Химия пәні бойынша PISA тапсырмалары

«Самый распространенный в природе» «Исследование воздуха является в  настоящее время важнейшим предметом  химии. Этот упругий флюид обладает  многими особыми свойствами, изучение  которых способствует новым открытиям. Он состоит из двух видов «огненного»,  поддерживающего горение и дыхание, и  «испорченного», не поддерживающего  горения и дыхания». К. Шееле «Химический трактат о воздухе  и огне» [5]   «Оба они таки не узнали, что оказалось у  них в руках. Элемент, которому суждено  было революционизировать химию,  пропадал в их руках бесплодно… Они лишь  описали его, даже не догадываясь, что они  описывают...» Ф. Энгельс «Диалоги о природе» [6]   Текст: Кислород   самый   распространенный   элемент   на   Земле.   Он   входит   в   состав   всех окружающих нас веществ. Так, например вода, песок, многие горные породы и минералы, составляющие   зеленую   кору,   содержат   кислород.   Кислород   является   важной   частью многих   органических   соединений,   например   белков,   жиров   и   углеводов,   имеющих исключительно большое значение в жизни человека. В 1772 году шведский химик Шееле установил, что воздух состоит из кислорода и азота, В 1774 году английский химик Д. Пристли, разложением оксида ртути получил кислород и изучил   его   свойства.   В   1777   году   француз   А.   Лавуазье   объяснил   процессы   дыхания   и горения, как взаимодействие  веществ  с окислителем  кислородом.  Название  элемента – оксигениум (рождающий кислоты) – дал Лавуазье. [5] Кислород – бесцветный газ, без вкуса, запаха, мало растворим в воде, тяжелее воздуха. Кислород энергично реагирует со многими веществами, при этом выделяется теплота и свет. Такие реакции называются горением. Для того, чтобы горение началось необходимы два условия: 1) нагревание горючего вещества до температуры воспламенения; 2) доступ кислорода. Для прекращения горения необходимо исключить хотя бы одно из условий. Применение кислорода  основано на его химических свойствах. В больших количествах кислород используют в разных отраслях химической промышленности, в металлургии, в ракетных двигателях, в медицине и т. д. Пополняют запас кислорода в атмосфере зеленые растения.   Кислород в природе Задача №1 Впервые состав воздуха был установлен французским ученым Лавуазье. Он нагрел ртуть в определенном   объеме   воздуха.   Объем   воздуха   сократился,   а   ртуть   покрылась   налетом оранжевого света, оставшийся газ не поддерживал ни горения, ни дыхания. Тогда Лавуазье собрал с поверхности ртути оранжевые чешуйки, поместил их в пробирку, сильно нагрел и собрал выделившийся газ. Смешав собранный газ с остатками газа из первого опыта, он получил   смесь   газов,   ничем   не   отличающуюся   от   воздуха.   Разъясните   опыт   Лавуазье. Приведите уравнение тех реакций, которые он воспользовался для определения состава воздуха. Задача №2 «Доктор Окс… не пользовался марганцовокислым натрием по методу Тессье дю Мотэ, а попросту   разлагал   слегка   подкисленную   воду   с   помощью   изобретенной   им   батареи… Электрический   ток   проходил   сквозь   большие   чаны,   наполненные   водой,   которая разлагалась на составные элементы, кислород и водород». Запишите уравнение реакций получения кислорода, о которых упоминается в отрывке повести Ж. Верна «Опыт доктора Окса». [2] Задача №3 Используя диаграмму, определите массу кислорода в своем организме. Задача №4 Жизненная емкость легких человека составляет 3 500 см3. Определите объем кислорода, содержащегося в том объеме воздуха, который человек вдыхает за 1 час, если совершает 16 вдохов в минуту. Задача №5 Изучая свойства кислорода, Д. Присли ставит опыты. Вот как он описывает один из них: «Я   взял   некоторое   количество   воздуха   испорченного   дыханием   мыши,   которая   в   нем погибла; разделив его на две части, я ввел одну в сосуд, погруженный в воду, в другую же часть его, также заключенную в сосуд с водой, я ввел ветку мяты. Это было сделано в начале августа 1771 года. Через 8­9 дней я нашел, что мышь прекрасно могла жить в той части воздуха, в которой росла ветка мяты, но моментально погибла в другой его части. В течение 7­ми дней пребывания в сосуде с испорченным воздухом побег вырос почти на 3 дюйма на старых ветвях». Почему осталась живой мышь в сосуде, где была ветка мяты? Почему погибла во втором сосуде. [1] Задача №6 Запасы кислорода в атмосфере составляет 1,5*1015 тонн, а сжигается ежегодно 1*1010 тонн. Население земного шара выдыхает ежедневно около 1080000000 тонн углекислого газа, и около 1265000000 тонн его выделяется при сжигании на производстве и транспорте. Проанализировать сложившуюся ситуацию, было предложено ученикам 8­го класса одной из школ. Их мнения разделились: Группа I. Увеличение населения и развитие промышленности привели к росту потребления кислорода. Например, каждая машина с бензиновым двигателем прошедшая 15 тыс. км потребляет 4350 кг О2, современный пассажирский самолет при полете в течение 9 часов расходует   50­70   тонн   кислорода.   В   результате   при   ускоренных   темпах   технического прогресса сокращение кислорода произойдет на 1/3 через 160­180 лет. Организм человека чувствует   снижение   концентрации   кислорода   более   чем   на   1%.   Человечеству   может грозить гибель от недостатка кислорода. [1] Группа   II.  Другие   учащиеся   утверждали,   что   люди   погибнут   от   удушья   значительно раньше. Каждая машина, прошедшая 15 км выбрасывает 3250 кг углекислого газа, 530 кг угарного газа; промышленность ежедневно выбрасывает в атмосферу около 1,5 млн. тонн углекислого газа. Поступление углекислого газа за счет сжигания ископаемого топлива возросло со 100 млн. тонн в 1850 г. до 6 млрд. тонн в 1980 г. [5] А   как   считаете   вы,   грозит   ли   гибель   человечеству.   Если   да,   то   каковы   пути   ее предотвращения? Задача №7 В своем произведении «Унесенные ветром» Митчелл М. описывает сцену тушения пожара: «… сухой, как трут, осиновый пол мгновенно занялся, заглатывая огонь, как воду… Она (Скарлет) сунула ковер в бадью и, набрав побольше воздуха в легкие, ринулась в темную от дыма кухню, плотно захлопнув за собою дверь. Целую, как ей показалось вечность она, кашляя, задыхаясь, кружилась по кухне. Била и била мокрым ковром по струйкам огня, змеившимся вокруг нее». Правильно ли поступила героиня. Объясните ее действия. [4] Оценка выполнения заданий: Номер задания Оценка баллы За что дается оценка 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 0 1 2 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 Не написано ни одно уравнение Записано одно уравнение, нет объяснения явлений Написано 1 уравнение и объяснение соответствующих явлений или 2  уравнения без явлений Записаны оба уравнения и объяснены соответствующие явления Не написано ни одно уравнение Записано одно уравнение, нет объяснения явлений Написано 1 уравнение и объяснение соответствующих явлений или 2  уравнения без явлений Записаны оба уравнения и объяснены соответствующие явления Задача не решена Найден процент содержания кислорода в организме Задача решена Задача не решена Найден объем воздуха Найден объем кислорода Ответа нет или он не правильный Выдвинута гипотеза, что во время фотосинтеза выделяется кислород Выдвинута гипотеза, показан принцип. Выдвинута гипотеза, перечислены аргументы, показан принцип. Ответа нет Ответ А или В Ответ А или + собственная аргументация Сопоставление ответов А и В, нахождение недостающего звена Ответа нет или он не правильный Ответ правильный + 2 аргумента Ответ правильный + более 2 аргументов Умения, необходимые учащимся для решения данных заданий. 1. Умение давать развернутый ответ на вопрос в свободной форме.  2. Умение представлять информацию под некоторый вывод  3. Умение переходить от одного вида текста к другому  4. Умение приводить известные знания для решения задач.  5. Расчетные аргументы. 6. Владение предметными навыками.  7. Умение работать с составными текстами. Удерживать разные позиции, требующие реконструкции замысла текста.  8. Умение использовать результаты предыдущих решений для данного задания.  Номер задания Умения учащихся №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 1,6 1,6 3,4,5 3,4,5 1,2,4 1,2,7,8 1,2,4,6   Отдельные задания – задачи в формате PISA использую в качестве познавательных задач на различных   этапах   урока   с   целью   формирования   исследовательских   умений, самостоятельности мышления, познавательного интереса учащихся. Набор   заданий   в   формате   PISA   использую   как   диагностические   и   как   обучающие, поскольку ученик приобретает новые знания и новые навыки. Привлечение межпредметной информации   в   процессе   решения   данных   задач   способствует   более   глубокому   и осмысленному   усвоению   программного   материала,   учащиеся   приобретают   и совершенствуют   практические   умения   выявлять   причинно­следственные   связи   между явлениями, процессами. При этом создаются благоприятные условия для осмысленного понимания фактов, теории, законов, конкретизации и углубление раннее приобретенных знаний по физике, химии, биологии, экологии. Задания в формате тестов PISA позволяют учителю решить одновременно несколько задач: ─  оценить уровень развития письменной компетенции учащихся, т. е. насколько ученик в состоянии разобраться в тексте и достать из него необходимую информацию; ─  оценить уровень развития предметных знаний и умений; ─   оценить   уровень   развития   общеучебных   умений   и   навыков   (интеллектуальных, познавательных, культуру письменной и устной речи и т. д.). ─   оценить   способность   самостоятельно   приобретать   знания   и   выбирать   способы деятельности,   необходимые   для   успешной   адаптации   в   современном   мире,   т.   е. результативно действовать в нестандартных ситуациях; ─ компетенции; ─ образования в целом; ─ результатами.  способствуют сравнению прогресса учащихся в отношении каждого учебного предмета и   формировать   познавательный   интерес   к   предмету   через   развитие   исследовательской   определяют   пути   для   понижения   различий   между   текущими   и   ожидаемыми