферы содержится молекулярный водород в свободном состоянии; его содержание составляет меньше миллионной части общего объёма воздушной оболочки Земли.

– На основании положения в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева охарактеризовать строение атома водорода.

– Какие изотопы водорода вам известны?

– Охарактеризуйте физические свойства водорода.

– С какими веществами может взаимодействовать водород? Напишите уравнения возможных реакций и назовите продукты реакций.

– Какие степени окисления проявляет водород при взаимодействии с металлами, с неметаллами?

– Почему водород практически не встречается на Земле в свободном состоянии?

– Почему водород назвали водородом?

Кейс №4.

9 класс. Алюминий, его соединения.

В 1825 году был получен металл, который ценился дороже золота. Погремушка сыны Наполеона III была изготовлена из этого металла, а самый богатый королевский двор Европы имел столовые приборы, изготовленные из этого металла. По распространённости в природе он занимает четвёртое место среди всех элементов и первое среди металлов(8,8% от массы земной коры). Он стал вторым по значению металлом XX века после железа. Кстати, по объёму производства он занимает второе место в мире после выплавки чугуна и стали. Он входит в состав различных пиротехнических смесей.

– О каком металле идёт речь?

– Каково положение этого металла в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева.

– Каково строение атома этого металла?

– Какими физическими свойствами он обладает?

– В какие химические реакции вступает это вещество и какие вещества при этом образуются? Напишите уравнения возможных реакций и назовите продукты реакций.

– Почему при обычных условиях изделия из этого металла устойчивы к воздействию факторов окружающей среды?

– Почему до конца XIX века этот металл был на вес золота?

– На каких свойствах этого металла основано его применение в народном хозяйстве?

– Почему посуду из этого металла называют посудой бедняков?

Кейс №5.

9 класс. Кальций, его соединения.

Серовато – белый порошок энергично взаимодействует с водой с выделением большого количества тепла и называется негашеной известью. Это вещество находит широкое применение в строительстве, химической промышленности, сельском хозяйстве, металлургии, водоочистке.

– Назовите это вещество.

– К какому классу соединений относится данное вещество?

– Каков качественный и количественный состав этого вещества?

– Какие вещества образуются при взаимодействии негашеной извести с кислотными оксидами, с кислотами? Запишите уравнения возможных реакций и назовите продукты реакций.

– Что образуется при взаимодействии негашеной извести с водой? Составьте уравнение реакции.

– Почему эту реакцию называют гашением?

Кейс №6

8 класс. Основания, их свойства.

Едкий натр, каустическая сода, гидроксид натрия. Это всё названия одного и того же вещества. Это бесцветные кристаллы,  находящие широкое применение в химической, текстильной, мыловаренной и многих других отраслях промышленности. Оно гигроскопично, хорошо растворяется в воде с выделением большого количества теплоты, при попадании на кожу вызывает сильные ожоги, особенно опасно при попадании в глаза.

– Какова формула этого вещества?

– К какому классу соединений оно относится?

– Почему его называют гидроксидом?

– Почему гидроксид натрия называется щелочью, едким натром?

– Как и почему изменяет окраску индикаторов водный раствор этого вещества?

– Какие типы реакций характерны гидроксиду натрия?

– Что является продуктами реакций взаимодействия гидроксида натрия с кислотными оксидами, кислотами? Запишите уравнения возможных реакций и назовите продукты реакций.

– С какими ещё веществами взаимодействует гидроксид натрия? Приведите примеры.

– Какие ещё гидроксиды существуют? Почему их так называют?

Кейс №7.

8 класс. Соляная кислота, ее свойства.

Соляная кислота (раствор хлористого водорода в воде) применяется в гидрометаллургии и гальванопластике, для очистки поверхности металлов при паянии и лужении, для получения хлоридов различных металлов. Составная часть желудочного сока: разведённую соляную кислоту назначают внутрь главным образом при заболеваниях, связанных с недостаточной кислотностью желудочного сока.

– Химическое название соляной кислоты?

– Какой класс соединений называют кислотами?

– На какие группы делятся кислоты?

– С какими веществами взаимодействуют кислоты?

– Какие типы реакций характерны кислотам?

– С какими металлами взаимодействуют кислоты?

– Что является продуктами взаимодействия кислот с металлами, основными оксидами, основаниями? Запишите уравнения возможных реакций и назовите продукты реакций.

Кейс №8.

9 класс. Соли угольной кислоты.

На Земле живут три брата

 Из семейства Карбонатов

 Старший брат – красавец МРАМОР,

Славен именем Карары,

 Превосходный зодчий. Он

 Строил Рим и Парфенон.

Всем известен ИЗВЕСТНЯК,

 Потому и назван так.

Знаменит своим трудом,

 Возводя за домом дом.

И способен, и умел

 Младший мягкий братец МЕЛ.

 Как рисует, посмотри,

 Этот СаСО3!

Любят братцы порезвиться,

 В жаркой печке прокалиться.

СаО да СО2 образуется тогда.

 Это углекислый газ,

 Каждый с ним знаком из вас,

 Выдыхаем мы его.

 Ну а это СаО –

 Жарко обожженная ИЗВЕСТЬ НЕГАШЕНАЯ.

Добавляя к ней воды,

 Тщательно мешая,

 Чтобы не было беды,

 Руки защищаем.

 Круто замешенная ИЗВЕСТЬ, но ГАШЕНАЯ!

Известковым молоком

 Стены белятся легко.

 Светлый дом повеселел,

 Превратив известку в мел.

Фокус – покус для народа:

 Стоит лишь подуть сквозь воду,

 Как она легко – легко

 Превратится в молоко!

А теперь довольно ловко

 Получаю газировку:

 Молоко плюс уксус. Ай!

 Льётся пена через край!

Все в заботах, все в работе

 От зари и до зари –

 Эти братья Карбонаты,

 Эти СаСО3!

– К какому классу соединений относятся карбонаты?

– Как складываются названия солей?

– Какими химическими связями образованы соли?

– При взаимодействии каких веществ образуются соли?

– Какими химическими свойствами обладают соли?

– О каких ещё классах соединений говорится в стихотворении? Выпишите их и назовите.

– Запишите как можно больше реакций, упомянутых в данном тексте. Укажите типы реакций.

Кейс №9

9 класс. Фосфор, его свойства.

« Его огромная пасть ….Светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами. Я дотронулся до этой светящей головы и, оттянув руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте» (А. Конан – Дойл. «Собака Баскервилей»).

- О каком элементе идет речь?

- Название

- Строение атома

- Положение в таблице Д.И. Менделеева

- Физические свойства

- Химические свойства

- Применение.

- Аллотропные модификации.

Кейс №10.

9 класс. Металлы.

 До середины 50-х годов прошлого столетия считали, что этот металл – один из самых малополезных металлов. Ради обладания этим металлом велись войны, порабощались государства, сын убивает отца, братья убивали сестер, дети своих матерей. Гибли целые народы, превращались в пустыни плодородные края, потоками лилась кровь и целыми реками – слезы и пот. Сколько людей погибло и сколько еще погибнет в борьбе за обладание этим металлом, знает, наверное, один Бог. Что же это за кровожадный металл?

- Название

- Строение атома

- Положение в таблице Д. И. Менделеева.

- Химические свойства

- Физические свойства

- Применение

Кейс №11

9 класс. ОВР.

Перемена, перемена

Заливается звонок.

Наконец-то он закончен,

Надоедливый урок!

Дернув серу за косичку,

Мимо магний пробежал,

Йод из класса испарился,

Будто вовсе не бывал.

Фтор поджег случайно воду,

Хлор чужую книжку съел.

Углерод вдруг с водородом

Невидимкою стать успел.

Калий, бром, в углу дерутся:

Не поделят электрон.

Кислород – шалун на боре

Мимо проскакал верхом.

- Написать электронные формулы всех элементов

- Дать характеристику по положению в таблице Менделеева

- Составить ОВР

- Указать основные химические свойства

- Применение.

Кейс №12

Коррозия металлов.

Люди издавна гадали

Как металл им уберечь?

И теорию создали....

 Вот о ней как раз и речь.

- О чем говорится?

- Что это такое?

- Какие виды Вы знаете?

- Какие вы знаете методы защиты?

Если в традиционном обществе еще можно было строить обучение путем трансляции преподавателем информации, то в век динамичных изменений главным становится формирование умения учиться самостоятельно. При анализе кейса учащиеся учатся работать и совместно, и самостоятельно.

В результате проведенной работы можно сделать следующие выводы:

Кейс-технология способствует:  

• развитию личностных качеств учащегося, умения вырабатывать решения, аргументировать и отстаивать свою точку зрения
• выработке коммуникативных качеств учащегося
• развитию инициативности учащегося.  

В перспективе исследуемой проблемы планирую продолжить работу в выбранном направлении, а именно, применения кейс-технологии на уроках химии и разработать кейсы  по темам: «Химия и производство», «Химия и экология».