Выпускная аттестационная работа посвящена изучению условий формирования развивающей среды для школьников на уроках химии в средней школе. В работе раскрывается сущность понятия «развивающая среда», указаны принципы ее формирования. Указываются наиболее эффективные педагогические технологии, применяемые на уроках химии. Раскрываются активные формы и методы работы. Особое внимание уделено имитационным и неимитационным методикам. Акцентируется внимание на химическом эксперименте как элементе развивающей среды, а также проектно-исследовательской деятельности на уроках химии. Дается описание особенностей развития личности школьников, требующих учета в педагогической практике работы с учениками. В работе представлен опыт применения активных форм и методов работы на уроках химии на базе МБОУ Митрофановской СОШ.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ФОНД «ТАЛАНТ И УСПЕХ»
ФОНД «ТАЛАНТ И УСПЕХ»
СОЗДАНИЕ РАЗВИВАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА УРОКАХ ХИМИИ
Выпускная
аттестационная
работа
слушателя программы переподготовки
педагогических и управленческих кадров
для реализации программ выявления и
поддержки одаренных детей и молодежи
«Большие вызовы»
Зябкиной Ольги Алексеевны
Научный руководитель:
Еремина Ирина Вячеславовна
Сочи
12018
ЗАЯВЛЕНИЕ О САМОСТОЯТЕЛЬНОМ ХАРАКТЕРЕ ВЫПУСКНОЙ
АТТЕСТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
Я, Зябкина Ольга Алексеевна, слушатель программы переподготовки педагогических и
управленческих кадров для реализации программ выявления и поддержки одаренных детей
и молодежи «Большие вызовы», заявляю, что в выпускной аттестационной работе на тему:
«Создание развивающей среды на уроках химии», представленной для публичной защиты
не содержится элементов плагиата.
Все прямые заимствования из печатных и электронных источников, а также из защищенных
ранее выпускных аттестационных работ, кандидатских и докторских диссертаций имеют
соответствующие ссылки.
Я ознакомлена с действующим регламентом учебного процесса, согласно которому
обнаружение плагиата (прямых заимствований из других источников без соответствующих
ссылок) в соответствующей части выпускного аттестационного проекта является
основанием для выставления за выпускную аттестационную работу оценки
«неудовлетворительно».
Зябкина О.А.
22.10.2018 г.
2ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Понятие развивающей образовательной среды
1.1. Принципы формирования развивающей образовательной среды
1.2. Развивающие педагогические технологии и особенности их применения на
разных ступенях обучения
Глава 2. Особенности развития личности школьников в процессе обучения
химии
2.1. Психологический комфорт личности в образовательной развивающей среде
2.2. Развитие креативного мышления как основа развития личности ученика
Глава 3. Активные формы и методы работы на уроках химии
3.1. Имитационные игровые методы
3.2. Имитационные неигровые методы
3.3. Неимитационные методы
3.4. Проблемный эксперимент как элемент развивающей среды
3.5. Проектноисследовательская деятельность на уроках химии
Глава 4. Опыт формирования развивающей образовательной среды на уроках
химии в МБОУ Митрофановской СОШ
Заключение
Список использованной литературы
Приложения
5
6
6
7
9
9
11
14
14
15
18
19
21
23
36
38
40
АННОТАЦИЯ
3Выпускная аттестационная работа посвящена
изучению условий формирования
развивающей среды для школьников на уроках химии в средней школе. В работе
раскрывается сущность понятия «развивающая среда», указаны принципы ее
формирования. Указываются наиболее эффективные педагогические технологии,
применяемые на уроках химии. Раскрываются активные формы и методы работы. Особое
внимание уделено имитационным и неимитационным методикам. Акцентируется внимание
на химическом эксперименте как элементе развивающей среды, а также проектно
исследовательской деятельности на уроках химии. Дается описание особенностей развития
личности школьников, требующих учета в педагогической практике работы с учениками. В
работе представлен опыт применения активных форм и методов работы на уроках химии
на базе МБОУ Митрофановской СОШ.
4Введение
Современное общество сегодня предъявляет к молодому поколению целый ряд
требований к его личностным и профессиональным качествам, которые позволят им быть
креативными, мобильными, востребованными, а, главное, конкурентоспособными членами
общества.
Сегодняшние школьники очень разные, но есть общее, что объединяет их. Они
люди нового времени. А современная школа призвана воспитывать обучащихся – будущих
выпускников так, чтобы научить их учиться, научить жить, научить жить вместе, научить
работать и зарабатывать.
Что нужно знать и уметь современным молодым людям, чтобы чувствовать себя
комфортно в новых социальных условиях? Американский педагог Филипп Шлехт в книге
«Школа ХХI века. Приоритеты образования» подчеркнул: «Нам нужны люди, которые
умеют учиться самостоятельно». [4] Очень часто на первый план ставится такое качество
личности, как обучаемость, т. е. это и уровень интереса к учебному предмету, новому делу,
и объем усвоенных знаний, которыми может оперировать ученик, уровень развития
общеучебных навыков, а также психофизиологические особенности личности.
Сегодня оптимальным можно считать только такое обучение, которое способствует
самообучению, овладению приемами самостоятельного приобретения знаний и их
применения. Поэтому функция учителя быть только источником и транслятором готовых
знаний, как при традиционной форме организации учебного процесса, сейчас неактуальна.
Учебный процесс должен быть организован таким образом, чтобы стать событием,
вызвать у ученика потребность доосмысления происходящего, стимулировать к
самостоятельному освоению необходимых знаний, развитию личностно значимых умений,
прослеживался приоритет деятельностных критериев.
Каждый школьник природой наделен значительно большим интеллектуальным
потенциалом, чем фактически он у него реализован. Врожденные задатки должны быть
востребованы и реализованы. Как можно этого достичь? Как должен быть организован
образовательный процесс? Ученик должен стать главным действующим лицом учебного
процесса. Следует признать, что у каждого ученика в образовательном процессе есть
собственные цели, интересы и потребности. Ученик мотивирован на изучение и применение
5конкретного учебного материала. Следовательно, необходимо предоставить ему
возможность проявить эти качества целеполагания в полной мере.
Цель выпускной аттестационной работы: изучение процесса создания развивающей
среды на уроках химии в школьном курсе обучения.
Задачи ВАР:
рассмотреть принципы формирования развивающей образовательной среды,
изучить наиболее эффективные педагогические технологии, формы и методы
работы на уроках, акцентировав особое внимание на имитационных и
неимитационных методиках,
рассмотреть проблемный химический эксперимент как обязательный элемент
развивающей среды,
обосновать важность применения проектноисследовательской деятельности в
формировании развивающей среды,
показать примеры использования активных форм и методов обучения в практике
преподавания уроков химии в МБОУ Митрофановской СОШ.
Глава 1. Понятие развивающей образовательной среды
Развивающая образовательная среда – это специально созданная учителем,
обучающимися атмосфера интеллектуального поиска и творческой деятельности в ходе
специально организованного учебного процесса. Она предполагает в себе новое содержание
образования, использование инновационных педагогических технологий. Развивающая
образовательная среда создает условия для формирования не только прочных знаний и
умений, а создает возможность формирования универсальных общеучебных навыков,
знакомство с методами познания, со способами приобретения знаний.
Развивающая образовательная среда проявляется также в ответственности каждого
школьника за организацию совместной учебной деятельности, в создании содержательного
творческого общения. Развивающая среда создает условия для развития не только
мыслительных операций, но и способствует формированию таких качеств, как способность
толерантность,
к сотрудничеству,
ответственность на себя, развивает коммуникативные качества учащихся.
уважению мнения другого,
умения брать
Развивающая образовательная среда предполагает создание благоприятных условий
для формирования взаимоотношений ученикпредмет, ученикучитель, учительпредмет.
Развивающее образовательное пространство предполагает активную позицию
обучающегося и учителя творческого типа, способного и готового к саморазвитию и
самореализации. Только там с удовольствием учатся, где с удовольствием учат.
61.1. Принципы формирования развивающей образовательной среды
На сегодняшний день сформулированы следующие принципы организации
образовательной среды:
1. Принцип организации комплексной и гетерогенной образовательной среды
заключается в педагогической целесообразности такой ее организации, при которой среда
обеспечивает субъектам образовательного процесса разнообразные возможности развития.
2. Принцип ориентации на актуализирующий потенциал образовательной среды
заключается в педагогической целесообразности организации такой среды, которая
стимулирует действие соответствующих психологических механизмов личностного
развития субъектов образовательного процесса.
3. Принцип организации персонально адекватной образовательной среды заключается
в педагогической целесообразности организации такой среды, которая обеспечивает
возможности развития всех субъектов образовательного процесса, с учетом их возрастных,
половых, этнических, профессиональных и других специфических индивидуальных
особенностей.
4. Принцип развития мыслеобразов регулирует конструирование и использование
методов развития системы представлений. Данный принцип предусматривает развитие
системы представлений личности о мире как на основе научной информации, так и на
основе произведений искусства, художественной литературы, различных философских и
религиозных учений и т.д. Система представлений о мире строится не только на основе
экспериментальной деятельности и ее логического осмысления, но и опирается на образы,
возникающие вследствие его эмоциональноэстетического освоения.
5. Принцип развития партнерских взаимодействий регулирует конструирование и
использование методов развития системы отношений в коллективе. Принцип предполагает
использование психологических механизмов, которые позволяют другим «открыться» для
личности в качестве субъектов, способствуют формированию «субъектной установки» по
отношению к другим, что кардинально меняет субъективное отношение к ним, а также сам
характер взаимодействия.
6. Принцип развития коактивности. Данный принцип предусматривает педагогическое
стимулирование личностной стратегии поведения, ориентированной на помощь другим, а
также освоение соответствующих предметных и социальных технологий такой помощи. [5]
1.2. Развивающие педагогические технологии и особенности их применения на
разных ступенях обучения
7Основополагающую роль в формировании развивающей среды занимает позиция
учителя в образовательном пространстве. Учитель в школе остается основной движущей
силой образовательного процесса, поэтому инновационная позиция учителя – это одна из
составляющих в формировании развивающей среды. Такой учитель не только учит, а в
первую очередь создает условия для запуска процессов саморазвития, самоопределения,
самопознания у своих учеников. Такой учитель знает и владеет набором разных средств,
смыслов, форм педагогических технологий, которые допускают многообразие
образовательных траекторий обучающихся. Он вычленяет обязательную составляющую
учебного материала и активно преобразует вариативную часть образовательной
траектории. Такой учитель ищет и находит частицы опыта в методиках, технологиях и,
критически осмыслив, применяет их в своей практике. Такой учитель умеет
диагностировать успешность учащегося, имеет собственный багаж учебных приемов и
заданий, в совершенстве владеет приемами интерактивного обучения.
В формировании развивающей среды весомую роль играет выбор педагогических
технологий в практике каждого учителя. Он должен основываться на системно
деятельностном подходе в обучении. Для правильного выбора педагогических технологий
в процессе обучения необходимо уточнить возрастные особенности школьников на разных
ступенях обучения и применять соответствующие возрасту формы учебных исследований.
Учебные исследования должны быть обязательной составляющей в деятельности
школьника при освоении предмета «химия», так как они позволяют формировать у
школьников целый ряд универсальных учебных действий, без которых невозможно
освоение и осознание любой научной информации. Это умение искать, получать и
использовать информацию, читать и слушать, извлекая нужную информацию, соотносить её
с имеющимися знаниями, опытом. Это умение фиксировать информацию разными
способами; понимать ее, представлять в разных формах: изобразительной, схематичной,
модельной. Это умение пользоваться различными словарями, справочниками, имеющимися
в учебнике; находить в них нужные сведения; проводить анализ, синтез, сравнение,
классификацию, обобщение.
Еще для младших школьников в процессе обучения необходимо применять
небольшие исследования частичнопоискового характера, результаты которых
оформляются в виде сообщений. Данный вид деятельности интересен и родителям,
которые вносят свой вклад в дела своих школьников. Такая форма творческой работы
помогает формировать интерес у учащихся к предмету «химия», учит их работать с
8литературой. Такой вид работы необходимо применять и во внеурочной деятельности при
подготовке учащихся к научнопрактической конференции и участия в олимпиадах.
Для учащихся среднего и старшего звена в процессе обучения необходимо
использовать метод экспериментов, опытов, лабораторных и практических работ в
урочной и внеурочной деятельности, решении экспериментальных, качественных и
количественных задач,
работа над коллективным проектом. Наиболее
заинтересованных в изучении химии учащихся необходимо привлекать к проведению
собственных исследований.[7]
Данные формы работы формируют следующие универсальные действия: проведение
наблюдений и их описание, формулирование вопросов и нахождение ответов на них
опытным путем. Способствуют развитию исследовательских умений, аналитического
мышления, формируют информационные, коммуникативные, социальные, информационные
компетенции, компетенции, связанные с умением учиться всю жизнь.
Применение данных методов способствует формированию и регулятивных
универсальных учебных действий: ученики ставят перед собой цель и выдвигают задачи,
формируют гипотезу и предлагают собственный план исследования, работают в группах,
выполняют различные роли. Это способствует формированию таких компетентностей, как
самообучение, самоорганизация, самоопределение, работа в команде.
Глава 2. Особенности развития личности школьников в процессе обучения химии
2.1. Психологический комфорт личности в образовательной развивающей среде
Профессия педагога требует от человека высокой эмоциональной напряженности в
предполагает в условиях высокой степени
течение длительного времени,
неопределенности, быстрой смены ситуаций взаимодействия, проявление толерантности, и
в этих условиях педагог должен уметь предупреждать возможные риски для комфортной
образовательной среды ввиду острой важности данного аспекта образовательной
деятельности.
Никакие успехи в учебе не принесут пользы, если они «замешаны» на страхе перед
«трудным предметом», перед строгими взрослыми, перед нестабильным микроклиматом в
коллективе.
Однако психологическая комфортность необходима не только для развития ребенка
и усвоения им знаний. От этого зависит физическое состояние детей. Адаптация к
конкретным условиям, к конкретной образовательной и социальной среде, создание
9атмосферы доброжелательности позволяют снять напряженность и неврозы, разрушающие
здоровье детей.
Нельзя допустить у детей комплексов, неуверенности в себе на уроках. В классе не
должно быть деления на «хороших» и «плохих», «умных» и «глупых». Каждый ребенок
должен ощущать веру учителя в свои силы. Ситуация успеха (Я могу!) формирует у
ребенка веру в себя, учит преодолевать трудности, помогает осознать свое продвижение
вперед. Задача учителя организовать определенную систему мер по созданию
психологического комфорта на уроке.
Ученик должен чувствовать себя как личность «безопасно» в образовательной
среде. А проектирование такой образовательной среды – дело непростое. Более того, чаще
всего это процесс, который растягивается не на один год. Хотя некоторые принципы
можно и нужно определить с самого начала.
Проектирование безопасной психологически комфортной среды школы, прежде
всего, должно исходить из следующих принципов:
Первый принцип защиты личности каждого субъекта учебновоспитательного
процесса. Через развитие и реализацию его индивидуальных потенций, устранение
психологического барьера между участниками. Незащищенный должен получить ресурс,
психологическую возможность, чтобы быть равноправным.
Второй принцип – опора на развивающее образование, главная цель которого не
обучение, а личностное развитие, развитие физической, эмоциональной, интеллектуальной,
социальной и духовной сфер сознания. В основе такого образовательного процесса
находится логика взаимодействия, а не воздействия.
Третий принцип – помощь в социально–психологической умелости. Под
социально–психологической умелостью понимают набор умений, дающий возможность
компетентного выбора личностью своего жизненного пути, умение анализировать ситуацию
и выбирать соответствующее поведение, не ущемляющее свободы и достоинства другого и
способствующее саморазвитию личности, исключающее психологическое насилие.[6]
Основными видами работы, направленной на создание условий психологической
комфортности в обучении являются:
Профилактическая работа с обучающимися с целью формирования знаний,
установок, личностных ориентиров и норм поведения, обеспечивающих сохранение
и укрепление физического, психологического и социального здоровья, содействие
формированию регулятивных, коммуникативных, познавательных компетентностей.
10 Выявление учащихся группы риска (методом мониторинга), сопровождение
одаренных учащихся, находящихся под опекой и организация индивидуальной или
групповой коррекционноразвивающей работы.
Проведение тренингов с учащимися по развитию коммуникативных и регулятивных
компетентностей, формированию мотивации к учебному процессу.
Консультирование учащихся (помощь в решении проблем).
Профориентационная работа. Большое внимание при сопровождении учащихся к
социальнопрофессиональному самоопределению уделяется индивидуальным
консультациям по вопросам выбора профиля, с учетом возрастных особенностей
учащихся, проведение групповых занятий по профориентации учащихся (тренинги,
деловые игры).
Сопровождение учащихся в рамках подготовки и сдачи государственной итоговой
аттестации.
Сопровождение учащихся с ОВЗ. Работа по созданию образовательной траектории,
подбору оптимальной модели инклюзии, созданию ситуации успешности (совместно
с другими приглашенными специалистами).[8]
Правильно сформированная психологически комфортная среда способствует успешному
продвижению участников образовательного процесса, развитию их личностей.
2.2. Развитие креативного мышления как основа развития личности ученика
Одним из важнейших качеств современной личности является способность
творчески подходить к любым трудностям, принимать нестандартные решения, находить
новые пути использования различных вещей и ресурсов, то есть способность креативно
мыслить. Сейчас креативное мышление – залог успешного развития.
Успешное развитие креативных способностей возможно лишь при создании
определенных условий, благоприятствующих их формированию.
Первое условие – высокая самооценка ребёнка, то есть создание у него достаточной
уверенности в своих силах, умственных возможностях. Ребёнок должен знать, «вкус
успеха». Успех ученика должен быть не концом работы, а его началом.
Второе условие создание соответствующего психологического климата. Именно
педагог постоянно должен поощрять и стимулировать возникновение у ребёнка творческих
способностей. Но создание благоприятных условий, не достаточно для воспитания ребёнка
с высокоразвитыми креативными способностями.
Третье условие – упорный труд. Способности не получают в «готовом виде». Даже при
наличии гениальных способностей решающую роль играет труд, прилежание.
11Четвертое условие – это интерес. Принуждение – это враг творчества. Поэтому только те
занятия будут обеспечивать результат, на которых ребёнок работает с увлечением, по
собственному желанию, и способности в этом случае будут формироваться быстрее.
Способности развиваются тем успешнее, чем чаще в своей деятельности ребёнок достигает
определённого уровня, а потом поднимает его всё выше и выше.
Пятое условие – активная жизненная позиция. Она пробуждает исследовательское
отношение к окружающему и приучает полнее видеть предметы и явления, вглядываться в
них. [9]
Поиск инновационных путей всегда трудоёмок и требует от учителя много времени
и творчества. Но достигнутый уровень развития детей является главной наградой в
деятельности любого педагога: повышение интереса к предмету, реальная оценка
учащимися своих возможностей, исчезновение страха перед проверкой знаний, снижение
психологического напряжения на уроках, установление доверительных отношений между
учителем и учащимися, повышение качества знаний и активности слабоуспевающих
учащихся.
Каковы же механизмы творческой деятельности и природы творческого
мышления? Учителя часто склонны оценивать своих учеников по конвергентному
мышлению (то есть сходному, близкому с известным). Креативное поведение означает
не разрушение границ, а смелость каждый день снова ощущать собственные границы и
расширять их новыми альтернативами. Креативное поведение помогает нам познавать
самих себя и окружающий мир всё время поновому. Но для проявления своих
возможностей любому человеку, а особенно ребёнку, нужны две предпосылки: свобода и
уверенность.
Как же построить учебную деятельность школьников на уроках химии, чтобы
максимально развивать их креативное мышление? Эффективно для развития креативности
на уроках использовать следующие технологии: [3]
1. Технологию развития творческого мышления Э. Де Боно, основывающуюся на
принципах:
1. Уходить от клише и установившихся моделей мышления.
2. Сомневаться в допускаемом.
3. Обобщать альтернативы.
4. Хвататься за новые идеи и смотреть, что получится.
5. Находить новые точки входа, от которых можно оттолкнуться.
12Усвоение простой идеи, которую предлагается вниманию ученика, позволит навести
порядок в «кладовой своих мыслей», поможет «разложить их по полочкам» и предоставит
возможность все делать размеренно, своевременно и в порядке строгой очередности. В
умении выбрать нужный подход к выполняемой работе и состоит предлагаемая идея шести
«мыслеварительных» шляп.
2. Ментальные карты Тони Бьюзена
Ментальные карты это удобная и эффективная техника визуализации мышления и
альтернативной записи. Ее можно применять для создания новых идей, фиксации идей,
анализа и упорядочивания информации, принятия решений. Это не очень традиционный, но
очень естественный способ организации мышления, имеющий несколько неоспоримых
преимуществ перед обычными способами записи исследуемого материала на уроке.
Согласно теории Тони Бьюзена, автора техники ментальных карт, необходимо
предлагать учащимся перестать бороться с собой и начать помогать своему мышлению.
Для этого нужно только обнаружить неоспоримую связь между эффективным мышлением
и памятью и спросить се6я, что именно способствует запоминанию.
Ментальные (интеллектуальные) карты могут использоваться для: запоминания,
упорядочивания и систематизации информации, планирования деятельности, подготовки к
выступлениям, поиска решений в сложной ситуации, рассмотрению различных вариантов
решения задач.
Постепенно каждый ученик сможет развивать свой личный стиль записи
информации. Чем индивидуальнее ментальная карта, тем лучше. Ведь именно личное
мышление его осмысляет. Это выведет нас к вопросу о понимании, которое всетаки
происходит в головах учащихся, а не в книгах и учебниках.
3. Проектная деятельность
Это комплексный метод обучения, позволяющий строить учебный процесс исходя из
интересов учащихся на уроке, дающий возможность ему проявить самостоятельность в
планировании, организации и контроле своей учебнопознавательной деятельности,
результатом которой является создание какоголибо продукта или явления. В основе
метода лежит развитие познавательных, творческих интересов учащихся, умений
самостоятельно конструировать свои знания, умений ориентироваться в информационном
пространстве, развитие критического мышления.[11]
Метод проектов один из эффективных способов формирования и развития личности
учащихся, умеющей ориентироваться в огромном потоке информации, способной
13принимать нестандартные решения, раскрытия их интеллектуального, духовного и
творческого потенциала, повышения мотивации к учебнопознавательной деятельности.
4. Технология критического мышления
О важности целенаправленного развития критического мышления в образовании
говорилось и раньше. Например, еще в начале двадцатого века князь Николай Жевахов
писал о том, что ближайшей задачей образования должно являться «стремление пробудить
в ученике его личное самосознание… заставить его критически отнестись к своим
мыслям…». Школьник, умеющий критически мыслить, владеет разнообразными способами
интерпретации и оценки информационного сообщения, способен выделять в тексте
противоречия и типы присутствующих в нем структур, аргументировать свою точку
зрения, опираясь не только на логику (что уже немаловажно), но и на представления
собеседника. Стратегии технологии позволяют все обучение химии проводить на основе
принципов сотрудничества, совместного планирования и осмысленности.
5. Технология проблемного обучения
Преимуществами проблемного обучения являются следующие моменты:
самостоятельное добывание знаний путем собственной творческой деятельности, высокий
интерес к учебному труду, развитие продуктивного мышления, прочные и действенные
результаты обучения. [2]
Глава 3. Активные формы и методы работы на уроках химии
Одна из проблем, волнующая учителей сегодня, как развить у ребенка устойчивый
интерес к учебе, к знаниям и потребность в их самостоятельном поиске, другими словами
как активизировать познавательную деятельность в процессе обучения. Если привычной и
желанной формой деятельности для ребенка является игра, значит надо использовать эту
форму организации деятельности для обучения, объединив игру и учебновоспитательный
процесс, точнее, применив игровую форму организации деятельности обучающихся для
достижения образовательных целей. Таким образом, мотивационный потенциал игры будет
направлен на более эффективное освоение школьниками образовательной программы. Для
создания такой среды на уроке необходимо использую активные методы обучения.
Активные методы обучения, которые могут применяться на уроках химии, делятся
на две группы: имитационные (делятся на игровые и неигровые) и неимитационные.
В основе имитационных технологий лежит имитационное или имитационноигровое
моделирование, т.е. воспроизведение в условиях обучения с той или иной мерой
адекватности процессов, происходящих в реальной системе.
14Отличительной чертой имитационных занятий является наличие модели изучаемого
процесса. Особенность имитационных методов разделение их на игровые и неигровые.
3.1. Имитационные игровые методы
В школьном курсе химии из имитационных игровых методов чаше всего применяют
инсценировки, игровое проектирование, дидактические игры разных видов.
а) Инсценировка разыгрывание ролей. Этот метод представляет собой игровой способ
анализа конкретных ситуаций, применяемый при изучении конкретной темы, раздела.
Предполагает введение определенных элементов театрализации, поскольку представление
ситуации, ее анализ и принятие решений осуществляются в лицах.
б) Игровое проектирование. Этот метод является практическим занятием, суть которого
состоит в разработке разных видов проектов в игровых условиях, максимально
воссоздающих реальность. Создание общего для группы проекта требует, с одной стороны,
знания каждым технологии процесса проектирования, а с другой – умений вступать в
общение и поддерживать межличностные отношения с целью решения профессиональных
вопросов.[1]
д) Дидактическая игра. В ходе дидактической игры участники, имитируя деятельность
того или иного служебного лица, на основе анализа данной ситуации принимают решения.
Дидактическая игра должна содержать игровую и учебную задачи. Игровая задача –
выполнение играющим определенной профессиональной деятельности. Учебная задача –
овладение знаниями и умениями.
Выделяют:
организационнодеятельностные игры,
коллективной мыслительной деятельности на основе развертывания содержания
обучения в виде системы проблемных ситуаций и взаимодействия всех субъектов
предусматривающие организацию
обучения в процессе их анализа;
ролевые игры, которые характеризуются наличием задачи или проблемы и
распределением ролей между участниками ее решения;
деловые игры, представляющие собой имитационное моделирование реальных
механизмов и процессов.[10]
3.2. Имитационные неигровые методы
15Среди наиболее эффективных неигровых имитационных методов формирования
развивающей среды в процессе обучения химии школьников отметим кейсметод, тренинги,
анализ конкретных ситуаций, решение ситуационных задач, упражнения действия по
инструкции, выполнение индивидуальных задач.
Кейсметод – это описание ситуации, действительных событий, имевших место в процессе
деятельности в словах, цифрах и образах, в которых надо предложить варианты действий.
В данной технологии учебный материал предлагается учащимся в виде проблем (кейсов), а
знания приобретаются в результате активной и творческой работы. [16]
Анализ конкретных ситуаций (casestudy)развивает способность к анализу разнообразных
задач. Сталкиваясь с конкретной ситуацией, обучаемый должен определить: есть ли в ней
проблема, в чем она состоит, определить свое отношение к ситуации и формировать
программы действий.
С помощью технологии casestudy учащиеся учатся:
видеть проблемы
анализировать предлагаемые ситуации
оценивать альтернативы возможных решений
выбирать оптимальный вариант решения
составлять план его осуществления
развивать мотивацию
развивать коммуникационные навыки и умения.
На уроках химии возможно использование различных видов кейсов:
Кейсыслучаи краткие кейсы, описывающие один случай. Кейсы этого типа могут
использоваться во время урока для демонстрации того или иного понятия или как тема для
обсуждения. Их можно быстро прочитать, и обычно они не требуют от учеников
специальной подготовки до начала занятий.
Вспомогательные кейсы основной целью имеют передачу информации. Это интереснее,
чем традиционное чтение или изучение раздаточного материала. Учащиеся гораздо лучше
воспринимают информацию, представленную в виде кейса, чем в обычном документе.
Кейсыупражнения дают ученику возможность применить определенные приемы и
широко использовать материал кейсов, когда необходим количественный анализ.
Манипулировать цифрами в контексте реальной ситуации гораздо интереснее, чем делать
простые упражнения.
16Кейсыпримеры. Ученику необходимо проанализировать информацию из кейса и выявить
наиболее важные связи между различными составляющими. Обычно здесь встает вопрос:
почему все произошло неправильно, и как этого можно было избежать?
Комплексные кейсы описывают ситуации, где значимые аспекты спрятаны в большом
количестве информации, большая часть которой несущественная. Задача ученика –
отделить важные аспекты от мало значимых. Сложность может состоять в том, что
выделенные аспекты могут быть взаимосвязаны.
Кейсырешения. Ученикам необходимо решить, что они будут делать в сложившихся
обстоятельствах, и сформулировать план действий. Для этого необходимо разработать ряд
обоснованных подходов и потренироваться в выборе подхода, который больше всего
нацелен на успех.
Тренинги обучение, при котором в ходе проживания или моделирования специально
заданных ситуаций обучающиеся имеют возможность развить и закрепить необходимые
знания и навыки, изменить свое отношение к собственному опыту и применяемым в работе
подходам. Это интенсивная кратковременная форма обучения в составе группы,
направленная на усвоение теоретического материала и его закрепление, а также
формирование умений. В учебных тренингах обычно широко используются методы
деловых, ролевых и имитационных игр, упражнений, творческих заданий, диалогов,
«мозговых штурмов», разбора конкретных ситуаций и групповые дискуссии.
Анализ конкретных ситуаций состоит в том, что учащимся предлагается конкретная
ситуация, в которой охарактеризованы условия и действия участников событий. Ученикам
предлагается проанализировать и оценить правильность действий участников события.
Выполняются задания по анализу ситуаций индивидуально или малыми группами по 35
человек, а затем коллективно обсуждаются предлагаемые выводы.
Решение ситуационных задач. Под ситуационной задачей понимают методический прием,
включающий совокупность условий, направленных на решение практически значимой
ситуации с целью формирования компонентов содержания образования. Ситуационные
задачи – это задачи, позволяющие обучающемуся осваивать интеллектуальные операции
последовательно в процессе работы с информацией: ознакомление – понимание –
применение – анализ – синтез – оценка. [12] Специфика ситуационной задачи заключается в
том, что она носит ярко выраженный практикоориентированный характер, но для ее
решения необходимо конкретное предметное знание. Зачастую требуется знание
нескольких учебных дисциплин. Кроме этого, такая задача имеет не традиционный номер,
17а красивое название, отражающее ее смысл. Обязательным элементом задачи является
проблемный вопрос, который должен быть сформулирован таким образом, чтобы
учащемуся захотелось найти на него ответ.
Упражнения действия по инструкции. При выполнении упражнений – действий по
инструкции учащиеся на основе проведенных наблюдений и экспериментов делают
обобщения и теоретические выводы. Достоинством этого метода обучения является
единство теории и практики, подкрепление учебного материала практическими навыками.
Выполнение индивидуальных задач (практика). При выполнении индивидуальных
заданий в ходе практических занятий учащиеся овладевают умениями и навыками по
изученному разделу, теме, отрабатывают свои теоретические знания на практике.
Практическое обучение позволяет не только получить знания и навыки по специальности,
но и содействует закреплению теоретических знаний. Практические занятия являются
наиболее управляемой формой обучения и позволяют последовательно поддерживать
определенный режим деятельности школьников.
3.3. Неимитационные методы
Наиболее эффективными неимитационными методами в обучении школьников
химии являются проблемные лекции и семинары, «круглые столы», тематические
дискуссии, мозговой штурм, метод синектики, поисковые лабораторные работы и другие.
Проблемная лекция начинается с вопросов, с постановки проблемы, которую в ходе
изложения материала необходимо решить. Проблемные вопросы требует не однотипного
решения. Для ответа на него требуется размышление.
Проблемный семинар. Перед изучением раздела учитель предлагает обсудить проблемы,
связанные с его содержанием. Во время семинара в условиях групповой дискуссии
проводится обсуждение проблем. Метод проблемного семинара позволяет выявить уровень
знаний учащихся в данной области и сформировать стойкий интерес к изучаемому разделу.
«Круглый стол» это метод активного обучения, позволяющий закрепить полученные
ранее знания, восполнить недостающую информацию, сформировать умения решать
проблемы, укрепить позиции, научить культуре ведения дискуссии. Характерной чертой
«круглого стола» является сочетание тематической дискуссии с групповой консультацией.
Основную часть «круглого стола» по любой тематике составляет дискуссия.
18Тематическая дискуссия процесс диалогического общения участников, в ходе которого
происходит формирование практического опыта совместного участия в обсуждении и
разрешении теоретических и практических проблем.
Необходимым условием
развертывания продуктивной дискуссии являются личные знания, которые приобретаются
учащимися на предыдущих занятиях, в процессе самостоятельной работы. Тематическая
дискуссия может содержать элементы «мозгового штурма» и деловой игры.
Мозговой штурм (мозговая атака, брейнсторминг) широко применяемый способ
продуцирования новых идей для решения научных и практических проблем. Его цель
организация коллективной мыслительной деятельности по поиску нетрадиционных путей
решения проблем.
Метод синектики. Это методика исследования, основанная на социальнопсихологической
мотивации коллективной интеллектуальной деятельности, предложенная У. Дж. Гордоном.
Является развитием и усовершенствованием метода мозгового штурма. При синектическом
штурме допустима критика, которая позволяет развивать и видоизменять высказанные
идеи. Этот штурм ведет постоянная группа. Её члены постепенно привыкают к совместной
работе, перестают бояться критики, не обижаются, когда ктото отвергает их
предложения, тем более что эти предложения могут быть востребованы в ходе дальнейшей
работы.
Поисковые лабораторные работы. Выполнение учащимися поисковых лабораторных
работ направлено на обобщение, систематизацию, углубление, закрепление полученных
теоретических знаний по конкретным темам изучаемого предмета; формирование умений
применять полученные знания на практике, реализацию единства интеллектуальной и
аналитических,
практической деятельности;
интеллектуальных,
развитие
конструктивных умений;
проектировочных,
ответственности, точности, творческой инициативы.
выработку самостоятельности,
3.4. Проблемный эксперимент как элемент развивающей среды
В современном школьном обучении обычно применяются четыре вида химического
эксперимента: демонстрационный,
практические занятия,
тематические практикумы и две основные формы его применения в учебном процессе
лабораторные опыты,
(иллюстративный эксперимент и учебный исследовательский эксперимент).
Эксперимент в иллюстративной форме чаще всего проводят после ознакомления
учащихся с изучаемым материалом и объяснения его с теоретической точки зрения. При
19такой форме эксперимента учащиеся получают готовые знания, почти не участвуя в
процессе их выработки.
При использовании исследовательской формы химического эксперимента учащиеся,
получив познавательную задачу, активно применяют свои знания и умения. Они
обдумывают, как провести эксперимент, чтобы достичь поставленной цели, какие взять
вещества, как сконструировать прибор, какие операции и в какой последовательности
провести. Затем во время опыта, который проводится по определённому плану, они
наблюдают за его ходом и анализируют полученные данные, объясняя их с теоретической
точки зрения, делают выводы.
Среди организационных форм постановки химических опытов, как элементов
развивающей среды, на определённых этапах обучения может быть рассмотрен проблемный
эксперимент.
Проблемный эксперимент – это такая форма применения химического
эксперимента в обучении, которая даёт возможность создать и организовать проблемную
ситуацию, вызывая интерес учащихся к поиску причин наблюдаемого явления. [14] Когда
проведён нестандартный, оригинальный или неожиданный по наблюдаемым результатам
эксперимент, то он своим содержанием или необычным направлением сразу создаёт
проблемную ситуацию. После осознания проблемы учащиеся непроизвольно включаются в
поисковую деятельность, которая требует от них нового, оригинального подхода или
нового, неизвестного им ранее способа решения проблемы. Поисковая мыслительная
деятельность учащихся при этом может быть различной: анализ факторов, возникновение
догадки, выдвижение гипотез, сопоставление новых данных с известными теориями,
обобщения, получение нового знания. Дальнейшие исследования, к которым побуждает
проблемный эксперимент, могут носить также различный характер – теоретические
изыскания или исследовательский эксперимент. То есть, проблемный и исследовательский
эксперимент – понятия различные. Таким образом, эксперимент ставит проблему в
процессе обучения (путем создания противоречий, введения элементов неожиданности и
несоответствия), а исследовательский эксперимент направлен на её решение. Хотя нужно
отметить, что исследовательский эксперимент тоже может приводить к созданию
проблемных ситуаций, а они, в свою очередь, потребуют проведения новых или
дополнительных исследований. Чтобы учащиеся могли провести какоелибо исследование,
им нужно предложить проблемное задание, а само задание может быть, на основе, как
теоретического материала, так и проблемного эксперимента.
20Проблемный эксперимент как самостоятельная форма химического эксперимента
применяется на различных этапах процесса обучения: при изучении нового материала,
совершенствовании знаний, обобщении, повторении, закреплении или контроле знаний.
Проблемные опыты можно не только включать в содержание уроков, но и применять на
факультативных, кружковых занятиях, а также при индивидуальной работе с учащимися.
Систематическое использование проблемных экспериментов в обучении при
разумном их сочетании с традиционными экспериментальными работами учащихся –
эффективное средство обучения и развития учащихся. Такие результаты достигаются
потому, что при отсутствии заданной инструкции и при минимальной помощи со стороны
учителя учащиеся могут проявить свои творческие способности и самостоятельность в
максимальной степени, двигаясь по пути саморазвития.
Главной задачей проблемного развивающего эксперимента на уроках химии
является развитие мышления. Учащиеся глубоко вникают в сущность проводимых опытов,
задумываются над их результатами и пытаются ответить на вопросы только в том случае,
если эксперимент поражает воображение и сильно влияет на эмоциональную сферу. Перед
учителем химии стоит задача не только дать учащимся определённый круг знаний, но и
привить экспериментальные умения и навыки. Это позволяет осуществлять в ходе
проведения эксперимента индивидуально – дифференцированный подход к учащимся в
зависимости от их потенциальных трудовых возможностей.
Психолого – педагогическое обоснование дифференцированного подхода при
проведении химического эксперимента обусловлено следующими факторами:
1.Разной трудовой подготовкой учащихся к началу проведения эксперимента;
2.Различным отношением учащихся к труду;
3.Неодинаковым уровнем способностей школьников к изучению предмета «Химия»;
4. Различным уровнем возможностей в усвоении тех или иных приёмов, операций.
5.Различным состоянием темпа работы у учащихся;
6.Различным уровнем самоконтроля и возможностями устранения неисправностей по ходу
выполнения опыта.
Вопросы, связанные с формированием экспериментальных умений и навыков, а
также развитием мышления у учащихся, необходимо решать на основе возрастающей их
самостоятельности, обеспечивающей активную работу школьников только при наличии
соответствующей развивающей среды в процессе обучения.
3.5. Проектноисследовательская деятельность на уроках химии
21В современных условиях, где предмету «химия» в общеобразовательном процессе
отводится незначительное время, очень трудно заинтересовать учащихся познанием
научной картины мира. Но практика показывает, сегодня ученику нужны осознание общей
картины мира, ощущение сопричастности к культурному наследию, прямого участия в
жизненных процессах.
Одной из форм организации деятельности учащихся, позволяющей максимально
приближать обучение к жизни, является исследовательская работа. Хорошо
организованная и систематизированная исследовательская деятельность учащихся
способствует не только развитию творческих способностей ребенка, но и мотивирует его
на выполнение учебной задачи в целом и, самое главное, способствует его социальной
адаптации в среде сверстников, помогает менять его статус в коллективе, позволяет
почувствовать собственную значимость.
Поисковый характер урокаисследования вносит в учебный процесс элементы
развивающего обучения. Для него характерна опора на конкретный жизненный опыт
учащихся, достаточно высокая мотивация через решение особо значимых для школьников
проблем, высокая доля самостоятельного поискового труда на уроке, динамичная
атмосфера рефлексивного осмысления поиска и инициативная позиция учащихся.
На таких уроках появляется исключительная возможность формирования у
школьников компетентности в решении проблем, освоения ими способов деятельности,
составляющих коммуникативную и информационные компетенции. Именно такой подход к
организации участия школьников в исследовательской деятельности приносит хорошие
плоды, формирует мотивацию участия в активной творческой деятельности, способствует
пониманию учащимися необходимости развития своих способностей для дальнейшего
личностного развития.[15]
В основе исследовательской деятельности лежит проблемное обучение, которое
является методом развития самостоятельного творческого мышления. Мы включаемся в
исследовательскую деятельность только тогда, когда учащиеся достаточно свободно могут
ориентироваться в определенной системе знаний,
самостоятельности в выполнении эксперимента.
что повышает долю их
Основой урочной деятельности является самостоятельная деятельность ученика по
решению проблемных задач урока. Одними из видов нетрадиционных уроков, позволяющих
использовать исследовательский метод обучения, являются: урок – исследование, урок –
лаборатория, урок – творческий отчет, урок – проект, урок – презентация, урок –
22экспертиза, урок – путешествие, урок – рассказ, урок – экскурс в эпоху деятельности
ученого.
Помимо нетрадиционных уроков, формированию исследовательских умений
учащихся способствует учебный эксперимент. Его особенностью является возможность
отработать с учащимися такие элементы исследовательской деятельности, как
планирование, проведение, обработка и анализ результатов.
Помимо занятий в школе учащиеся могут проводить исследования в домашней
работе. Это стимулирует творческие способности: воображение, фантазию, активную
мыслительную деятельность.
В преподавании естественных наук, и в частности химии, основная задача состоит в
том, чтобы, прежде всего, заинтересовать учащихся процессом познания: научить их
ставить вопросы и пытаться найти на них ответы, объяснять результаты, делать выводы.
Одним из наиболее распространенных видов исследовательского труда школьников
в процессе учения сегодня является метод проектов. Метод проектирования коренным
образом меняет функцию учащегося в образовательном процессе. Этот метод делает
ученика не объектом, на который направлена обучающая активность учителя, а субъектом
процесса обучения. Проект – это возможность делать чтото интересное самостоятельно
или в группе, проявить себя, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести
пользу и показать публично достигнутый результат.
Организация проектноисследовательской деятельности учащихся создает
положительные результаты: у них формируется научное мышление, а не простое
накопление знаний. Анализ работ учащихся свидетельствуют о развитии познавательных
функций школьников, об их умении критически оценивать различные подходы к решению
исследовательских задач, что,
успешному обучению.
несомненно,
будет способствовать дальнейшему
Эффективными также являются индивидуальные задания творческого характера
для группы учащихся или отдельных учеников при выполнении химического эксперимента
и исследовательских практических работ. При этом развиваются, закрепляются,
совершенствуются определённые умения и навыки учеников с учётом их возможностей,
способностей, знаний и умений. Такие задания имеют различную степень трудности
выполнения. В зависимости от уровня подготовки и прилежания ученик выполняет своё
задание или часть его. В соответствии с этим и выставляется оценка. Такая организация
выполнения лабораторных и практических работ способствует формированию навыков
23исследовательской работы, повышению интереса к изучению химии. При этом в
значительной мере проявляется индивидуальность.
При организации данного вида деятельности можно разрабатывать различные виды
проектов, например,
исследовательские и другие.
Первоначально учащиеся занимаются разработкой информационных проектов, которые
информационные,
учебные,
направлены на изучение информации о какомлибо объекте, явлении. Деятельность их
заключается в анализе информации, полученной из различных источников, ее обобщении.
Нередко при изучении какойлибо темы на уроке появляются проблемные вопросы, и
учащиеся, проявляющие повышенный интерес к предмету, настолько увлекаются этой
проблемой, что это позволяет им переходить к выполнениям индивидуальных проектов,
которые носят исследовательский характер.
Глава 4. Опыт формирования развивающей образовательной среды на уроках химии
в МБОУ Митрофановской СОШ
В практике работы МБОУ Митрофановской СОШ за последние годы сложилась
собственная система организации познавательной деятельности обучающихся,
позволяющая формировать развивающую среду как на уроках, так и во внепредметной и
внеурочной деятельности. Химические знания у школьников формируется через единую
систему предметов естественнонаучного цикла и имеют в своей основе матапредметную
составляющую.
Предмет
№
п.п.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
исследовательской
лаборатории
Азбука
деятельности
Естествознание
Введение в химию
Неорганическая химия
Цифровые
биологии и экологии
Цифровые лаборатории в химии
Факультатив
социального проектирования»
Органическая химия:
Физикохимический профиль
Физикоматематический профиль
«Основы
10 классы
10 классы
8.
9.
10 классы
10. Социальногуманитарный профиль 10 классы
Классы
56 классы
56 классы
7 классы
89 классы
8 класс
9 класс
9 класс
в
Нагрузка
(часов
неделю)
1 час
1 час
1 час
2 часа
1 час
1 час
1 час
3 час
1 час
1 час
Уровень
обучения
в
базовый
базовый
базовый
базовый
базовый
базовый
базовый
профильный
базовый
базовый
2411. Социальноэкономический
профиль
12. Агротехнологический профиль
13. Агротехнологический профиль
Неорганическая и общая химия:
10 классы
10 классы
10 классы
11 классы
14. Физикохимический профиль
15. Физикоматематический профиль
11 классы
16. Социальногуманитарный профиль 11 классы
17. Социальноэкономический
11 классы
профиль
18. Практикум решения задач по
11 классы
химии
19. Технология
социального
11 класс
проектирования
1 час
2 часа
3 часа
3 часа
1 час
1 час
1 час
1 час
1 час
базовый
базовый
профильный
профильный
базовый
базовый
базовый
профильный
базовый
Внеурочная деятельность обучающихся организована через систему различных кружков
естественнонаучной направленности:
№
п.п.
1.
2.
3.
4.
Направления деятельности
Классы
Научное общество учащихся
«Родничок»:
Кружок «Зеленая лаборатория на
окне»
Кружок «3D – мир»
Кружок «Практикум с цифровой
лабораторией»
811 классы
57 классы
89 классы
911 классы
Нагрузка
(часов
неделю)
12 часа
1 час
1 час
1 час
Уровень
обучения
в
базовый
базовый
базовый
базовый
Успешным в нашей школе стал опыт проведения занятий метапредметной
направленности: «химиябиология», «химиягеографияэкология», «химиягеография». В
рамках таких занятий школьники имеют хорошую возможность научиться использовать
свои химические знания в конкретной ситуации на практике, что является важной
составляющей современного обучения, когда сегодня от школьника требуется не только и
ни сколько усвоение предметных знаний, сколько умение самостоятельно их добывать,
осваивать и применять на практике.
Предметное содержание на занятиях всегда организовано в пространстве так, чтобы
обеспечивало открытый доступ к ним и их его активное использование учениками.
В содержании таких занятий всегда присутствуют временные изменения предметного
содержания и его пространственного размещения (нестандартная расстановка парт,
наличие дополнительного оборудования и возможности его активного использования, и
т.д.) Это необходимо для стимулирования детской активности, учета происходящих в
25ученике изменений, связанных с его ростом и развитием. Сегодня на уроке школьнику
трудно и неинтересно работать, изучая «сухую неинтересную теорию» все 45 минут.
Поэтому на занятиях они имеют возможность «активного полезного движения,
перемещения в пространстве».
Каждый компонент среды на уроках способствует формированию у ученика опыта
освоения средств и способов познания и взаимодействия с окружающим миром, опыта
возникновения мотивов новых видов деятельности, опыта общения с взрослыми (учителем,
присутствующими гостями, если это открытое занятие) и сверстниками.
Обязательная «проблемность» предметной среды, предметной ситуации порождает у
учеников вопросы, питает их инициативу, воображение, побуждает к творчеству.
На таких занятиях всегда есть атрибуты культуры, которые активно присваивает школьник,
дают ему возможность самостоятельно анализировать возникающую новую ситуацию,
быть свободным в выборе собственных действий, самостоятельно организовывать свою
деятельность.
Предметный мир школьника на любом занятии это не только познавательная среда,
но и среда развития всех специфических видов деятельности, ни одна из которых не может
полноценно развиваться вне предметной организации. Деятельность в условиях
обогащенной среды позволяет школьнику проявить пытливость, любознательность,
познавать окружающий мир без принуждения, стремиться к творческому отображению
познанного. В условиях развивающей среды ребенок реализует свое право на свободу
выбора деятельности. Он действует, исходя из своих интересов и возможностей,
стремления к самоутверждению, занимается не по воле взрослого, а по собственному
желанию. В таком подходе к организации деятельности школьников уже заложен
механизм саморазвития, самореализации подрастающей личности.
На занятиях такого типа создается естественная комфортная обстановка.
Развитие школьника происходит обязательно в деятельности.
Занятия рационально организуются в пространстве и времени, насыщены разнообразными
предметами и дидактическими раздаточными материалами, разными видами деятельности,
обязательно имеют проблемный и исследовательский компонент.
В такой среде возможно одновременное включение в активную познавательно творческую
деятельность ученики с любым уровнем знаний.
Такая среда носит развивающий характер, так как способствует установлению,
утверждению чувства уверенности в себе, дает возможность школьнику испытывать и
26использовать свои способности, стимулирует проявление им самостоятельности,
инициативности, творчества.
Главным результатом успешности обучения школьников в развивающей
образовательной среде является определенная система метапредметных результатов в
рамках предметной области «Химия». О окончательных результатах сформированности
метапредметной составляющей, наверное, можно судить не ранее выпуска ученика из
уже при наличии собственных достижений школьника при
школы, а, возможно,
последующем обучении. Но о промежуточных результатах можно судить по ряду
оценочных критериев, применяемых в собственной педагогической практике.
Так как значительное число видов деятельности школьников по освоению знаний
естественнонаучной направленности (как на уроках, так и во внеурочной деятельности)
носит проблемный исследовательский характер, то в своей практике использую
диагностический инструментарий для оценки метапредметных результатов обучения в
рамках выполнения групповых проектных заданий (как один из вариантов оценочных
материалов).
Инструментарий включает в себя: текст задания, лист планирования и продвижения
по заданию, лист самооценки, сценарий проведения занятия, рекомендации по организации
работы групп, памятку, информационные ресурсы для выполнения проекта, лист
наблюдения, отчет.
№
п/п Название
Объем
(стр)
Назначение и
адресаты
Колво
копий
1.
Текст задания
2.
3.
4.
Лист
планирования и
продвижения по
заданию
Лист самооценки
Сценарий
проведения
занятия.
2
1
1
3
раздается
учащимся для
прочтения и
пометок
6 или 2530
раздается
учащимся для
заполнения
группой
раздается
учащимся для
индивидуального
заполнения
для
ознакомления
педагогов,
6
25 – 30
1 – 2
Примечание
колво копий
определено из расчета:
1 экземпляр на группу
или 1 экз. на каждого
ученика;
на тексте задания
разрешается делать
пометки
колво копий
определено из расчета:
1 экземпляр на группу
колво копий
определено из расчета:
1 экземпляр на
каждого ученика
колво копий
определено из расчета:
1 экземпляр на
27Рекомендации по
организации
работы групп
5.
Памятка
1
Информационные
ресурсы для
выполнения
проекта
6.
7.
8.
организующих
деятельность
учащихся
помещается на
доску; для
организации
деятельности
учащихся
для
использования
учащимися
нет
при наличии
в свободном
доступе
компьютеро
в не
тиражируют
ся
каждого педагога
организатора
Доводится до сведения
учащихся с помощью
ИКТ, плаката или
записи на доске
Информационные
ресурсы находятся в
свободном доступе.
Наиболее
целесообразное
размещение – в папках
на рабочем столе
компьютера.
колво копий
определено из расчета:
1 экземпляр на
каждого наблюдателя
1 экземпляр на каждый
класс
Лист наблюдения
Отчет
5
3
раздается
наблюдателям
для заполнения
6 – 12
заполняется
организаторами
1
Лист планирования и продвижения по заданию проекта
Тема, выбранная группой __________________________________________
Форма представления проекта:
Отметьте выбранную вами форму:
(cid:128) А. Плакат
(cid:128) Б. Компьютерная презентация
Начало работы __ час ___мин
запишите выбранную вами тему
Окончание работы __ час ___мин
Состав работ
Кто выполняет
Отметка о выполнении
(+ или –)
1.
2.
3….
Оцени работу своей группы. Отметь вариант ответа, с которым ты согласен (согласна).
1. Все ли члены группы принимали участие в работе над проектом?
Лист самооценки
(cid:128) А. Да, все работали одинаково.
(cid:128) Б. Нет, работал только один.
(cid:128) В. Ктото работал больше, а ктото меньше.
2. Дружно ли вы работали? Были ли ссоры?
(cid:128) А. Работали дружно, ссор не было.
(cid:128) Б. Работали дружно, спорили, но не ссорились.
(cid:128) В. Очень трудно было договариваться, не всегда получалось.
3. Тебе нравится результат работы группы?
28(cid:128) А. Да, все получилось хорошо.
(cid:128) Б. Нравится, но можно было бы сделать лучше.
(cid:128) В. Нет, не нравится.
4. Оцени свой вклад в работу группы. Отметь нужное место на линейке знаком X.
Почти все сделали
без меня
Я сделал(а) очень
много, без меня
работа бы не
получилась
Карта наблюдения за особенностями общения учеников процессе совместного
выполнения заданий.
1.
Планирование
2.
Распределение заданий и
обязанностей по выполнению
проекта
3.
исполнения проекта плану
4.
по заданию
Контроль продвижения
Соответствие
Представление
5.
результатов
6.
разрешение
Конфликты и их
Особенности поведения
7.
и коммуникации ученика
Отметки в карте наблюдений ставятся в начале занятия
(впервые 10 15 минут)
Отметки в карте наблюдений ставятся в середине
занятия (по истечении 25 – 30 мин после начала урока)
Отметки в карте наблюдений ставятся в середине
занятия (по истечении 25 – 30 мин после начала урока)
Отметки в карте наблюдений ставятся ближе к концу
занятия (по истечении3035 мин) по результатам
наблюдения в ходе всего урока
Отметки в карте наблюдений ставятся в конце занятия
(в последние 1015 мин)
Отметки в карте наблюдений ставятся в конце занятия
(в последние 5 мин) по результатам наблюдения в ходе
всего урока
Отметки в карте наблюдений ставятся в конце занятия
(в последние 5 мин) по результатам наблюдения в ходе
всего урока
8.
Результаты голосования Отметки в карте наблюдений ставятся в конце занятия
после подведения итогов голосования
Планирование
1) Отметьте верное утверждение.
А. Планирование совместное
Б. Планирование единоличное
дети обсуждают и вместе составляют план
план составляется лидером группы
единолично, без обсуждения с остальными
членами группы
В. Планирование отсутствует
Примечание. Если в планировании принимает участие два и более учеников в группе,
отмечается вариант А
2) Заполните таблицу 1
Таблица 1. Участие и активность в планировании
Ученики:
поставить в каждой ячейке 0, 1, 2 или 3
0 – не участвовал(а) в планировании
Группа в целом:
поставить 0 или 1
0 – были споры изза лидерства в планировании
291 –участвовал(а) в планировании
2 – активно участвовал(а) в планировании,
3 – был(а) лидером
№1
№2
№5
№3
№4
1 – споров изза лидерства в планировании не
было
Распределение функций и их выполнение.
1) Отметьте верное утверждение.
А. Распределения функций не было, каждый действовал «сам по себе»
Б. Часть учеников оказались вне общего дела, часть – выполняла свою часть
В. У каждого ученика было свое задание, свои обязанности
работы
2) Заполните Таблицу 2
Таблица 2. Распределение функций и их выполнение
Ученики:
поставить в каждой ячейке0, 1, или 2
0–в работе над проектом не участвовал(а) (независимо от того
были или не были распределены функции)
1 – ставится в следующих случаях: а) распределения функций
не было, делал(а), что считал(а) нужным или б) распределение
функций было, имел(а) своё задание, но выполнял(а) иное
задание (дублировал(а) работу одноклассников, делал(а)
непредусмотренное планом работ)
2 – распределения функций было, имел(а) и выполнял(а) свою
часть работы
№1
№3
№2
№4
№5
Группа в целом:
подсчитывается общая
сумма баллов,
набранных всеми
участниками группы
Наблюдателем не
заполняется
Соответствие исполнения плану
Заполните Таблицу3
Примечание. Если план не составлялся, таблица 3 не заполняется
Таблица 3. Соответствие исполнения плану
Ученики:
поставить в каждой ячейке0, 1или 2
0 –«активность» ученика не связана с планом работы группы
1 – во время исполнения отступал(а) от выполнения своей
части работы, зафиксированной в плане
2 – выполнил(а) работу в соответствии с планом
№1
№4
№5
№3
№2
Группа в целом:
подсчитывается общая
сумма баллов, набранных
всеми участниками
группы
Наблюдателем не
заполняется
Контроль продвижения по заданию.
1) Отметьте верное утверждение.
А. Контроль осуществляется лидером или организатором
Б. Контроль осуществляется различными членами группы – как за своими
В. Контроль индивидуальный – каждым или отдельными членами группы только
действиями, так и за действиями партнеров
за своими действиями
30 Г. Контроль отсутствует
2) Заполните Таблицу 4
Таблица 4. Участие и активность в контроле
Ученики:
поставить в каждой ячейке 0, 1, или 2
0–не участвовал(а) в контроле
1 – контролировал(а) только свои действия
2 – контролировал(а) и свои действия, и действия
партнеров по группе
№1
№2
№3
№4
№5
Группа в целом:
подсчитывается общая сумма
баллов, набранных всеми
участниками группы
Наблюдателем не заполняется
Представление результатов.
Заполните Таблицу 5.
Таблица 5. Активность при презентации
Ученики:
поставить в каждой ячейке0, 1или 2
0 – в презентации не участвовал
1 – участие в презентации незначительное
2 – участие в презентации значительное
№1
№4
№2
№3
Группа в целом:
подсчитывается общая сумма
баллов, набранных всеми
участниками группы
№5
Наблюдателем не заполняется
Конфликты и их разрешение.
Заполните Таблицы 6 и 7
Таблица 6.Возникновение конфликта
Ученики: роль в возникновении конфликта
поставить в каждой ячейке0, 1или 2
0 – инициатор конфликта
1 – участник конфликта
2 – в конфликт не вступает
№1
№2
№3
№4
№5
Группа в целом: частота конфликтов
поставить 0, 1или 2
0 – очень часто
1 – иногда
2 – конфликтов не было, все работали
дружно
Таблица 7. Разрешение (завершение) конфликта
Ученики: роль в разрешении конфликта
поставить в каждой ячейке0, 1или 2
0 – пытается настоять на своем, спорит, на
компромисс не идет
1 – готов уступить, избегает столкновений
2 – ведет переговоры, аргументирует свою
позицию, слушает партнера, ищет оптимальное
решение
№1
№2
№3
№4
№5
Группа в целом: завершение конфликта
поставить 0, 1или 2
0 – ссора, общего решения нет
1 – конфликт завершен – ктото уступил,
ктото навязал свое решение и все
подчинились
2 – конфликт завершился переговорами и
общим решением
Особенности поведения и коммуникации ученика.
Заполните Таблицы 8, 9 и 10
Таблица 8. Активность/инициативность ученика и активность группы
Ученики:
поставить в каждой ячейке 0, 1или 2
0 – не проявляет активности
Группа в целом:
при машинной обработке
подсчитывается общая сумма баллов,
311 – активен, но инициативы не проявляет
2 – активен, проявляет инициативу
№4
№1
№2
№3
набранных всеми участниками группы
№5
Наблюдателем не заполняется
Таблица 9. Ориентация на партнера и согласованность позиций (децентрация)
группы
Ученики:
поставить в каждой ячейке0, 1 или 2
0 – не слушает, перебивает, не учитывает мнения
партнера
1 – иногда прислушивается к партнеру, иногда
игнорирует его мнение
2 – внимательно выслушивает партнера, с
уважением, относится к его позиции, старается ее
учесть, если считает верной
№1
№2
№3
№4
№5
Таблица 10. Лидерство
Ученики:
поставить в каждой ячейке0, 1или 2
0 – стремления к лидерству не проявляет,
довольствуется ролью «ведомого»
1 – проявляет стремление к лидерству, в команде
работать не умеет
2 – проявляет стремление к лидерству, умеет
работать в команде «на вторых ролях»
№1
№2
№3
№4
№5
Группа в целом:
при машинной обработке
подсчитывается общая сумма баллов,
набранных всеми участниками группы
Наблюдателем не заполняется
Группа в целом:
поставить в каждой ячейке 0, 1или 2
0 – в группе была борьба за лидерство,
которая негативно повлияла на результат
1 – явных лидеров не было
2 – был признанный лидер/лидеры, их
работа позволила группе добиться
хорошего результата
Результаты голосования учащихся.
Заполните Таблицу11
Таблица 11. Результаты голосования (записать числа)
ВСЕГО ГОЛОСОВАЛО __________
Группа 1
Группа 2
Группа 3
Группа 4
Подано голосов «ЗА»
Из них членами этой группы
Данная методика позволяет успешно оценивать и иные виды деятельности
обучающихся, кроме проектных работ.
В тандеме с метапредметными идет формирование и личностных результатов
школьников. Для их определения возможно использование различных диагностик. Приведу
пример такой диагностики:
Оценка сформированности образовательных результатов
Критерии
сформированности
Самоопределение
(личностное,
профессиональное,
сумма баллов по результату
Критерий 1
(max 3)
Критерий 2
(max 4)
Всего
баллов
Ʃ
самоопр.
(max 7)
32жизненное)
Смыслообразование
Критерий
3
Критерий
4
(max 3)
(max 3)
Критерий 5
Критерий 6
(max 3)
(max 4)
Ʃ смысл.
(max 13)
Нравственно
этическая
ориентация
Критерий
Критерий
Критерий 10
Критерий 11
7
(max 3)
8
(max 3)
(max 3)
(max 3)
Ʃ нр.эт.
(max 12)
Итого по всем результатам
Количество критериев может быть различным в зависимости от поставленных целей
диагностики.
Личностные образовательные результаты сформированы
при условии
сформированности всех составляющих критериев (самоопределение, смыслообразование,
нравственноэтическая ориентация).
Личностные образовательные результаты сформированы частично при условии
частичной сформированности хотя бы одного из составляющих критериев
(самоопределение, смыслообразование, нравственноэтическая ориентация).
Личностные образовательные результаты не сформированы, если не сформирован
хотя бы один из составляющих критериев (самоопределение, смыслообразование,
нравственноэтическая ориентация).
Практика работы с современными школьниками показывает, что уровень
сформированности метапредметных результатов возрастает к третьей ступени обучения,
когда происходит целенаправленный выбор направлений деятельности (по профилям
обучения), а также первоначальное профессиональное самоопределение к выпуску.
О формировании личностных результатов у школьников судить трудно, так как
конечный результат проявится уже (в большинстве случаев) во взрослой жизни.
Показателем успешности работы развивающей среды на уроках химии и во
внеурочной деятельности является активное результативное участие школьников в научно
практических конференциях, конкурсах:
Презентация результатов опытнической работы школьников в региональных
печатных изданиях, организатор – Россошанский химикомеханический техникум./ Выпуск
печатной работы учеников 10 класса Иващенко Артема в 2016 году и Безручко Любови в
2017 году в сборнике «Перспективы развития научной мысли», г. Россошь
Международный конкурс научноисследовательских работ «Я открываю мир»,
Тощенко Максим, победитель. / Выявление одаренных детей через подготовку и
33результативное участие в международных турнирах по химии, биологии, экологии в 2017
году.
Региональный конкурс «Мой родной край: будущее начинается сегодня»,
организатор – РЭУ им. Г.В. Плеханова. Воронежский филиал. Иващенко Артем, 10 класс.
Призер.
Общероссийский фестиваль исследовательских и творческих работ учащихся
«Портфолио ученика», организатор – издательский дом «Первое сентября», Московский
педагогический университет. «Исследовательская работа по изучению качества молочной
продукции». Семенов Александр, Завгородний Илья, Боброва Мария, 10 класс.
Номинанты.
Представление выставки по итогам работы трудовых объединений школьников на
16 слете трудовых объединений школьников Воронежской области в номинации «Наука –
школе, школа – науке».
Публичная защита по секциям на областном конкурсе «Юннат – 2015». Диплом
Сотникову Матвею, Мирошниковой Анне, Присич Владу за представление успешного
опыта познания окружающего мира, практические работы с высокими личными трудовыми
результатами, ГБУДОВО «ВОСЮН и ОСХ», экспоцентр, Воронеж,
Публичная защита исследовательской работы на областном экологобиологическом
конкурсе «Юные исследователи природы родному краю», ГБУДОВО «Воронежской
областной станции юных натуралистов» Боброва Мария, 10 класс. Призер.
Исследовательская работа «Исследование качества лимонадов, их влияние на
здоровье детей». Всероссийский конкурс «Юные таланты», Шутяк Павел, Иващенко
Артем, Лесников Артем, Скосарь Александр. Победители.
Результаты успешного формирования развивающей среды на уроках химии и во
внеурочной деятельности представлены в качестве диссеминации опыта для коллег на
муниципальном и региональном уровне на заседаниях методических объединений,
предметных семинарах, фестивалях, научнопрактических конференциях:
«Реализация деятельностного принципа обучения как основы компетентностного
подхода в обучении»/ Выступление на РМО учителей химии «Деятельностный подход в
преподавании химии».
«Требования к результатам освоения образовательной программы по химии и
содержание основной образовательной программы по предмету»/ Выступление на РМО
34учителей химии «Проблемы и перспективы стандартов второго поколения в преподавании
химии».
«Особенности преподавания химии в соответствии с требованиями ФГОС ООО и
СОО»/Региональный предметный семинар учителей химии Воронежской области
«Формирование метапредметных УУД на уроках химии»/ Мастеркласс на районном
семинаре учителей химии «Формирование универсальных учебных действий на уроках
химии».
«Переходим на ФГОС: достижение образовательных результатов на личностном
метапредметном и предметном уровнях»/ Выступление на РМО учителей химии
«Использование новых средств контроля и повышения качества обучения химии в
условиях введения ФГОС основного общего образования».
«Включение учащихся в практику исследовательской деятельности в условиях
современного образовании»/ Проведение мастер – класса в рамках работы областного
экологобиологического конкурса учащихся и педагогов «Юные исследователи природы
родному краю».
«Современный урок, каков он?»/ Проведение педагогической мастерской для молодых
педагогов (региональный уровень).
Всероссийский фестиваль педагогических идей «Открытый урок»/ Представление
педагогического опыта.
«Экспериментальное исследование: цели, сущность. Механизмы и проблемы реализации
в учебном процессе»/ Выступление на РМО учителей химии «Учебный химический
эксперимент в контексте технологии проблемного обучения».
«Использование активных форм обучения для формирования ключевых компетенций
обучающихся на уроках химии»/ Выступление на РМО учителей химии «Формирование
химической компетенции учащихся».
Трансляция опыта на тему: «Проектноисследовательская деятельность – как одно из
средств повышения интереса к изучению химии» для педагогов базовых школ на РМО
учителей химии: «Проектно исследовательская деятельность по химии»
Представление для педагогов области опыта работы по предмету в условиях ФГОС на
тему: «Научноисследовательская работа через цифровую среду и социальное
проектирование» через выступление на вебинаре «Инновационный образовательный проект
«Научно—техническая школа в режиме полного дня».
35Проведение практических занятий в рамках курсов повышения квалификации школьных
команд по программе «Деятельность педагогических коллективов школ по реализации
ФГОС ООО 59 классов» (мастеркласс: «3D – моделирование – техническая основа
социального проектирования»)
Опыт формирования развивающей среды и ее отдельных компонентов
также
представлен в печатных изданиях:
«Психологопедагогические аспекты успешности современного школьного образования:
проблемы и пути решения»/Компетенции и образование: модели, методы, технологии.
Монография. Часть II. Научный ред.д.п.н., проф. С.А. Акутина. М.:Издательство «Перо».
«Вебквесты как проектносозидательные технологии в системе обучения школьников»/
Новые технологии в образовании: Материалы XXVI Международной научнопрактической
конференции: Сборник научных трудов/Научный ред.д.п.н., проф. С.А. Акутина.
М.:Издательство «Перо».
«Особенности использования психологопедагогических технологий при работе с
детьми с ОВЗ»/ Наука в современном мире: Материалы XXX Международной научно
практической конференции: Сборник научных трудов/Научный ред.д.п.н., проф. С.А.
Акутина. М.:Издательство «Перо».
«Теоретические основы использования эксперимента в школьном курсе химии»/Физико
математические и естественные науки: Материалы I Международной научнопрактической
конференции: Сборник научных трудов/Научный к.п.н., А.В. Бобырев. М.:Издательство
«Перо».
«Методические основы использования компьютерных презентаций на уроках химии в
средней школе»/ Освоение и внедрение современных образовательных технологий в
учебном процессе: Материалы I Международной научнопрактической конференции:
Сборник научных трудов/Научный ред.д.п.н., проф. С.А. Акутина. М.:Издательство
«Спутник».
«Инновационные технологии артпедагогики в современном школьном
обучении»/Инновации в современной науке: Материалы I Международного летнего
симпозиума: Сборник научных трудов/Научный ред.д.п.н., проф. Г.Ф. Гребенщиков.
М.:Издательство «Перо».
«Методы развития познавательных процессов учащихся при изучении курса химии в
средней школе»/Муниципальная система образования (содержание, технологии,
перспективы развития):
Материалы III Международной научнопрактической
36конференции: Сборник научных трудов/Научный ред.д.п.н., проф. Г.Ф. Гребенщиков.
М.:Издательство «Перо».
Заключение
Практика использования активных методов обучения, технологий в школьном обучении
обеспечивает решение образовательных задач в разных аспектах:
формирование положительной учебной мотивации;
повышение познавательной активности учащихся;
активное вовлечение обучающихся в образовательный процесс;
стимулирование самостоятельной деятельности;
развитие познавательных процессов – речи, памяти, мышления;
эффективное усвоение большого объема учебной информации;
развитие творческих способностей и нестандартности мышления;
развитие коммуникативноэмоциональной сферы личности обучающегося;
раскрытие личностноиндивидуальных возможностей каждого учащегося и
определение условий для их проявления и развития;
развитие навыков самостоятельного умственного труда;
развитие универсальных навыков.
Грамотно созданные для успешного развивающего обучения условия позволяют
активизировать творческий потенциал личности школьника. И в основе ее формирования
лежит, прежде всего, поисковая, экспериментальная, междисциплинарная, проектная,
творческая деятельность, как на уроках, так и во внеурочное время. Эта деятельность
обусловлена познавательными мотивами и направлена на решение познавательных проблем,
создание качественно новых ценностей, важных для формирования таких качеств
личности, как самостоятельность, творческая активность и индивидуальность. Таким
образом, подобная деятельность не только свободна по выбору, внутренне мотивирована,
но и предполагает осознание учащимися цели и подчинение этой цели других своих
интересов.
Уроки, организованные учителем с применением активных методов обучения,
обязательно формируют исследовательские навыки, развиваю аналитические способности,
учат излагать свои мысли связно, аргументировано, расширяют кругозор учащихся. У
школьников формируются такие ценные качества как, самостоятельное выявление
37проблемы, постановки цели и задач исследовательского типа, конкретизация темы работы,
исследования, планирование самостоятельной работы, формулирование выводов, оценка
результатов своей деятельности. Как итог, учащиеся успешно участвуют в конкурсах,
научнопрактических конференциях на муниципальном, региональном уровнях. Как
показывает практика, развивающая среда на уроке позволяет формировать особый тип
учащегося, обладающего умениями и навыками самостоятельной творческой деятельности,
владеющего способами целенаправленной деятельности, готового к сотрудничеству и
взаимодействию, наделенного опытом самообразования.
38Список использованной литературы
Д.Н.Кавтарадзе «Обучение и игра. Введение в активные методы обучения» М.,
1.
Издательство «Просвещение», 2009
2. Инновации в современной науке: Материалы I Международного симпозиума 30 июля
2013 г.: Сборник научных трудов/научный ред. д. п. н., проф. Г.Ф. Гребенщикова. М.:
Издательство «Перо», 2013
3. Компетентностный подход. Инновационные методы и технологии обучения: учебно
методическое пособие/сост. Н.В.Соловова, С.В. Николаева. Самара: «Универс групп»,
2009.
4. Компетенции и образование: модели, методы, технологии. Монография. Часть
II/Научный ред. д. п. н. проф. С.П. Акутина. М.: Издательство «Перо», 2012
5. Методы активного социальнопсихологического обучения: методические рекомендации.
Н.Новгород, ННГАСУ, 2009.
6. Методы активного социальнопсихологического обучения: учебнометодическое
пособие/ сост. В.А. Штроо. Воронеж, 2003.
7. Муниципальная система образования (содержание, технологии, перспективы развития):
Материалы III Международной научнопрактической конференции 30 апреля 2011г.:
Сборник научных трудов/научный ред. д. п. н., проф. Г.Ф. Гребенщикова. М.:
Издательство «Перо», 2011.
8. Наука в современном мире: материалы XXX Международной научнопрактической
конференции 31 июля 2017 г.: Сборник научных трудов/научный ред. д. п. н., проф. С.П.
Акутина. М.: Издательство «Перо», 2017.
399. Новые технологии в образовании: материалы XXVI Международной научно
практической конференции.28 июля 2017 г.: Сборник научных трудов/научный ред. д. п. н.,
проф. С.П. Акутина. М.: Издательство «Перо», 2017.
10. Освоение и внедрение современных образовательных технологий в учебный процесс:
Материалы I Международной научнопрактической конференции 26 апреля 2012 года:
Сборник научных трудов/научный ред. д. п. н., проф. С.П. Акутина. М.: Издательство
«Спутник+», 2012.
11. Полат Е.С. Метод проектов. [Электронный ресурс] / Е.С. Полат. Режим доступа:
http://www.ioso.ru/distant/project/meth%20project/metod%20pro.htm
12. I Фестиваль инновационных педагогических идей по химии южного образовательного
округа: материалы научнопрактического семинара учителей химии Воронежской области.
Март 2013 года /отв. за выпуск Е.А. Звонарева; редколл.: С.И. Алферова, Н.И. Кочергина,
Е.А. Звонарева. Воронеж: Воронежский государственный педагогический университет,
2013.
13. II Фестиваль инновационных педагогических идей по химии южного образовательного
округа: материалы научнопрактического семинара учителей химии Воронежской области.
Март 2014 года /отв. за выпуск Е.А. Звонарева Воронеж: Воронежский государственный
педагогический университет, 2014
14. Физикоматематические и естественные науки: Материалы I Международной научно
практической конференции 30 июля 2011 г.: Сборник научных трудов/научный ред. к. п. н.,
А.в. Бобырева. М.: Издательство «Перо», 2011
15. Химические кладовые: Материалы научнопрактического семинара учителей химии
Воронежской области. Декабрь 2011 года. /отв. за выпуск Ю.Ю. Наумова; редколл.: С.И.
Алферова, Н.И. Кочергина, Ю.Ю. Наумова. Воронеж: Воронежский государственный
педагогический университет, 2012.
16. Юлдашев З.Ю., Бобохужаев Ш.И. Инновационные методы обучения: особенности кейс
стади метода обучения и пути его практического использования. Учебное пособие. –
Режим доступа: http: // imookpi01_ru.pdf/
40Пример использования кейса в процессе обучения по теме: «Карбоновые кислоты»
Приложения
С древнейших времен люди знали, что при скисании вина
образуется уксус, и использовали его для придания пище
кислого вкуса. С той же целью использовались и листья
щавеля, стебли ревеня, сок лимона. Со временем люди
выяснили, что кислый вкус продуктов и напитков обусловлен
присутствием в их составе органических кислот – позднее их
назвали карбоновыми кислотами.
Л а б о р а т о р н ы й о п ы т «Обнаружение кислой среды
в пищевых продуктах с помощью универсального
индикатора».
Стеклянными палочками коснитесь дольки лимона
(лимонная кислота), среза яблока (яблочная кислота),
молочной сыворотки (молочная кислота) и поместите каплю
каждой жидкости на полоску универсального индикатора.
Какой цвет приобретает универсальный индикатор? О чем
это свидетельствует? Для сравнения поместите каплю
раствора соляной кислоты на полоску универсального
индикатора. Сделайте вывод о силе карбоновых кислот.
Подобно неорганическим кислотам, карбоновые кислоты
содержат в своем составе ионы водорода. В отличие от
неорганических «родственников», все карбоновые кислоты
содержат также атомы кислорода, которые входят в состав
функциональной группы –СООН. Данную группу атомов,
обусловливающую химические свойства карбоновых кислот,
называют карбоксильной группой.
Знаете ли вы, что…
первоначально названия
карбоновых кислот
химики давали по
названию сырья, из
которого впервые было
выделено вещество. Так,
муравьиная кислота
впервые была получена
из выделений муравьев,
щавелевая кислота – из
листьев щавеля,
валериановая – из корней
валерианы, а яблочная –
из яблок.
Д е м о н с т р а ц и о н н ы й
о п ы т
основности уксусной и лимонной кислот».
«Определение
Для опыта нам понадобятся растворы кислот и раствор
щелочи, содержащие одинаковое количество вещества, то
есть растворы с одинаковой молярной концентрацией.
Молярная концентрация
показывает количество
41Знаете ли вы, что… в
ягодах клюквы,
брусники, морошки
содержится много
бензойной кислоты. Эта
карбоновая кислота –
прекрасный природный
консервант, недаром
клюкву и бруснику без
особых ухищрений хранят
почти целый год, до
нового
урожая.
растворенного вещества ( ), содержащегося в 1 л раствора, и
обозначается буквой с:
ν
с =
,
где V – объем раствора.
Единица измерения молярной концентрации – моль на
литр (моль/л).
К отмеренному объему кислоты (с = 0,1 моль/л) мы
будем постепенно приливать раствор гидроксида натрия (с =
0,1 моль/л).
Предварительно к раствору кислоты добавим
фенолфталеин. Появление устойчивой розовой окраски будет
свидетельствовать об окончании реакции нейтрализации.
Если по результатам опыта затраченный объем щелочи
будет равен объему кислоты, значит, кислота одноосновная,
если объем щелочи окажется в два раза больше объема
кислоты, значит, кислота двухосновная.
Метод количественного анализа, основанный на точном
измерении объемов реагирующих веществ,
называют
объемным, или титриметрическим. Процесс прибавления
одного раствора к раствору исследуемого вещества называют
титрованием. Для проведения титрования используют
специальную градуированную трубку с краном – бюретку. В
бюретку наливают раствор с точно известной концентрацией
– такой раствор называют стандартным.
Знаете ли вы, что…
свободные кислоты
угнетающим образом
действуют на
жизнедеятельность
бактерий. Уже при рН,
равном 4, большинство
бактерий прекращает
свою
жизнедеятельность.
В три конические колбы с помощью мерной пипетки
наливают по 2 мл раствора уксусной кислоты, добавляют по
20 мл воды и по 8–10 капель фенолфталеина. Титруют
раствором гидроксида натрия до появления слаборозовой
окраски раствора, не исчезающей в течение 30 секунд.
Записывают объемы раствора гидроксида натрия,
затраченного на титрование кислоты.
Какова средняя величина затраченного объема
гидроксида натрия? О чем это свидетельствует?
Аналогично проводят титрование раствора лимонной
лимонной
кислоты. Каковы результаты титрования
кислоты? О чем это свидетельствует?
Составьте сокращенную структурную формулу уксусной
кислоты, если состав ее молекулы: С2Н4О2.
Карбоновые кислоты обладают известными вам
свойствами кислот: вступают в реакцию с активными
металлами, оксидами металлов, основаниями и солями.
1. Ответьте на вопросы. (Метод проблемных вопросов)
1.1. Почему органические кислоты называют карбоновыми кислотами?
1.2. Неорганические кислоты классифицируют по наличию (или отсутствию) атомов
кислорода, а также по количеству атомов водорода. Какой из указанных признаков
классификации не подходит к карбоновым кислотам? Обоснуйте свой ответ.
421.3. Жалящее действие крапивы обусловлено муравьиной кислотой, содержащейся в
специальных железистых клетках растения. Для снятия боли от ожога крапивой
рекомендуют смазать пораженное место раствором пищевой соды (NaHCO3). На чем
основан такой совет?
1.4. В книге полезных советов содержится следующее указание: «Налейте в
металлическую посуду воду, положите туда очистки яблок, прокипятите, и посуда станет
светлее». На чем основан такой совет?
1.5. Подумайте, на чем основано применение кислот при квашении и мариновании
продуктов.
2. Выполните упражнения (Метод упражнения действия по инструкции)
2.1. Бензойная кислота применяется в качестве консерванта (пищевая добавка Е210).
Формула бензойной кислоты: С6Н5–СООН. Это первый член гомологического ряда
ароматических карбоновых кислот. Соли бензойной кислоты называют бензоатами и также
применяют в качестве консерванта. В качестве консерванта для сладких газированных
напитков используют бензоат натрия (пищевая добавка Е211). Составьте формулу этой
соли.
2.2. Формула щавелевой кислоты: НООС–СООН. Это первый член гомологического
ряда двухосновных карбоновых кислот. Соли щавелевой кислоты называют оксалатами.
Нерастворимый оксалат кальция является одной из причин образования почечных камней
в организме человека. Составьте формулу оксалата кальция.
3. Решите задачи.
3.1. Объемный метод анализа позволяет вычислить концентрацию вещества в
анализируемом растворе. При титровании 2 мл раствора уксусной кислоты раствором
гидроксида натрия (с(NaOH) = 0,1 моль/л) израсходовалось 5 мл раствора щелочи.
Вычислите молярную концентрацию уксусной кислоты в анализируемом растворе по
формуле:
Vрра кислоты/Vрра щелочи = сщелочи/скислоты.
Какова масса уксусной кислоты в данном растворе?
3.2. Молекулярная масса валериановой кислоты в 1,7 раз больше молекулярной массы
ее гомолога – уксусной кислоты. Используя общую формулу предельных одноосновных
карбоновых кислот: CnH2n + 1COOH, выведите формулу валериановой кислоты.
3.3. При взаимодействии 25,5 г предельной одноосновной кислоты (CnH2n + 1COOH) с
избытком раствора гидрокарбоната натрия выделилось 5,6 л газа (н. у.). Определите
молекулярную формулу кислоты.
4. Проведите опыт «Обнаружение кислой среды в пищевых продуктах с помощью
гидрокарбоната натрия» (Метод выполнения индивидуальной задачи на практике)
В стакан налейте чайную ложку столового уксуса. В этот же стаканчик добавьте
немного пищевой соды (на кончике чайной ложки). Что происходит в стаканчике?
Вспомните, в результате какой реакции можно наблюдать подобное «вскипание». Таким же
способом исследуйте следующие пищевые продукты (при наличии их дома): молоко,
кефир, сметану, йогурт, огуречный рассол, рассол от квашеной капусты, зеленый чай,
компот из сухофруктов, спрайт, вишневый сок. В каких жидкостях вы обнаружили кислую
среду?
Пример использования метода «мозгового штурма» по теме: «Неорганические и
органические вещества: строение, свойства, применение, многообразие взаимосвязи»
Фрагмент разминки соревнующихся команд:
431. Так называют химический элемент и гиганта в греческой мифологии, вступившего в
борьбу с богами, и человека огромных творческих возможностей, и большой кипятильник
для воды. (Титан)
2. Водный раствор этого вещества с массовой долей 10% называют нашатырным спиртом.
(Аммиак)
3. Если вы любитель острых ощущений,то гормон стресса присутствует в ваших
надпочечниках. (Адреналин).
4. Имеет вещество гидроксогруппу,
Кто примет внутрь его, тот смотрит тупо,
Имеет запах специфичный,
Чуть хлебный, не совсем обычный. (Этанол)
5. Этим расплавленным металлом можно заморозить воду. (Ртуть)
6. В фамилии этого ученогохимика 9букв, из них четыре е? (Менделеев)
7. Название этого химического элемента совпадает с названиями двух млекопитающих
животных. (Мышьяк)
8. Какую водку не станет пить даже сильно пьющий человек? (Царскую)
9. В фамилии какого ученогохимика 9 букв, из них четыре о? (М.В.Ломоносов)
10. Таблетки черного цвета, применяемые при отравлениях организма. (Активированный
уголь)
11.Элемент, название которого состоит из трех букв. (Йод, бор)
12. Автомобильное топливо, получаемое при перегонке нефти. (Бензин)
13. Этот химический элемент входит в состав вещества, применяемого для дезинфекции
воды в плавательных бассейнах. (Хлор)
14.Медицинское название фенолфталеина. (Пурген)
15. Этот металл – символ солнца, его самый большой самородок весил 112 кг. (Золото)
16. Гормон поджелудочной кислоты, регулирующий количество сахара в крови. (Инсулин)
Прием создания положительного микроклимата на занятии, ситуации
психологического комфорта участников
«Добрый день! Начинаем интеллектуальное соревнование 2х команд. Поприветствуем
друг друга! Поприветствуем жюри! Мы собрались здесь, чтоб расширить свой круг знаний
по химии и биологии, посоревноваться, пообщаться друг с другом и просто отдохнуть.
Надеюсь, что соревнование будет добрым, веселым и остроумным.
Желаю вам вступать в экзотермические реакции друг с другом, проявлять окислительно
восстановительный характер в добывании знаний, соблюдать закон сохранения массы и
энергии, ибо, сколько в одном месте убавится, столько же в другом месте прибавится..
Участникам и жюри, ни при каких условиях не допускать реакции окисления и не выпадать
в осадок!»
Пример использования метода инсценировки
Составьте и инсценируйте обвинительную речь отца к сыну, в очередной раз получившему
по химии «2». В речи должны использоваться только химические термины: названия
химических знаков, химических формул, веществ, химических явлений, предметов
оборудования химической лаборатории и др. На подготовку дается 5 минут. (колба,
пробирка, коэффициент, газ, реакция, железо, никотин, сажа, каучук, тротил, вода, жиры,
глюкоза и т.д. )
Пример поисковой лабораторной работы «Исследование теплотворной способности
двух видов топлива: парафина и этанола» с выполнением эксперимента в 10 классе
Цель: определить и сравнить теплотворную способность двух видов топлива парафина и
этанола.
44Оборудование и материалы: цифровые лаборатории Эйнштейн, ПО Milab, датчик
температуры, штатив с лапкой, технические весы, мерный цилиндр, химический мерный
стакан на 100 мл, Н2О, свеча, спиртовка с этанолом, спички, стеклянная палочка для
перемешивания.
Подготовка эксперимента: 1. Сбор экспериментальной установки. 2. Запуск ПО. 3.
Подключение и активация датчика температуры. 4. Установка параметров измерения:
частота – каждую секунду, замеры – 200.
Проведение эксперимента: 1. Взвешивание пустого стакана. 2.взвешивание стакана с
водой объемом 100 мл. 3. Взвешивание свечи. 4. Закрепление стакана с водой в лапке
штатива. 5. Помещение датчика температуры в воду. 6. Кнопка Пуск. 7. Перемешивание
воды в стакане. 8. Зажигание свечи через 30 сек. 9. Гашение свечи при достижении
температуры 400С. 10.Остановка регистрации данных после стабилизации температуры.
11.Сохранение результатов. 12. Определение массы свечи после эксперимента. 13.
Повторение аналогичного опыта с этанолом. 14. Построение графиков, полученных в
эксперименте
Анализ результатов эксперимента: 1. Расчет массы воды в стакане. 2. Определение по
графику температуры воды и ее изменения. 3. Расчет по уравнению количества теплоты
(Q), поглощенного водой при нагревании. 4. Вычисление массы сгоревшего парафина и
этанола. 5. Расчет % энергии, затраченной на нагревание воды в каждом случае.
Выводы по результатам поиска: 1. Какое из исследуемых топлив обладает большей
теплотворной способностью? Почему? 2. Выявление преимуществ использования каждого
из этих веществ в качестве топлива. 3. Описание факторов, от которых зависят потери
тепла при проведении эксперимента.
Пример деловой игры по теме «Производство аммиака», 9 класс
Тема: "Производство аммиака"
Цель: Обобщить знания учащихся о научных принципах производства аммиака в
современной технологии.
В ходе деловой игры решается ряд образовательных задач: повторяются и
обобщаются знания об основных этапах синтеза аммиака; об общих принципах
конструирования аппаратов химического производства; учащиеся осознают значение науки
в прогнозировании оптимальных условий управления технологическими процессами.
Школьники знакомятся с достижениями науки и техники; получают представления о
деятельности людей разных технических профессий.
В ходе деловой игры учащиеся совершенствуют умения: правильной постановки
вопросов; организовываться на самостоятельную работу с различными источниками
информации, развивать связную речь, логическое мышление, умение правильно и
последовательно излагать материал. Школьники знакомятся с охраной окружающего
среды, учатся доказать гуманистический характер развития химической промышленности
знакомятся с основными достижениями в области производства аммиака российских
производителей.
Ход деловой игры
Мэр: Здравствуйте все. Сегодня я собрал здесь вас всех, что бы обсудить вопрос о
постройке нового завода, который будет производить аммиак. Вопрос этот очень сложный
и я не вправе решать его один, поэтому и собрал вас всех на совет. Позвольте мне
представить участников нашей пресс конференции. Это наш спонсор…, директор завода
…, инженер…, технолог…,химикисследователь, представитель «Грин пис», главврач,
журналист газеты… .
45Спонсор: Я сам по образованию химик, и финансирую строительство этого завода потому,
что прекрасно знаю, что аммиак является исходным сырьём для производства ряда других
соединений: азотной кислоты, которая идет на производство удобрений, лекарств,
красителей, пластмасс, искусственных волокон, взрывчатых веществ. Большие количества
аммиака расходуются на получение мочевины, являющейся прекрасным азотным
удобрением, да и сам жидкий аммиак, и его водный раствор это жидкие удобрения. Я
считаю, что строительство завода по производству аммиака важно и необходимо. Хотя бы
ещё и потому, что это даст новые рабочие места. Спасибо за внимание!
Директор завода: Производство аммиака является экономически наиболее выгодным
способом связывания атмосферного азота. Но технологически это очень сложный процесс.
Я бы хотел, что бы наш технолог рассказал всем немного об истории производства
аммиака.
Технолог: Долгое время при пропусканием коксового газа через воду получали газовую
воду. Из газовой воды аммиак выделяли при нагревании с известью. Долгое время газовая
вода служила единственным источником получения аммиака. Но в начале XX века были
разработаны новые промышленные способы получения аммиака, основанные на связывании
или, как говорят фиксации атмосферного азота.
Первым по времени открытия (1904 г.) является цианамидный способ получения аммиака,
основанный на способности азота при высокой температуре взаимодействовать с карбидом
кальция СаС2, образуя циамид кальция СаСN2:
СаС2 + N2 = СаСN2 + С.
При действии на СаСN2 водяного пара под давлением около 0,6 М Па он легко разлагается
с образованием аммиака и карбоната кальция:
СаСN2 + ЗН20 = СаСОз + 2NHз
Первый завод для получения цианамида кальция мощностью 4 тыс. т в год был построен в
1906 г. в Италии. В 1921 г. мировое производство цианамида кальция достигло 500 тыс. т в
год. Но затем строительство заводов прекратилось, т.к. преобладающее значение получил
другой метод промышленного производства аммиака синтез аммиака из водорода и азота.
На этом я остановлюсь и попрошу продолжить нашего химика исследователя, который
даст
реакции.
Химик исследователь: При комнатной температуре азот не взаимодействует с
водородом. Но уже давно было известно, что если пропускать через смесь этих газов
электрические искры, то образуется некоторое количество аммиака. Подробное изучение
этой реакции показало, что реакция между азотом и водородом обратима:
N2+ЗН2 = 2NH3 +92кДж
При высокой температуре, создаваемой электрическими разрядами, равновесие сильно
сдвинуто влево количество получающегося аммиака очень мало. Все попытки увеличить
его долгое время кончались неудачей. Только в начале XX века удалось, наконец, найти
условия, при которых выход аммиака становится достаточным для проведения процесса в
заводском масштабе. Оказалось, что этими условиями являются высокое давление и низкая
температура.
Мэр: Хорошо, я вот что хочу спросить у технолога. Скажите пожалуйста, каким способом
достигается
реакции?
Технолог: всё, что говорили мой коллега по поводу условий протекания реакции
взаимодействия водорода и азота, верно. Но при низких температурах скорость реакции
настолько мала, что потребовалось бы слишком много времени для получения
значительных количеств аммиака. Ускорения процесса удалось добиться применением
катализаторов.
Журналист: Хорошо, и какие же катализаторы вы будете применять при синтезе аммиака?
46
физикохимическую
характеристику
выполнение
условий
протекания
этой
данных
вамХимик исследователь: Из различных исследованных веществ наилучшими оказалось
определённым образом приготовленное железо, содержащее небольшие количества
оксидов алюминия, калия, кальция и кремния.
Журналист: а не могли бы вы пояснить для наших читателей, что значит "определённым
образом приготовленное железо"?
Химик исследователь: площадь соприкосновения катализатора с газовой смесью надо
увеличить, поэтому применяют губчатое железо.
Мэр: хорошо, давайте теперь поясните суть механизма взаимодействия катализатора с
реагентами?
Химик исследователь: это довольно таки просто. Весь механизм состоит из
последовательных стадий:
диффузии молекул азота и водорода к катализатору,
хемосорбции молекул реагентов на поверхности катализатора,
химического взаимодействия азота и водорода на зёрнах катализатора с переносом
электрона от молекул водорода к молекулам азота и образованием поверхностных
неустойчивых комплексов,
десорбции образовавшихся молекул аммиака с поверхности катализатора и
диффузии молекул аммиака в газовую фазу.
нашего
Давайте
выслушаем
Директор завода: Я думаю, что всем будет интересует узнать, что из себя представляет
колонна для синтеза аммиака. Ведь , как мне кажется, еще неизвестны материалы, которые
могли бы в течении длительного времени сохранять прочность при высоких температурах и
давлениях.
конструктора.
Конструктор: Да, действительно, трудности, связанные с материалом были, но их удалось
преодолеть. В современных колоннах стенки корпуса, на которые изнутри давит газ,
нагреваются незначительно. Это достигается за счёт того, что катализатор засыпают в
цилиндрическую коробку, диаметр которой несколько меньше, чем внутренний диаметр
корпуса колонны. Т.о., между катализаторной коробкой и корпусом образуется щель.
Холодная азотоводородная смесь поступает в колонну через эту щель. Поток газа и
предохраняет корпус колонны от чрезвычайного нагревания. Т.к. реакция начинается при
температуре не ниже 4000 С, то азотоводородную смесь нужно нагреть. Этот процесс
происходит в трубчатом теплообменнике, который помещают в колонну синтеза аммиака.
Именно здесь азотоводородная смесь подогревается за счёт покидающей катализатор
горячей смеси. Теплоты выделяется столько, что внутри колонны синтеза часто помещают
и трубки парового котла. Благодаря этому мы получим одновременно водяной пар и более
точно поддерживаем оптимальную температуру.
Журналист: вопрос к инженеру. Скажите, насколько данное производство аммиака
автоматизировано?
Инженер: Установка синтеза аммиака это сложнейшее тяжеловесное оборудование.
Система регулируется с пульта управления. Все автоматизировано. На такой мощнейшей
установке в цехе в одну смену работает всего 12 человек благодаря автоматизации
контроля и управления.
Представители «Gгееn реасе": ответьте пожалуйста нам вот на какой вопрос. А как вы
собираетесь хранить весь синтезированный аммиак?
Инженер: хороший вопрос.
Сейчас активно применятся сжижение аммиака,
сопровождаемое уменьшением его объема до 600 раз, весьма экономичный способ
хранения и транспортировки. А весь сжиженный газ хранится в изотермических
резервуарах (ИР), которые представляют собой цилиндрические (одно и двустенные)
вертикальные стальные резервуары с теплоизоляцией. Эта не крупные инженерные
сооружения диаметром 1546 м, высотой 2035 м и объемом 2000060000 мЗ (1030 тыс.
47тонн жидкого аммиака). ИР являются более эффективными хранилищами сжиженного
аммиака.
Представители «Gгееn реасе": Раз уж мы начали обсуждать хранение газа, мы бы хотели
затронуть и вопросы, связанные с экологическими аспектами данного производства и с
охраной здоровья рабочих. Насколько безопасно данное производство для окружающей
среды?
Инженер: Я согласен, у химической промышленности плохая репутация. Любое
промышленное предприятие (и химическое, конечно) имеет отходы. Производство без
отходов невозможно. Но мы будем использовать метод многократного возвращения
отходов опять в производство. Производство аммиака, как и метанола, считается наиболее
передовым с точки зрения химической технологии.
Мэр: Что бы успокоить жителей нашего города я хочу обратиться к врачу. Какое влияние
на организм человека оказывает аммиак? Каковы предельно допустимые концентрации
этого вещества?
Врач: Предельно допустимая концентрация аммиака в рабочем помещении промышленного
предприятия 20 мг/мЗ (0,02 мг/л); поражающая концентрация = 0,210,25 мг/л при
экспозиции 6 часов, смертельная 7 мг/л при 30 минутной экспозиции (в 35 раз больше чем
при хлоре). Аммиак, воздействуя на слизистые оболочки органов дыхания и глаз, вызывает
их сильное раздражение, с последующими воспалительнонекротическими изменениями.
Развитие этого патологического процесса может быть довольно быстрым и бурным. Но
такую дозу можно получить только при аварии на заводе. А просто находясь радом с
заводом
бояться.
Журналист: Ну а если же произойдет выброс, т.е. произойдет отравление аммиаком,
какова первая помощь пострадавшим?
Врач: первая медицинская помощь в очаге поражения, осуществляемая в порядке само и
взаимопомощи:
обильно промыть глаза водой или 2%ным раствором борной (лимонной) кислоты;
надеть противогаз или марлевую повязку смоченную 5%ным раствором лимонной
кислоты;
при попадании капель на кожу обильно обмыть водой место загрязнения;
выйти из
очага в направлении перпендикулярном движению ветра.
Директор завода: основные пункты по вопросу строительства завода по производству
аммиака рассмотрены. При строительстве мы будем использовать самые новейшие
технологии, современное оборудование и уделять большое внимание экологическому
аспекту.
Мэр: на этом наша пресс конференция подошла к концу. Думаю, все остались
удовлетворены нашими ответами, особенно наши читатели. Благодарю всех, кто принял
участие в пресс конференции. (проблема подготовки специалистов?)
человек
должен
Пример использования ситуационной задачи при изучении темы «Каучуки» в 10
не
классе
Во время второго путешествия Х.Колумба (1493—1496 гг.) участники экспедиции
увидели на о остров 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.
48Так, 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. МакИнтош
организовал производство непромокаемой ткани и наладил пошив из нее дождевых плащей
– «макинтошей».
В 19 веке сначала в Англии, а в 1832 году 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).
Задание.
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.
Пример постановки проблемного эксперимента по взаимодействию щелочного
металла лития с раствором сульфата меди.
Рассмотрим проблемный эксперимент на основе взаимодействия щелочного металла
лития с раствором сульфата меди(II) (8 класс).
Демонстрация учителем опыта взаимодействия лития с раствором этой соли даёт
возможность установить образование в результате реакции водорода и осадка чёрного
цвета, по предположению учащихся оксида меди(II).На доске выполняется следующая
запись для характеристики первого опыта:
Li + CuSO4 = H2 + CuO
Раствор
Данный результат вступает в противоречие с представлениями учащихся о
взаимодействии металлов с растворами солей и создаёт проблемную ситуацию.
Для разрешения проблемы выдвигается гипотеза о возможности протекания реакции
активного металла с водой в растворе этой соли.
С целью обоснования гипотезы приводятся уравнения реакций взаимодействия лития с
водой и взаимодействия образовавшейся щёлочи с раствором соли меди – это
теоретические данные:
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2 +Q;
2LiOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Li2SO4
49Такой теоретический анализ обосновывает образование водорода и гидроксида
меди(II), но остаётся неясным вопрос о получении оксида меди(II). Чтобы помочь
учащимся разобраться в результатах проблемного опыта, предлагается им дополнительно
понаблюдать за проведением исследовательских опытов по взаимодействию лития с
растворами солей других металлов – магния, железа(III), никеля. Во всех этих опытах
происходит образование водорода и выпадают осадки гидроксидов соответствующих
металлов. Данные опыты очень эффектны и наглядно убеждают учащихся в том, что при
действии активного щелочного металла на растворы взятых солей не происходит
вытеснения менее активного металла, как они предполагали раньше, а образуются
нерастворимые гидроксиды. Объясняя опыты и составляя уравнения реакций, учащиеся
должны учитывать, что щелочной металл активно взаимодействует с водой, образуя
щёлочь и водород. Эта реакция экзотермическая и сопровождается выделением большого
количества теплоты. Затем щёлочь реагирует с раствором соответствующей соли и
получается нерастворимое в воде основание:
2Li + 2H2O + MgCl2 = Mg(OH)2 + H2 + 2LiCl;
6Li + 6H2O + 2FeCl3 = 2Fe(OH)3 + 3H2 + 6LiCl;
2Li + 2H2O + NiCl2 = Ni(OH)2 + H2 + 2LiCl.
Полученные экспериментальные данные и их теоретическое объяснение
позволяют продолжить решение проблемной ситуации, возникшей при
выполнении первого опыта.
Учитель ставит вопрос: почему при выполнении этого опыта образуется не синий
осадок гидроксида меди(II), а чёрный осадок оксида меди(II)? Учащиеся должны
актуализировать свои знания о свойствах гидроксида меди(II) и выдвинуть ещё одну
гипотезу: очевидно, гидроксид меди(II), который первоначально образуется при
взаимодействии лития с раствором соли меди(II), в ходе опыта сразу разлагается под
действием теплоты, выделяющейся при реакции лития с водой.
Для аргументирования данной гипотезы нужна дополнительная информация о
температуре разложения гидроксида меди(II). По справочным данным учащиеся находят,
что гидроксид меди(II) разлагается при температуре 500C. Естественно, что у учащихся
сразу возникает ещё один вопрос – о температуре, которая достигается при проведении
опыта. Тогда целесообразно повторить опыт и измерить температуру раствора в верхней
части пробирки. Выясняется, что температура раствора при проведении опыта в данных
условиях достигает примерно 700C, что вполне достаточно для разложения образующегося
гидроксида меди(II). Это тоже исследовательский эксперимент.
Итак, установив все особенности опыта, проверив гипотезу и свои аргументы,
пронаблюдав исследовательские эксперименты, учащиеся смогут дать полное объяснение
необычному демонстрационному опыту и составить уравнения всех последовательно
протекающих в растворе реакций:
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2 + Q;
2LiOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Li2SO4;
Cu(OH)2 = CuO + H2O,
Или в обобщённом виде:
2Li + 2H2O + CuSO4 = CuO + H2O + H2 + Li2SO4.
Для проверки найденного решения проблемы нужно провести ещё два проверочных
демонстрационных опыта: сравнить действие: 1) лития и 2) нагревания – на гидроксид
меди(II), полученный реакцией обмена. Опыты выполняют следующим образом. В двух
пробирках реакцией обмена получают нерастворимый синий осадок гидроксида меди(II). В
одну пробирку с осадком добавляют литий, а другую нагревают. И в том и в другом случае
50синий осадок гидроксида меди(II) разлагается с образованием чёрного осадка оксида
меди(II).
Наблюдая проверочный опыт разложения гидроксида меди(II) при действии лития,
учащиеся должны понять, что сначала литий реагирует с водой, при этом выделяется
теплота, затем происходит разложение гидроксида меди(II), так же как, например, при
нагревании на спиртовке. Уравнение реакций одинаковые: Cu(OH)2 = CuO + H2O, но
источники теплоты разные. В первом случае – теплота реакции взаимодействия лития с
водой, оказывается подтверждённой благодаря проверочному эксперименту. Ответ на ещё
одну возникающую при проведении данных опытов с литием проблему: почему одни
гидроксиды, образующиеся при действии лития на растворы солей, разлагаются, а другие
нет, может быть получен при работе со справочниками в сочетании с проведением
исследовательских опытов. Это тоже творческая работа, и она приводит к
заключительному выводу, что только гидроксид меди(II), имеющий температуру
разложения 500C, способен при условиях опыта разлагаться. Гидроксиды железа (III),
никеля не разлагаются, так как теплоты реакции взаимодействия лития с водой для их
разложения недостаточно.
Итак, на данном примере отчётливо видно, что разнообразные проблемные
ситуации, которые возникают в ходе проблемных демонстраций, показывающих отношение
щелочного металла лития к растворам солей, могут постепенно разрешаться с помощью
предлагаемой единой схемы.
51