---

Государственное учреждение образования «Средняя школа № 20 г.Орши»

 

 

 

Использование познавательных практикоориентированных заданий на уроках химии и во внеурочной деятельности для формирования и развития предметных и метапредметных компетенций

 

 

Учитель: Земляная Н.Г.

 

 

г.Орша

 

2018г.

 

 

Главные задачи современной школы - раскрытие способностей каждого ученика, воспитание порядочного и патриотичного человека, личности, готовой к жизни в высокотехнологичном, конкурентном мире. Следовательно, востребованными социумом в настоящее время становятся успешные, конкурентоспособные выпускники, адаптировавшиеся к новым социальным условиям, освоившие разные виды деятельности и демонстрирующие свои способности в любых жизненных ситуациях, основным принципом политики в сфере образования становится создание условий для самореализации каждого человека, свободное развитие его способностей.

В современной педагогике акцентируется внимание на формирование метапредметных умений и навыков, на развитие у школьников цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними, что делает знания практически более значимыми и применимыми. Это помогает учащимся приобретенные знания и умения при изучении одних предметов, использовать при изучении других, и дает возможность применять их в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и во внеурочной деятельности, в будущей производственной, научной и общественной жизни.

«Метапредмет выстраивается вокруг какой-то мыследеятельностной организованности. В качестве таких мыследеятельностных организованностей могут быть знание, знак, проблема, задача, смысл, категория... Все они имеют деятельностный, а потому универсальный метапредметный характер. На их основе могут быть выстроены учебные предметы нового типа – метапредметы».

«На практике часто очень сложно провести четкую грань между метапредметным и межпредметным подходами. «Мета» - «над», «всеобщее», «интегрирующее», а «Меж» - «близко к тому и к другому», «в смеси с чем-то» "Не мыслям следует учить, а мыслить" (И. Кант). учить мыслям бессмысленно, т.к. в современном мире происходит быстрое устаревание информации, а потому на первый план выходит обучение способам работы с информацией.

 

«Сценарий урока нужно составить таким образом, что бы поставить ребенка на порог открытия, создать ситуацию неустойчивости, которая заставит ребенка сделать первый шаг в направлении открытия, и дать инструментарий для анализа своих шагов» (Громыко Н. В.)

 

Какие технологии способствуют формированию метапредметных умений?

 

Применение метода проектов имеет большие преимущества.

 

Во-первых, он способствует успешной социализации выпускников за счет создания адекватной информационной среды, в которой учащиеся учатся ориентироваться самостоятельно. Выходя за рамки учебных программ, этот метод заставляет обучающихся обращаться не только к справочной

литературе, но и к Интернет-ресурсам, и к электронным источникам. А это приводит к формированию личности, обладающей информационной культурой в целом.

 

Во-вторых, актуальность тем исследования, возможность ярко, наглядно познакомить с результатами своих поисков широкую аудиторию позволяют организовать процесс познания, поддерживающий деятельностный подход к обучению на всех его этапах. Развиваются творческие способности обучающихся.

 

В-третьих, обучающиеся осваивают технологию проведения исследования.

 

В-четвертых, выбирая проблему исследования и решая конкретную задачу внутри группы, ученики исходят из своих интересов и степени подготовленности. Это создает возможность построения

открытой системы образования, обеспечивающей каждому учащемуся собственную траекторию обучения и самообучения, а также дифференциацию и индивидуализацию образовательного процесса.

 

Таким образом, применение проектной деятельности в учебном процессе формирует метапредметные умения и навыки, включающие в себя умение решать постоянно возникающие новые, нестандартные проблемы; соответствовать предъявляемым повышенным требованиям к коммуникационному взаимодействию и сотрудничеству, толерантности.

Многие люди ограничивают себя только тем, что, как они считают, они умеют делать. Вы можете достичь намного больше. Нужно только верить в то, что вы делаете».

В организации учебного процесса широко использую задания с практико-ориентированным содержанием. Эффективными формами, методами и приемами практикоориентированного обучения в формировании личностных, метапредметных и предметных компетенций школьников являются:

- учебное исследование в рамках урока; (на занятиях обучающиеся выполняют творческие здания исследовательского характера)

- учебный химический эксперимент в рамках урока;

- домашний химический эксперимент как вид самостоятельной работы обучающихся.

- исследовательская и проектная деятельность школьников;

- поиск материалов исторического характера, биографических справок о великих учёных, объяснение загадок природы; (школьники знакомятся со статьями СМИ, рекламными объявлениями, изучают химический состав  различных товаров.

Убеждаю школьников, что химическая безграмотность опасна для окружающих. Не обязательно работать на химическом заводе, чтобы быть подверженным химической опасности: все мы употребляем в пищу разные продукты, используем средства косметики и бытовой химии. Именно основы школьного курса химии для многих должны стать ориентирами, чтобы в экстренной ситуации каждый человек мог обеспечить максимальную безопасность себе и окружающим, чтобы безграмотное использование обычных средств бытовой химии не нанесло вреда здоровью.

Чтобы заинтересовать школьников практической химией, применяю задачи, межпредметного содержания (валеологического, экологического, бытового). Проанализировав условия задач, обучающиеся отмечают закономерность - в их содержании заложены сведения о связи знаний по химии и повседневной жизнью человека, физиологической потребностью организма в тех или иных веществах.

Включение задач межпредметного содержания дает возможность повысить интерес обучающихся к предмету, сформировать убежденность в необходимости вести здоровый образ жизни, внимательно относиться к собственному здоровью.

 

Смещение акцентов в работе школьного учителя с традиционного «насыщения учащихся» знаниями на развитие умения размышлять, анализировать и прогнозировать можно осуществить в рамках вариативной составляющей образовательного процесса, в частности, использования комплекса практико-ориентированных (контекстных и ситуационных) задач по химии.

 

Рассмотрим серию практико-ориентированных задач.

 

Кислород. (7 класс. Тема «Простые вещества»).

 

Во время грозы из кислорода образуется аллотропная модификация кислорода – озон, имеющий запах свежести.

 

Вопросы.

 

1.Что такое аллотропия. Какие вещества называют аллотропными модификациями?

2.Почему после грозы у человека возникает ощущение свежести?

3.Составьте химические формулы кислорода и озона. Вычислите их относительные молекулярные массы.

4.Сравните физические свойства аллотропных модификаций кислорода.

5.Почему химически неверно поэтическое выражение «В воздухе пахло грозой».

 

Сода. (9 класс).

 

При нагревании сода разлагается с выделением углекислого газа, что делает тесто пышным.

 

Вопросы.

 

1.Какую формулу имеют сода и углекислый газ.

2.Определите тип химической реакции, протекающей при нагревании соды.

3.Составьте уравнение химической реакции разложения соды с выделением углекислого газа, придающего тесту необходимую пышность.

4.Где и для чего используют данную химическую реакцию.

5.Найдите в интернете или других источниках информации, какие другие вещества можно использовать аналогичным образом

6. Составьте схему «Применение соды в домашнем хозяйстве».

 

Азот. (9 класс. Тема «Неметаллы»).

 

Сухие дрожжи – это смесь солей: гидрокарбоната аммония, карбоната аммония и карбамата аммония NН4NН2СОО. Все эти соли при нагревании разлагаются с выделением аммиака и углекислого газа. Разлагаясь в тесте при выпечке хлеба, сухие дрожжи придают ему желаемую пористость.

 

Вопросы

 

1.Какую формулу имеют гидрокарбонат аммония, карбонат аммония, карбамат аммония, аммиак и углекислый газ.

2.Определите тип химической реакции, протекающей при нагревании солей: гидрокарбоната аммония, карбоната аммония и карбамата аммония.

3.Составьте уравнения химических реакции разложения солей аммония с выделением продуктов, придающих тесту необходимую пористость.

4.Где и для чего используют данные химические реакции.

5.Найдите в интернете или других источниках информации, какие другие вещества можно использовать аналогичным образом

 

Селен. (9 класс)

 

В сетчатке глаза орла содержание селена в 100 раз больше, чем у человека. Суточная потребность организма человека в селене составляет 100 мг.

 

Вопросы:

 

1.Запишите химический знак селена.

2.Дайте характеристику селена на основании его положения в ПСХЭ Д. И. Менделеева и строения его атома.

3.Вычислите массу фисташек, которые необходимо съедать ежесуточно для того, чтобы восполнить суточную потребность организма в селене. В 100 г фисташек содержится 0,45 г. селена.

4.Почему орел зоркий?

 

Молочная кислота. (10 класс. Тема «Карбоновые кислоты»).

 

Промежуточным продуктом обмена у теплокровных животных является молочная кислота. Запах этой кислоты кровососущие насекомые улавливают на значительном расстоянии.

 

Вопросы:

 

1. Почему насекомые (в частности комары) быстро находят свою жертву?

2.Установите формулу молочной кислоты, которая помогает насекомым находить теплокровных животных, если массовые доли элементов в ней составляют: углерода – 40,00%, водорода – 6,67%, кислорода – 53,33%. В молекуле этой кислоты три атома углерода.

3. Составьте структурную формулу молочной кислоты. Назовите кислоту по номенклатуре ИЮПАК.

4. На основании строения молочной кислоты сделайте вывод о ее химических свойствах.

5.Найдите в интернете или других источниках информации, как можно использовать молочную кислоту.

 

Бензойная кислота. (10 класс. Тема «Карбоновые кислоты»).

 

Клюква и брусника могут длительное время храниться в свежем виде без сахара. Этому способствует наличие в них прекрасного консерванта – бензойной кислоты.

 

Вопросы:

 

1.Установите молекулярную формулу бензойной кислоты, если массовые доли элементов в ней составляют: углерода – 68,85%, водорода – 4,92%, кислорода – 26,23%. Относительная молекулярная масса бензойной кислоты равна 122.

2. Составьте структурную формулу бензойной кислоты.

3. На основании строения бензойной кислоты сделайте вывод о ее химических свойствах.

 

Марганец. (11 класс. Тема «Металлы»).

 

Соединения марганца в основном поступают в организм с пищей. Много марганца содержится в ржаном хлебе, пшеничных и рисовых отрубях, сое, горохе, свекле (содержание марганца в 100 г свеклы составляет 0,65 мг). Марганец поступает в растение в виде ионов Mn2+ . В теле человека содержится 2,2*1020 атомов марганца. Среднесуточная потребность человека в марганце составляет 5-9 мг. Биоусвояемость марганца невысока, всего3-5%. Оптимальная интенсивность поступления марганца в организм 5-9 мг/сутки, уровень, приводящий к дефициту, и порог токсичности оцениваются в 1 и 40 мг/сутки соответственно.

 

В медицинской практике для промывания ран применяют раствор перманганата калия (w 0,5%, плотность 1г/мл).

 

Вопросы:

 

1.Напишите электронную формулу атома марганца и иона марганца.

2.Подсчитайте количество вещества марганца, содержащегося в организме человека.

3.Вычислите массу свеклы, которую необходимо съедать каждый день для того, чтобы восполнить суточную потребность (9мг) марганца в организме.

4. Подсчитайте массу марганца, который усваивается организмом человека.

5.Для обработки ран вы должны приготовить раствор перманганата калия, в наличии оказалось 10 г препарата. Определите объем раствора, который вы сможете приготовить из такой порции перманганата калия.

6.Найдите в интернете или других источниках информации, какую роль играет марганец в организме человека.

 

Яды и отравления. (11 класс. Тема «Неметаллы»).

 

По официальной версии Наполеон умер от рака желудка. Спустя 140 лет ученые пришли к выводу, что, скорее всего, он был отравлен ядовитыми соединениями элемента Х. Вероятно, Наполеону длительное время подмешивали в пищу вещество состава Х2О3 в малых дозах.

 

Вопросы:

 

1.Установи элемент Х, если известно, что его массовая доля в оксиде составляет 75,7%.

2.Дайте характеристику элемента Х на основании его положения В ПСХЭ Д. И. Менделеева и строении атома.

3.К металлам или неметаллам относится простое вещество, образованное элементом Х?

 

4.Установите химический характер оксида Х2О3 .

5.Найдите в интернете или других источниках информации, как можно использовать простое вещество, образованное элементом Х?

 

Таким образом, практико-ориентированные задачи, реализуемые в учебном процессе на уроках химии, направлены на формирование ключевых и предметной компетентности обучающихся:

 

формируемые умения и навыки:

 

специальные химические: составлять уравнения реакций, выводить химические формулы, сравнивать исследуемые вещества, анализировать явления окружающего мира в химических терминах, понимать роль химии в повседневной жизни и ее прикладное значение в жизни общества.

 

общеучебные: использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений в природе и быту; устанавливать причинно-следственные связи; выбирать и использовать выразительные средства языка и знаковых систем (схемы); создавать собственный интеллектуальный продукт; работать с различными источниками информации, в т. ч. Интернетом; обрабатывать текстовую информацию.

 

Практико-ориентированные задачи служат инструментом измерения и оценивания химической компетентности учащихся.

 

Пример практико-ориентированной задачи, использованной для оценивания химической компетенции обучающегося 10 класса (домашняя работа).

 

Соединение с молекулярной формулой С3Н8О подвергли окислительному дегидрированию, в результате чего получили продукт состава С3Н6О. Это вещество вступает в реакцию «серебряного зеркала», образуя соединение состава С3Н6О2. При действии на последнее гидроксидом кальция получили вещество, используемое в качестве пищевой добавки под кодом Е282. Оно препятствует росту плесени на хлебобулочных и кондитерских изделиях и, кроме того, содержится в таких продуктах, как швейцарский сыр.

 

1.Напишите уравнения реакций, рассматриваемых в задаче. Приведите названия образующихся органических веществ.

2.Определите формулу добавки Е282.

3.Объясните, с какой целью рассматриваемое вещество добавляют в сыр.

4.Что вы знаете о пищевых добавках? Применяете ли вы их? Ответ обоснуйте.

 

Примеры практико-ориентированных задач, составленных обучающимися 9 класса:

 

Задача.

 

При гниении растительных остатков на дне болот под влиянием микроорганизмов образуется болотный газ – метан, который способен самовоспламеняться на воздухе.

 

Вопросы:

 

1.Запишите молекулярную, структурную и электронную формулы метана.

 

2.Составьте уравнение химической реакции самовоспламенения метана на воздухе.

 

3.Почему образуются «блуждающие огоньки» на болоте?

 

4. Составьте карточку «Анкетные данные метана».

 

 

Задача.

 

Большой популярностью среди туристов пользуются сталактитовые пещеры в горах Кавказа и Крыма, среди которых есть не пройденные до конца. Известняковые пещеры-лабиринты Крыма служили партизанам убежищем в период Великой Отечественной войны. Реакция превращения карбоната в бикарбонат обратима, поэтому на потолке известняковой пещеры из капли воды, насыщенной гидрокарбонатом кальция, выделяется диоксид углерода, и прежде чем капля успеет упасть вниз, часть растворенного гидрокарбоната превращается в твердый карбонат. Так зарождаются свисающие вниз сосульки сталактитов. Из воды, капающей со сталактита, на полу пещеры тоже осаждается карбонат кальция, и с течением времени навстречу свисающей сосульке поднимается такой же столб снизу – сталагмит.

 

Вопросы.

 

1.Запищите химические формулы веществ: гидрокарбонат кальция, карбонат кальция, диоксид углерода.

 

2. Составьте схемы превращения веществ, о которых говорится в задаче.

 

3. Определите тип каждой химической реакции.

 

4. Сделайте вывод о свойствах солей угольной кислоты, их растворимости.

 

5. Сделайте сообщение о распространении солей угольной кислоты в природе.

 

Примерами таких работ являются проекты по темам "Оксиды", "Основания", "Кислоты" и "Соли", подготовленные в 8 классе при изучении темы "Соединения химических элементов".

Для формирования метапредметных связей при изучении веществ как неорганических, так и органических, очень важно показывать наличие причинно-следственных связей:

Состав → строение → свойства → применение

Поэтому при изучении, например, темы "Химические свойства кислот", можно ставить перед учащимися вопросы проблемного характера на зависимость возможного применения кислот и их свойствами:

 

Свойства кислот

 

Области применения кислот

Кислоты изменяют окраску индикаторов

Диагностика заболеваний по наличию кислот в организме человека

Кислоты взаимодействуют с металлами:

кислота + металл = соль + водород

Кислота хранят и транспортируют в стеклянной и пластмассовой таре

Кислоты взаимодействуют с оксидами металлов, основаниями, солями

кислота+оксид металла=соль+вода

кислота + основание = соль + вода

кислота1 + соль1 = кислота2 + соль2

Кислоты используют для очистки от ржавчины и накипи

 

Химия – экспериментальная наука. Теория без практики ничто. Ученик, попробовав себя в роли исследователя, экспериментатора максимально усваивает учебный материал. Не каждый урок можно сделать уроком-исследованием. К такому виду деятельности необходима большая теоретическая подготовка, которую обучающиеся должны получить на традиционных учебных занятиях по изучению и первичному закреплению новых знаний и способов деятельности. На уроке-исследовании перед обучающимися ставится проблема, и они при непосредственном участии педагога или самостоятельно с использованием инструктивных карт должны исследовать пути и способы ее решения, т. е. построить гипотезу, наметить и обсудить способы проверки ее истинности, аргументировать, провести эксперименты, наблюдения, проанализировать их результаты, порассуждать, доказать. Например, урок в 10 классе по теме "Углеводы, их классификация" учащимся предлагаю изучить физические свойства выданного вещества, и определить с помощью качественных реакций наличие известных функциональных групп, а после решения расчетной задачи, установить истинную формулу вещества, и сделать вывод о качественном и количественном составе вещества. Еще примером урока-исследования в 11 класс может служит занятие по теме: «Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции». Целью является углубить и обобщить знания учащихся о скорости химической реакции, выявить факторы, влияющих на скорость химической реакции. Школьникам предлагают выдвинуть гипотезу и на её основании с помощью выданных реактивов и оборудования, решить поставленную задачу: если изменить условия проведения эксперимента, то можно определить, как меняется скорость химической реакции, выделить факторы, влияющие на скорость химической реакции.

Проведение уроков с выполнением экспериментальной работы требует неукоснительного соблюдения правил по технике безопасности при работе в кабинете химии.

 

Вещества бывают разные:

Едкие и взрывоопасные

Бывает, что они сами воспламеняются

А есть, такие, которыми отравляются.

При работе с веществами не берите их руками

И не пробуйте на вкус,

Реактивы не арбуз:

Слезет кожа с языка

И отвалится рука

Задавай себе вопрос,

Но не суй в пробирку нос:

Будешь плакать и чихать,

Слёзы градом проливать.

 

Внеурочная деятельность учащихся предполагает более широкие возможности для формирования исследовательской компетенции.

 

Практико-ориентированные задачи придают значимость обсуждаемым вопросам, что способствует возникновению желания приобрести новые знания, развитию учебно-познавательной компетентности. При решении практико-ориентированных задач формируются надпредметные компетенции.

Одним из путей решения этой дидактической проблемы является составление практико-ориентированных ситуационных задач.

Задача1.
Для получения 1 листа бумаги расходуется 0,142 г сульфата натрия, который получают при взаимодействии с гидроксидом натрия и раствором серной кислоты. При производстве бумаги для 12-листовой тетради необходим 96%-ный раствор серной кислоты массой

А) 12,25г В) 24,5г С) 0,1225г D) 122,5г Е) 1,225г

 

Задача2.
При язвенной болезни назначают 0,05% раствор нитрата серебра. Суточная доза нитрата серебра для человека – 0,1 г. Количество дней, на которое больному хватит 2л 0,05% раствора нитрата серебра (Плотность раствора 1 г/мл). А) 8 В) 9 С) 12 D) 10 Е) 7

Задача3.
В составе крапивы и хвойных деревьев имеется кислота с массовой долей углерода 26,09%, водорода − 4,35%, кислорода − 69,56%, её молекулярная формула
А) СН3СООН В) С2Н5СООН С) НСООН D) С3Н7СООН Е) С4Н9СООН

Задача 4.

Почему китайцы не едят хлеба с маслом?
Научно-популярная информация-подсказка. Еда и здоровье взаимосвязаны настолько, что от ежедневного рациона может зависеть продолжительность жизни человека. Китайцы не едят хлеба с маслом. Пища, в которой присутствуют несовместимые белки, жиры и углеводы, плохо усваивается.
По мнению китайцев, такая пища (белок хлеба и жир) опасна для здоровья.

Тема «Углеводы».

 

Задание. Установите молекулярную формулу углевода фруктозы, если массовые доли элементов в ней составляют: С – 40,0 %; Н – 6,6 %; О – 53,4 %; Mr=180.

(Ответ.С6H12O6.)

Творческое задание.

Сравнить физические свойства глюкозы и фруктозы в табличной форме.
Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать задачи на установление молекулярных формул веществ по массовым долям элементов.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;
• умение сравнивать;

• создание собственного интеллектуального продукта. Образовательный продукт. Сравнительная таблица «Физические свойства глюкозы и фруктозы».

 

Задача 5.

Почему в Индии собирают мочу коров?

Научно-популярная информация-подсказка. В Индии из мочи коров, питающихся листьями манго, получают малярную краску – «индийскую желтую». Желтый цвет краски обусловлен присутствием эйксантона.

Тема «Кислородсодержащие органические соединения».

Задание. Установите молекулярную формулу эйксантона, если массовые доли элементов в ней составляют: С – 68,42 %; Н – 3,51 %; О – 28,07 %; Mr = 228.
(Ответ.С13H8O4.)

Творческое задание. Создать киносценарий научно-популярного фильма «Природные красители».

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать задачи на установление молекулярных формул веществ по массовым долям элементов.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;
• умение грамотно излагать мысли;

• умение самостоятельно создать алгоритм деятельности при решении проблем творческого характера.

Образовательный продукт. Киносценарий научно-популярного фильма.

Задача 6.

Почему японцы живут долго?

Научно-популярная информация-подсказка. Одной из причин долголетия является широкое употребление японцами в пищу морепродуктов. Содержащиеся в них жиры являются ненасыщенными. В их состав входит большое число незаменимых жирных кислот и жирорастворимых витаминов. Как незаменимые жирные кислоты, так и жирорастворимые витамины являются важнейшими составляющими рациона питания, необходимыми для поддержания здоровья человека и продления его жизни.

Тема «Аминокислоты».

 

Задание. Установите относительную молекулярную массу незаменимой аминокислоты – триптофана С11Н12О2N2.

(Ответ. 204.)

 

Творческое задание. Подготовить сообщение «Биологическая роль аминокислот».

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать задачи на установление молекулярных масс веществ.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;
• умение грамотно излагать мысли;

• умение владеть основными видами публичных выступлений.

Образовательный продукт. Сообщение «Биологическая роль аминокислот».
Задача 8.

Почему вьетнамцы едят землю?

Научно-популярная информация-подсказка. Специально «копченые» куски земли в качестве «лакомства» продаются на многих базарах в провинции Виньфук и других районах Северного Вьетнама. В образцах земли химическим анализом обнаружено много железа и марганца.

Тема «Строение атома».

 

Задание. Составьте электронную формулу атома железа.
(Ответ. 1s22s22p63s23p64s23d6.)

 

Творческое задание. Подготовить слайд-экскурсию «Свойства и применение железа».

Формируемые специальные химические умения. Закрепить умения составлять электронную формулу атома.

 

Формируемые общеучебные умения и навыки.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения сущности явлений, происходящих в быту;
• уметь устанавливать причинно-следственные связи;

• умение самостоятельно создать алгоритм деятельности при решении проблем творческого характера;

• умение обрабатывать текстовую информацию с использованием возможностей компьютера;

• создание собственного творческого продукта.

 

Образовательный продукт. Подготовленная слайд-экскурсия «Свойства и применение железа».

 

Задача 9.

Почему в Японии рыба фугу считается деликатесом?
Научно-популярная информация-подсказка. Опасное блюдо – «рыба фугу» – готовится из рыбы-иглобрюха (японское название – фугу). Многие части его тела крайне ядовиты – сердце, печень, кости и икра. Тем не менее, мясо рыбы съедобно, если его тщательно промыть и отделить от токсичных частей. Японцам нравится играть со смертью и поедать это опасное блюдо в качестве деликатеса. Вещество тетродотоксин, содержащееся в фугу, – смертельно опасный нервно-паралитический яд. В микроскопических дозах вызывает у человека ощущение внутреннего комфорта, легкую эйфорию, тепло во всем теле. Повар, готовящий фугу, должен учиться, по меньшей мере, три года, но осечки все же случаются.

 

Тема «Азотсодержащие органические соединения».

Задание. Установите молекулярную формулу тетродотоксина, если массовые доли элементов в нем составляют: С – 41,38 %; Н – 5,33 %; О – 40,12 %; N – 13,17 %; Mr = 319.

(Ответ. C11H17N3O8.)

 

Творческое задание. Придумать и предложить предупредительные знаки-рисунки для японских ресторанов: «Осторожно, рыба содержит яд!»

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать задачи на установление молекулярных формул веществ по массовым долям элементов.

Формируемые общеучебные умения и навыки.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;
• умение грамотно излагать мысли;

• умение самостоятельно создать алгоритм деятельности при решении проблем творческого характера.

Образовательный продукт. Предупредительные знаки-рисунки.

Задача 10.

Почему в Китае больных зобом издавна лечат золой морских губок?
Научно-популярная информация-подсказка. Ежедневный прием небольших доз соединений йода помогает избавиться от зоба. Морские губки, морская капуста богаты йодом. Поэтому в Китае и Японии больных зобом издавна лечат золой морских губок.

 

Тема «Галогены».

 

Задание. Вычислите, сколько граммов морской капусты необходимо съедать ежесуточно для того, чтобы восполнить суточную потребность (800 мг) организма в йоде. В 100 г морской капусты содержание йода составляет 250 мг.
(Ответ. 320 г в сутки.)

 

Творческое задание. Подготовить сообщение «Нахождение йода в природе».

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать расчетные задачи.

 

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;
• умение самостоятельно приобретать знания с помощью различных источников информации (в том числе сайтов по химии и интернет-ресурсов) и применять их в повседневной жизни;

• создание собственного текста;

• овладение основными видами публичных выступлений.

Образовательный продукт. Подготовленное сообщение «Нахождение йода в природе».

Решение подобных заданий заметно повышает интерес учащихся, они легко вовлекаются в дискуссию при составлении модели той или иной задачи, т.к. она не кажется им искусственной, навязанной или непонятной.
Формы заданий могут быть различными. Нами разработаны практико-ориентированные тестовые задания для разных тем школьного курса химии.
С помощью проблемно-творческих заданий реализуется компетентностный подход к творческому саморазвитию личности в процессе обучения. Цель использования данной группы проблемно-творческих заданий в процессе обучения – раскрыть химическую сущность различных явлений.

 

«Пища для мозга». Сахароза относится к числу наиболее распространенных дисахаридов. Она имеет чрезвычайно важное значение в жизни человека. Известный советский ученый П.М. Жуковский чрезвычайно высоко оценил роль сахаров в развитии человеческой цивилизации: «В развитии человеческой культуры на земле сахару принадлежит огромная роль, конечно, не непосредственное, а через его физиологическое действие на весь организм человека. Начиная с раннего детства и до старости мы испытываем глубокую потребность в сахаре. Там, где надо приложить много физической и умственной энергии, где необходимо сохранять хорошую память, сахар незаменим». Во всем мире сахарозу получают, как правило, из сахарного тростника или сахарной свеклы. Древние Бенгалия явилась родиной сахарного тростника.

В России первоначально сахар продавали в аптеках. В России первые свекловичные сахаропроизводящие предприятия появились в 1801-02 годах.

В начале 20 века в течение года человек съедал 2 кг сахара, сейчас – 40 кг.

1. Прочитайте внимательно текст параграфа о сахарозе. Составьте список растений, содержащих сахарозу.

2. Обрисуйте в общих чертах способ извлечения сахарозы из свеклы или других растений. Составьте схему, которая показывает процесс получения сахара.

3. Проведите эксперимент, доказывающий состав и строение сахарозы:

а) реакция с гидроксидом меди (II) без нагревания и при нагревании.

б) реакция с «известковым молоком».

4. Проанализируйте особенности строения сахарозы и составьте перечень основных свойств сахарозы с точки зрения связи свойств со строением как представителя дисахаридов. Предложите план эксперимента, позволяющий отличить сахарозу от других углеводов.

5. На основе дополнительной информации оцените значимость сахарозы для современного человека.

6. Выскажите критические суждения по поводу названия диетологами сахара «белой смертью», согласитесь или опровергните. Составьте в виде рекламы рекомендации правильного использования человеком сахара.

 

Приведем примеры ситуационных задач по органической химии, которые могут быть использованы в классах социально-экономического профиля. Задания включают вопросы, сформулированные на основе таксономии Б. Блума, т. е. в соответствии с категориями диагностируемых учебных целей: знание – понимание – применение – анализ – синтез – оценка.

1.«Непохожие родственники». Знаменитый шведский химик Карл Шееле всю жизнь оставался аптекарем. Однажды, приготовляя мазь, он нагрел оливковое масло со свинцовым глетом (оксидом свинца). Мазь оказалась сладковатой на вкус. Шееле повторил опыт и выделил слегка желтоватую вязкую жидкость. Она действительно была сладкой. Ученый так и назвал ее – масляный сахар. Новое вещество получило имя от греческого глюкос – сладкий. Так был получен глицерин.

В 1847 году итальянский химик Асканьо Собреро, действуя на глицерин азотной кислотой, получил тяжелую маслянистую жидкость, обладающую крайне неприятным свойством – мгновенно взрываться от трения или удара. Это был тринитрат глицерина, или тринитроглицерин (7). Герои приключенческого романа «Таинственный остров»(1874) Жюля Верна использует нитроглицерин для подрыва гранитной скалы. Автор подробно описывает процесс получения нитроглицерина из природных веществ, обнаруженных на острове (хотя Жюль Верн намеренно опустил один из важных этапов синтеза). Писатель характеризует это вещество следующим образом: это был нитроглицерин — ужасное вещество, обладающее в десять раз большей взрывчатой силой, чем порох, и причинившее уже так много несчастий.

Правда, с тех пор как нитроглицерин научились превращать в динамит, смешивая его с каким-нибудь пористым веществом, например, глиной или сахаром, способным удержать опасную жидкость, им можно пользоваться с меньшим риском. Но, в то время, когда колонисты действовали на острове Линкольна, динамит ещё не был известен.

1.Знание. Напишите формулу глицерина и тринитроглицерина.
2.Понимание. Напишите уравнение реакции получения из глицерина тринитроглицерина?
3.Применение. Рассчитайте массу глицерина, необходимого для получения 10 г тринитроглицерина.

4. Анализ. Объясните, каков состав соединений, обладающих сладким вкусом?

5.Синтез. Какие еще соединения может образовывать глицерин? 6.Оценка. Назовите сферы жизни человека, где можно использовать глицерин, учитывая, что это вещество сладкое, маслянистое.

2. «Слезы млечного дерева». Во время второго путешествия Х.Колумба (1493—1496 гг.) участники экспедиции увидели на о.Гаити игру туземцев в мяч. Это были необыкновенные мячи: от удара они высоко подпрыгивали. Так европейцы познакомились с «эластичной смолой» - каучуком. Местные жители обмазывали млечным соком лодки и корзины, чтобы те не пропускали воду, пропитывали одежду.

Лишь через 200 лет французская экспедиция в своем отчете описала каучуконосное дерево гевейю. Путешественники, возвратившиеся в Европу, рассказали много любопытного о белой вязкой жидкости, вытекающей при надрезе дерева, постепенно затвердевающей и принимающей на воздухе темный цвет.

Так, знаменитый английский химик Д.Пристли обнаружил, что каучук хорошо стирает написанное карандашом. Шотландец Ч.Мак–Интош заметил, что ткань, пропитанная раствором каучука и масла и высушенная, становится непромокаемой. Мак-Интош организовал производство непромокаемой ткани и наладил пошив из нее дождевых плащей – «макинтошей».

В 19 веке сначала в Англии, а в 1832г. в Петербурге началось производство каучуковых галош. Но… эти полезные изделия обладали неприятными свойствами: на морозе становились твердыми и ломкими, а в жару плавились. Над задачей устранения этих свойств химики ломали голову долгие годы.

Оказалось, что добавка серы значительно улучшала свойства каучука, а новое вещество названо резиной (от лат.resina – смола). После этих открытий потребность в каучуке резко возросла. Без резины стало невозможно развитие автомобильной промышленности. Тяжелый и изнурительный труд индейцев каучеро – сборщиков каучука описаны в романе колумбийского писателя Х.Риверы «Пучина» (7).

1. Знание. Прочитайте текст параграфа о природном каучуке, приведите формулу природного каучука.

2. Понимание. Дайте определение процессу «улучшения» свойств природного каучука.

3. Применение.  Докажите, что каучук является высокомолекулярным соединением, то есть состоит из обычных, хотя и гигантских молекул, атомы в которых связаны ковалентными связями.

4. Анализ. Напишите формулу вещества, являющегося мономером а) природного, б) бутадиенового, в) стирольного каучука.

5. Синтез. Прочитайте в параграфе о методе С.В.Лебедева. Напишите соответствующее уравнение реакции.

6. Оценка. Оцените значимость открытия синтетического каучука для современной жизни. Найдите информацию из различных источников об объемах промышленного производства каучука.

3. «Кровь» земли – нефть использовалась четыре тысячи лет до н.э. древними шумерами. Они знали, что нефть горит и прозвали ее «светящейся водой»; нефтяной битум они использовали как вяжущий материал для скрепления кирпичей с песком, глиной и гравием. Нефть использовали как средство против кожных заболеваний, для бальзамирования трупов.

Как возникла нефть? Д.И.Менделеев выдвинул гипотезу о неорганическом происхождении нефти. В «Основах химии» он подробно описывал схему образования нефти из карбидов железа (7).

Согласно второй гипотезе нефть возникла при разложении органических веществ. Мельчайшие организмы, погибая, осаждались на дно водоемов. Под давлением лежащих выше слоев и без доступа воздуха эти остатки претерпевали изменения и превращались в вещества, составляющие нефть.

1. Знание. Прочитайте текст параграфа. Опишите состав и физические свойства нефти.

2. Понимание. Назовите физические способы переработки нефти. Опишите данный процесс.

3. Применение. Охарактеризуйте химические способы переработки нефти. Напишите соответствующие уравнения реакций.

4. Анализ. Опишите свойства фракций первичной переработки нефти. Опишите свойства бензина, полученного при термическом и при каталитическом крекинге.

5. Синтез. Предложите способы улучшения характеристик бензина. Дайте определение процесса риформинга.

6. Оценка. Используя различные источники информации, найдите цифры объема добычи нефти. Подготовьте сообщение о нефтяном загрязнении окружающей среды.

Практико-ориентированные задачи активизируют познавательную деятельность школьников, задействуют эмоциональную сферу, жизненный опыт, способствуют включению учащихся в познавательный процесс.

Структура практико-ориентированной задачи, включающая знание – понимание – применение – анализ – синтез – оценку и многократно примененная на уроках, вооружает учащихся алгоритмом решения проблемных задач, возникающих в реальной жизни.

 

Методическая «копилка» учителя должна содержать систему практико-ориентированных задач, нацеленных на формирование у учащихся целостной реальной картины мира и места химических знаний в ней.

 

 

Использованная литература:

1. Аршанский Е.Я. Методика обучения химии в классах гуманитарного профиля. М.: Вентана-Граф, 2002.- 176 с.

2. Блинова Е. Что такое контекстная задача?

3. Дьякова Е.А., Егорова Г.И., Крутова Т. И. Использование художественной литературы на уроках химии.

4. Ермаков Д.С., Жарикова Е.А., Ленина О.Ф. Задачи с практическим содержанием на начальном этапе изучения химии//Химия в школе.-2006, №5.- С.27-32.

5. Лобанова Л.И. Ситуационные задачи на уроках химии как пример формировании ключевых компетентностей учащихся.

6. Кендиван О. Д.-С. Практико-ориентированные задания в обучении химии.// Химия в школе. – 2009. – №8 – с.43-47.

7. Конарев Б.Н. Любознательным о химии. Органическая химия. – М.,1982.

8.Павленко У.К. Ситуационные задачи как форма интерактивного изучения.

9. Кендиван О.Д. Практико-ориентируемые задания в обучении химии.