Исследовательская деятельность учащихся на уроках химии как средство экологического образования и развития личности учащихся.

Исследовательская деятельность учащихся на уроках химии
как средство экологического образования и развития личности учащихся.

Введение

В последнее десятилетие возросло количество экологических проблем, решение которых становится актуальным уже практически для каждого человека. Поэтому целью работы является формирование и в дальнейшем развитие у учащихся прикладного экологического мышления, умение анализировать и давать оценку сложившейся экологической ситуации, самостоятельно решать экологические задачи, применяя знания по химии. Введение в программу при изучении химии в 9-11 классах уроков – исследований с экологической направленностью позволяет не только ознакомить учащихся с теоретическими вопросами экологической химии, но и дает возможность приобретения практических навыков по простейшему экологическому мониторингу окружающей среды. Научно-исследовательская работа на уроках и во внеурочное время организована среди подростков 15-17 лет. Ребята в этом возрасте не любят механическое заучивание. Необходимо применять методы, развивающие творчество, самостоятельность в поиске знаний. Исследовательская деятельность именно та организация учебной работы, при которой учащиеся осваивают элементы научных методов, овладевают умением самостоятельно добывать новые знания, планировать поиск, и применять знания по экологии и химии в реальной жизни. В процессе такого обучения школьники учатся мыслить логически, научно, творчески, испытывают уверенность в своих возможностях. Необходимыми условиями для творческой научно-исследовательской деятельности учащихся являются: организация непрерывного экологического образования и воспитания на всех ступенях учебного процесса; организация индивидуальной творческой активности учащихся в процессе экологического образования, которая включает участие в профильных экологических конференциях, оценка и поощрение результатов творческой деятельности учащегося, повышающие его самооценку и роль в коллективе. Введение при изучении химии уроков-исследований с экологической направленностью – процесс поэтапный.

Первым этапом для осуществления исследовательской работы является работа с дополнительной литературой. Учащегося прежде всего необходимо научить проанализировать, осмыслить материал, проявить мысленную активность в его усвоении. Вторым этапом является написание докладов, рефератов. Эта работа формирует умение держать себя перед публикой, ребята учатся самостоятельности мышления, подбирать дополнительную литературу по теме, находить в ней нужную информацию. Третий этап – проведение практических работ. Они позволяют ребятам самим побывать в роли экспериментатора и учат проводить элементарные научные исследования. И последний этап – уроки-исследования с экологической направленностью, которые включены в рабочую программу, а также и во внеклассную работу.

Исследовательская работа построена по плану:

1. Предварительный этап: определение того, что необходимо знать об исследуемой экологической проблеме. Выяснение местных экологических проблем. Определение цели исследования и путей её решения.

2. Исследовательский этап: изучение состояния среды или предлагаемой проблемы на практике, проведение полевых исследований, опросов, работа с дополнительной литературой. Затем – планирование эксперимента на основе теоретических знаний и практических умений и проведение эксперимента.

3. Заключительный этап. Оформление работы, выступления учащихся, обсуждение.

В ходе изучения химии в 10-11 классах разработаны и проводятся такие уроки исследования как, например, «Биохимия почв»: в ходе проведения работы учащиеся не только знакомятся с химическим составом почв, но и делают выводы о соотношении организмов и качестве почв, токсичности элементов, сами дают рекомендации по природоохранным мероприятиям.

В ходе изучения раздела «Химия в быту» проводятся уроки, в ходе которых, школьники учатся применять на практике полученные знания по химии для решения бытовых проблем: «Контроль качества продуктов питания», «Анализ минеральной воды и прохладительных напитков», «Препараты бытовой химии в нашем доме», «Химические средства защиты растений и экология».

Для проверки результативности полученных экологических знаний при использовании уроков-исследований проведены контрольные работы. В экспериментальной группе 89% учащихся справились с работой на «хорошо» и «отлично», в других группах количество таких ребят варьировалось от 36% до 51%.

Анализ контрольных работ показал, что учащиеся групп, в которых не проводились исследовательские уроки с экологической направленностью не справились с заданиями, требующие практического применения полученных теоретических знаний, где необходимо было предположить влияние веществ, составить план исследования.

Таким образом, исследовательскую деятельность учащихся по химии как средство экологического образования необходимо применять, поскольку она активизирует все виды деятельности учащихся, способствуют развитию их личности и формированию планетарного экологического мышления, затрагивает чувства учащихся, заставляет мыслить самостоятельно, и что немаловажно, возрастает интерес к предмету.

Практические работы

В целях организации исследовательской деятельности учащихся на уроках химии мной были разработаны методики исследований или изменены и адаптированы уже существующие лабораторные работы. Причем, исследовательская деятельность, хотя и имеет экологическую направленность, предполагает использование не только лабораторных, практических занятий и внеклассную работу, но и работу с дополнительной литературой. Задания, предлагаемые школьникам, имеют проблемный характер и предполагают различные решения.

В практической части будут предложены к рассмотрению несколько проведенных мной занятий-исследований по плану:

• название

• место в учебно-тематическом планировании.

• цель.

• оборудование и материалы.

• обоснование целесообразности проведения данного исследования и краткое описание методики.

• анализ проведенной работы, выводы.

Также была проведена внеклассная работа – исследование качества питьевой воды в МБОУ СОШ №127(тема научно-исследовательского проекта: «МБОУ СОШ №127.

Планирование проведения исследовательской работы учащихся в курсе «Органическая химия»:

Тема 5. Природные источники углеводородов и их переработка.

В ходе изучения этой темы происходит знакомство с нефтью и нефтепродуктами. Необходимо рассмотреть не только их положительную роль в жизни человека, но и отрицательное влияние в качестве загрязнителей. Студенты в ходе исследовательской работы: «Влияние нефти на живые организмы» самостоятельно приходят к выводу о пагубном влиянии нефти и нефтепродуктов на многие живые организмы.

Планирование проведения исследовательской работы в курсе: «Основы общей химии».

Тема 2. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева на основе учения о строении атомов.

При изучении этой темы раскрывается роль периодического закона применительно к биологическим процессам, протекающим в природе, единстве и целостности окружающего мира. В процессе проведения работы: «Биохимия почв» учащиеся приходят к выводу о том, что химический состав организмов является выражением химического состава среды. Школьники знакомятся с биогенными элементами, определяют их место в периодической системе. При сравнении биогенных элементов с их аналогами учащиеся самостоятельно, проведя исследовательскую работу, устанавливают зависимость свойств от изменения заряда ядра, взаимозаменяемости химических элементов, приводящей к серьезным нарушениям в живых организмах.

Тема 5. Металлы.

Исследовательская работа («Влияние ионов металлов на живые организмы») при изучении этой темы связана с раскрытием двойственного влияния ионов металлов на природу в зависимости от концентрации в окружающей среде. Также проводится работа по выяснению влияния продуктов коррозии на водную растительность. Коррозия металлов рассматривается как результат и фактор загрязнения окружающей среды.

Тема 6. Неметаллы.

В ходе исследовательской работы: «Оксиды неметаллов» эти соединения рассматриваются как загрязнители природной среды. Происходит знакомство с понятием «кислотные дожди», их природой, ущербом, который они наносят природе и объектам окружающей среды: металлическим конструкциям, бетонным сооружениям. Учащиеся приходят к выводу, что экономически более выгодно предотвратить загрязнение, чем восстанавливать разрушенное. Вводятся новые понятия: «экологически безвредные», «безотходные» технологии.

Тема 7. Роль химии в жизни общества.

Исследовательская работа: «Вода – основа жизни» связана с вопросами влияния хозяйственной деятельности человека на круговорот воды и изменении основных показателей водной среды в связи с её загрязнением.

Описание практических работ:

1.Вода – основа жизни
2.Биохимия почв
3.Влияние нефти на живые организмы
4.Влияние ионов металлов на живые организмы

Вода – основа жизни
(Урок в теме: «Химия в быту»)

Цели и задачи:

• обобщение и закрепление теоретических знаний, полученных в ходе изучения химии и биологии.

• познакомить с современными способами очистки воды, научить простым способам определения качества питьевой воды.

• показать влияние хозяйственной деятельности человека на круговорот воды.

• развивать умение самостоятельно решать экологические задачи.

• воспитание бережного отношения к окружающей среде и своему организму.

Материалы: дополнительная литература, образцы воды из различных источников, образец бытового фильтра для воды, химические стаканы (200 мл), индикаторная бумага.

Последние десятилетия человек активно улучшает качество своей жизни: растет промышленность, увеличивается количество бытовых приборов и т. д. Всё кажется замечательным, но так ли это на самом деле? Увеличение отходов производства ведет к ещё большему загрязнению окружающей среды: разрушается озоновый слой, увеличивается концентрация вредных газов и веществ в биосфере. Предприятия сбрасывают в водоемы вредные вещества, многие водоемы заболачиваются, так как нарушается круговорот воды. В наши дома попадает недостаточно очищенная вода по старым трубам. К сожалению, жители многих районов России, где вода всегда была в достатке, не в полной мере осознают эту проблему.

Несмотря на то, что вода самое распространенное на Земле вещество, запасы пресной воды ограничены. Демографы считают, что когда население достигнет 20 млрд. человек (примерно к 2100 году) запасов пресной воды будет недостаточно. Уже сейчас из-за неравномерного распределения источников пресной воды на планете во многих регионах ощущается её дефицит.

Основными потребителями пресной воды являются:

• сельское хозяйство (70%)

• промышленность (20%)

• коммунальное хозяйство (10%)

Вода, централизованно поступающая в водопроводную сеть городов, должна соответствовать государственному стандарту. В большинстве природных источников вода не отвечает требованиям стандарта, поэтому её очищают на специальных водоочистных станциях.

Вода – это уникальное природное вещество. Она является участником биохимических реакций, внутренней средой организма. Без воды невозможно существование живых организмов на нашей планете, поэтому её необходимо беречь и охранять.

Методика проведения:

На проведение работы отводится два урока (1 пара). Заранее трем-четырем учащимся предлагается написать доклады по темам: «Основные виды очистки воды», «Жесткость воды».

Урок начинается с того, что преподаватель проводит краткий обзор темы с целью углубления знаний учащихся о воде: её строении, свойствах, значении. Раскрывается роль воды на Земле, рассматривается круговорот воды в природе. Внимание учащихся акцентируется на негативных последствиях хозяйственной деятельности человека на источники воды и, как следствие, на качество питьевой воды.

Исследовательская работа проводится по двум направлениям:

1. Сравнение качества воды по некоторым параметрам: цвет, запах, прозрачность, кислотность, наличие осадка.

2. Сравнение воды различной степени жесткости.

Учащиеся разбиваются на 4 группы.

Опыт №1. Сравнение качества воды

Цель: определить и сравнить качество питьевой воды из различных источников.

Материалы: образцы воды: из водоема (пруд), водопроводная вода, вода, прошедшая очистку через фильтр; химические стаканы, кольцо из проволоки, индикаторная бумага, цилиндр.

Ученики наливают в стаканы воду из различных источников, проводят исследования по плану:

1) Запах воды зависит от биологических и химических загрязнителей, его оценивают по шкале (табл. №1). Различают травянистый, болотный, гнилой, тухлый, затхлый, землистый запахи; запахи химических веществ: хлорный, горюче-смазочных материалов.

Таблица №1. Оценка запаха воды

2) Цвет и прозрачность: если видны изменения в цвете воды (стакан ставят на чистый лист белой бумаги), то их описывают словом: зеленоватый, светло-коричневый и т. д.

прозрачность зависит от количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения, определяется следующим образом: на дно цилиндра кладут кольцо из проволоки (или рисуют черным карандашом) и доливают воду до тех пор, пока кольцо видно. Высота столба воды (см), при которой кольцо становиться невидимым, и является мерой прозрачности.

3) рН среды: для определения используют индикаторную бумагу. Цветность определяется в сравнении с эталоном чистой воды (после фильтрации).

Группа учащихся после проведения работы оформляет таблицу в тетрадях и 1 человек на доске (табл. №2).

Таблица №2.

Опыт №2. Сравнение жесткости различных образцов воды

Цель: определить и сравнить жесткость воды.

Материалы: образцы воды различной жесткости: водопроводная некипяченая и кипяченая, дождевая, кусочки хозяйственного мыла, пробирки.

Ход работы:

В три пробирки наливают 3 образца воды по 10-15 мл:

1 – водопроводная некипяченая,

2 – водопроводная кипяченая,

3 – дождевая или снеговая вода.

В каждую пробирку бросают кусочек мыла и сильно встряхивают пробирку (около 5 минут). Дают, отстоятся и описывают внешний вид полученных растворов: есть ли осадок в виде хлопьев, много осадка или мало, раствор почти прозрачный и т. д. результаты заносят в таблицу (табл. №3), которую оформляют на доске и в тетрадях.

Таблица №3.

После проведения всей работы (около 25 минут) обсуждаются результаты опытов. Группа, проводившая опыт №1, кратко сообщает о результатах своей работы по таблице. Затем преподаватель говорит о требованиях по государственному стандарту к питьевой воде: запах - не более 2, прозрачность – не менее 30 см, бесцветна; кислотность – от 6,9 до 9,5 рН. Ребята делают вывод о том, какую воду из этих образцов можно пить, а какую нужно подвергать дополнительной очистке. Затем заслушивается доклад на тему: «Способы очистки воды». Учащиеся оценивают достоинства и недостатки хлорирования и озонирования, обсуждается необходимость применения дополнительной очистки с помощью бытовых фильтров.

Необходимо обратить внимание ребят на степень загрязнения природного источника – пруда, обсудить в связи, с чем оно возникло, к чему уже привело и может привести в дальнейшем.

Опыт №2: заслушивается доклад о жесткости воды, в ходе которого учащиеся отвечают на вопросы (карточки на столах):

1. Что такое жесткость воды и от чего она зависит?

2. В какой воде лучше растворяется мыло?

3. Какую воду лучше всего использовать для стирки, умывания?

4. Почему в жесткой воде мыло плохо растворяется?

5. Как снизить жесткость воды доступными средствами?

Затем обсуждаются результаты работы группы. Ребята делают вывод о том, какая вода лучше подходит для мытья рук, стирки и т. д.

Подводится общий итог: как можно определить доступными способами качество питьевой воды, жесткость; что из проделанного на уроке можно применить на практике в своем доме. Учащиеся выдвигают предложения о том, как можно защитить водоемы от загрязнений, методы очистки.

Форма работы: работа в группах по 10 человек (по выбору учащихся) с последующим обсуждением.

Анализ.

При проведении таких уроков заинтересованность была у всех ребят. Во время проведения работы и на обобщении ребята были удивлены своими возможностями. Потому, что большинство из них воспринимали химию как чисто теоретический, не связанный с жизнью предмет. Использованная мной деятельность, при минимуме материальных затрат, дала возможность детям понять, что полученные знания можно применять на практике. Ребята научились проводить элементарные исследования, которые пригодятся в повседневной жизни, задумались о последствиях хозяйственной деятельности человека и о том, как это отражается на здоровье человека.

При проведении работы вызвало затруднение определение цвета, запаха, так как эти показатели являются довольно субъективными, и у каждого учащегося может быть свое мнение. Поэтому при проведении опытов необходимо ненавязчивое и тактичное участие преподавателя в те моменты, когда возникают разногласия в группе, чтобы ребята могли прийти к единому мнению.

Необходимо включать доклады на тему: «Методы очистки природных водоемов», «Охрана водоемов».

Положительным было то, что в обсуждении принимали участие все учащиеся, среди них не было равнодушных. Ребята активно предлагали меры по охране морей, озер и т. д. многие сами стали проводить элементарные природоохранные мероприятия (очистка реки от мусора) и проверили качество питьевой воды в своих домах.

После анализа результатов, были сделаны выводы:

1. Проведение подобных уроков активизирует все виды деятельности учащихся, заставляет задуматься над глобальными проблемами и занять активную позицию при их решении. Учащиеся приобретают практические умения и навыки.

2. Происходит развитие общеучебных навыков, интереса к предмету.

3. Необходимо проводить внеклассные занятия или организовать работу кружка с использованием более сложных анализов.

Биохимия почв
(Тема урока: «Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева»)

Цели и задачи:

• раскрыть роль периодического закона применительно к биологическим процессам, протекающим в природе; познакомить учащихся с химическим составом почв, влияние химических элементов на жизнедеятельность организмов.

• дать представление о биогенных элементах, их месте в периодической системе и биологической роли в организмах на основании качественных и количественных характеристик; сформировать понятие о биологической взаимозаменяемости химических элементов; научить применять теоретические знания на практике;

• развивать умение проводить элементарные лабораторные исследования, делать выводы;

• воспитывать любовь и уважение к природе, аккуратность, чувства ответственности за сохранение жизни на Земле.

Материалы: дополнительная литература, химические стаканы, пробирки, хромат калия.

Почва – это важная составляющая часть биосферы. Она является средой обитания представителей всех царств живой природы: растений, грибов, животных. Большинство из них не могут существовать вне почвенной среды. Деятельность организмов, населяющих почву, являются частью процесса формирования почв. Она является основой для развития флоры, поскольку у растений корневая система находится в почве. Всем известно значение для растительности гумуса, также из почвы растения получают микро- и макроэлементы: азот, фосфор, калий и другие. Продуктивность культурных растений напрямую зависит от состояния почвы. Огромную роль в формировании почвенного профиля и образования гумуса играют микроорганизмы и мезофауна.

В почвах встречается большое количество представителей различных таксономических групп царства животные. Особенно огромно видовое разнообразие беспозвоночных животных. Нужно отметить, что деятельность этих организмов незаменима при формировании почв. Беспозвоночные животные участвуют в процессах превращения биогенных элементов, их усвоении растениями. Все беспозвоночные занимают в почве определенный ярус.

Нужно отметить, что в настоящее время происходит очень сильное загрязнение почв (применение удобрений, ядохимикатов и т. д. ). Такое отрицательное воздействие человека ведет к сокращению видового разнообразия и численности, населяющих почву беспозвоночных. Во многих районах России отмечено истончение и исчезновение плодородного слоя почвы. Следствием этих процессов является снижение роста и развития флоры. Продуктивность сельскохозяйственных растений резко снижается. Поэтому, в связи с возрастающим антропогенным воздействием на почвенный покров, научные разработки в области биохимии почв становятся крайне необходимыми. Важно научить учащихся простейшим методикам определения химического состава почв.

Методика проведения:

Сначала учителем проводился краткий обзор темы. После небольшого экскурса в суть проблемы ребятам предлагалось задание. Данная работа предполагает исследовательскую деятельность с использованием дополнительной литературы и проведение практических работ по химии и биологии.

Ученики разбиваются на 5 групп. Каждой группе выдается опережающее задание (за 2 недели до урока).

1и 2 группы – работа с дополнительной литературой.

Задание для 1 группы – доклад на тему: «Почва как составная часть биосферы. Компоненты почв». 2 группа: «Основные источники загрязнения почв. Последствия для живых организмов».

Третья группа проводила исследование на тему: «Экологическое исследование плотности заселения почв» (за 1 неделю до указанного срока).

1. Метод банок-ловушек (на дно 0,5 л банки наливается вода на 3-5см от дна, затем она закапывается в почву, горлышко должно быть на уровне почвы).

2. Ловушки поставить на сутки в двух местах:

• с густой растительностью (в огороде, лесу).

• в местах с плохо развитой флорой (вблизи дорог, на песчаных почвах).

3. Определить активность насекомых по их количеству и видовому разнообразию в банках ловушках.

4. Сделать вывод о соотношении организмов и качестве почв, количестве произрастающих там растений.

4 группа – перед учащимися ставится проблема: дать характеристику магнию как элементу в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и основе зеленого пигмента хлорофилла. Выполнить задание:

«В питательной среде, на которой выращивается зеленое растение, отсутствуют ионы магния, вместо них присутствуют ионы кальция. Вызовет ли это какие-либо последствия? Если да, то какие и почему? Какие ещё можно привести примеры биологической взаимозаменяемости химических элементов, приводящих к серьёзным нарушениям в живых организмах. Биохимические основы».

5 группа проводит исследование на токсичность. Работа проводится после уроков.

Токсичность элементов исследуется на примере действия солей свинца, накапливающихся в больших концентрациях вдоль автострад в почве. Проводится анализ образцов почв (вдоль автострады, во дворе, удаленных от автострады мест). Все образцы почв помещают в стаканы, добавляют воду (на 1 см почвы – 20-30мл воды). Почвенный раствор из образцов помещают в пробирки (около 1 мл) и добавляют раствор хромата калия – качественная реакция на ионы свинца. Работа проводится под руководством и в присутствии учителя (К₂СrО₇ – яд!).

Урок начинается с доклада 1 группы (3-4минуты). Затем учащиеся 4 группы характеризуют положение магния и кальция в периодической системе и дают ответы на поставленные вопросы (5 минут).

5 группа сообщает о результатах своей работы, делает вывод о том, какой из образцов почв и, соответственно этот участок, содержит свинец; чем это опасно (3-4минуты).

Третья группа знакомит с результатами своих исследований, делает вывод о том, в каком районе больше живых организмов, с чем это связано (4 минуты).

Завершает сообщения доклад второй группы (5 минут).

Подведение итога: учащиеся сами обосновывают актуальность проблемы загрязнения почв (как загрязненность почв и какими веществами влияет на жизнедеятельность почвенной флоры и фауны, как человек своей деятельностью загрязняет почв, чем опасно для природы и человека загрязнение почв, рекомендации по природоохранным мероприятиям.

Форма работы: групповая работа с последующим обсуждением.

Анализ.

Все учащиеся были заинтересованы в проведении такого урока. Очень активно предлагались меры по охране животных и растений. Некоторые ребята настолько прониклись проблемой, что делились полученной информацией с родными и друзьями, проводили элементарные природоохранные мероприятия.

Такая форма организации деятельность учащихся дала возможность применить полученные знания на практике. Ребята самостоятельно пришли к глобальным выводам, провели элементарные научные исследования.

Практически все учащиеся поработали с дополнительными источниками литературы.

Оформление работ не всегда было приемлемым в виду отсутствия единой формы отчетности. Все учащиеся хотели участвовать в проведении практических работ.

Выводы:

1. Для того чтобы все желающие принимали участие в практической работе: разделить задания по интересам (часть учащихся будут проводить практическую часть, другие – работать с дополнительной литературой) или всех учащихся разделить на 2 группы, которые будут работать и с литературой и проводить практическую работу.

2. Проведение такого урока активизирует все виды деятельности учащихся, заставляет задуматься над глобальными проблемами и занять активную позицию при их решении.

3. Определить форму отчетности по практическим работам

4. Во время занятий полностью решаются поставленные цели и задачи.

Влияние нефти на живые организмы
(Урок в теме «Природные источники углеводородов».)

Цели и задачи:

- познакомить учащихся с составом, свойствами и значением нефти; показать отрицательное влияние нефти и нефтепродуктов на живые организмы;

- развивать умение делать доклады, работать с литературой;

- формирование бережного отношения к окружающей среде, адекватного поведения личности, воспитывать культуру труда и отдыха.

Оборудование: банки с водными растениями, моллюсками, нефть, мазут, бензин.

Методика проведения.

Опыт является долговременным. Поэтому работа проводится за одну неделю до урока. Несколько учащихся готовят доклады на следующие темы: «Состав нефти», «Методы переработки нефти», «Значение нефти и нефтепродуктов».

Остальные ученики закладывают опыт. В три банки наливают воду и помещают водные растения и моллюсков. В первую банку наливают бензин (из расчета 10мл/м³); во вторую – мазут, и в третью – нефть. Наблюдения проводятся в течение недели. Результаты записываются в дневник наблюдений (дата, качество воды).

На уроке заслушиваются доклады, по одному учащемуся из группы докладывают результаты опыта. Ребята делают вывод об отрицательном влиянии нефти и нефтепродуктов на живые организмы и отвечают на вопросы:

1. Объясните факт отравления человека съедобными моллюсками, выловленными из зоны моря, загрязненной нефтепродуктами.

2. Можно ли мыть автомобили вблизи водоемов.

Форма работы: индивидуальная (с дополнительной литературой), групповая.

Выводы:

1. При проведении этой работы у ребят формируется культура труда и культура отношения к окружающей среде. Учащиеся убеждаются в ходе практической деятельности в отрицательном влиянии нефти на живые организмы, учатся воспроизводить в лабораторных условиях негативные явления, наблюдаемые в природе в результате отрицательной деятельности человека.

2. При организации данного долговременного опыта необходимо обговорить с учащимися график проведения наблюдений, чтобы запись результатов опыта была регулярной.

Влияние ионов металлов на живые организмы
(Урок в теме: «Металлы»)

Цели и задачи:

- закрепление полученных теоретических знаний по теме: «Металлы», раскрытие значения ионов металлов для живых организмов;

- развивать умение самостоятельно проводить эксперимент, делать выводы, применять знания на практике; развивать общеучебные умения и навыки.

- Воспитывать бережное отношение к окружающей среде, уважительное отношение друг к другу.

При проведении работы раскрывается двойственное влияние ионов металлов на природу в зависимости от концентрации их в окружающей среде. Школьники узнают, что ионы металлов являются участниками биохимических процессов, стимулируют и нормализуют обмен веществ, оказывают положительное влияние на рост и размножение, участвуют в создании определенной ионной концентрации в клетках, обеспечивают протекание жизненных процессов в клетке.

Также выясняется влияние продуктов коррозии на растительность. Коррозия металлов рассматривается как результат и как фактор загрязнения окружающей среды, а меры предупреждения коррозии расцениваются как один из путей сохранения её чистоты.

Материалы: дополнительная литература; растения из аквариума; вода; железные гвозди, соединенные с кусочками свинца, цинка, меди; индикаторы (фенолфталеин, метиловый оранжевый).

Методика проведения.

Группе учащихся (5-6 человек) предлагается подготовить доклады (5-10 минут) о значении металлов для живых организмов, химической и электрохимической коррозии.

Вторая группа учащихся проводит эксперимент по влиянию продуктов коррозии на растительные организмы:

1. В 5 химических стаканов помещают воду и растение из аквариума.

2. Проведение анализа воды на запах, цвет, на кислотность среды, наличие ионов 2-х и 3-х валентного железа (качественная реакция с роданидом аммония и красной кровяной солью).

3. В 1-й стакан опустить железный гвоздь, во второй – железный гвоздь, соединенный с кусочком меди; в 3-й – железный гвоздь, соединенный с кусочком свинца; в 4-й – железный гвоздь, соединенный со свинцом.

4. Через 1 день в течение 6 дней берут пробы воды по тем же параметрам как указано в п. 2.

По завершении опыта учащиеся оформляют результаты в виде таблицы.

и графиков «Влияние степени коррозии на изменение характера среды».

На уроке-обобщении ученики из первой группы делают сообщения о значении ионов металлов для живых организмов и коррозии, на доске оформляются результаты исследований. После этого учащиеся делают выводы о влиянии коррозии на живые организмы и отвечают на вопросы карточек (см. прил. 1).

В конце урока подводится итог: коллективно оцениваются результаты работы, обсуждаются ответы на вопросы карточек и природоохранные меры.

Форма работы: групповая с последующим обсуждением, индивидуальная.

Выводы:

1. Учащиеся в ходе практической деятельности знакомятся с процессом коррозии, осмысленно делают вывод об отрицательном влиянии коррозии на окружающую природу. В результате в сознании ребят фиксируются правила поведения вблизи водоемов.

2. Учащиеся учатся работать с дополнительной литературой, составлять текст доклада, оформлять работу, делать выводы.

3. В ходе работы Учащиеся самостоятельно учатся объяснять сущность коррозии и указывать причину её возникновения, а также знакомятся с условиями, способствующими усилению этого процесса.

4. Проблемой при проведении работы явилось то, что не все студенты принимают участие в проведении работы. Для того чтобы задействовать всех учащихся можно увеличить вариативность опыта (предложить большее количество пар металлов), но при этом возникает проблема недостатка реактивов.