Практическая направленность изучаемого материала предмета химии

Практическая направленность изучаемого материала предмета химии

Гапоненко Ольга Константиновна

План

1. Практическая направленность преподавания химии одно из основных требований к уроку.

2. Пути и формы решения данной проблемы (из личного опыта)

Химия, как учебный предмет, призвана давать учащимся представление о научно обоснованных правилах и нормах использования веществ и материалов и совместно с другими естественнонаучными дисциплинами формировать основы здорового образа жизни и грамотного поведения людей в быту, в природе. Изучение химии должно не только обеспечить познание окружающей действительности, но и вооружить учащихся знаниями, необходимыми для практической деятельности. Изучение химии в основной школе направлено на применение полученных знаний и умений для безопасного использования веществ и материалов в быту, сельском хозяйстве и на производстве, решения практических задач в повседневной жизни, предупреждения явлений, наносящих вред здоровью человека и окружающей среде.

Требования к уровню подготовки учащихся по химии предполагают использование приобретенных знаний и умений в практической деятельности и повседневной жизни для:

• объяснения химических явлений, происходящих в природе, быту и на производстве;

• определения возможности протекания химических превращений в различных условиях и оценки их последствий,

• экологически грамотного поведения в окружающей среде,

• оценки влияния химического загрязнения окружающей среды на организм человека и другие живые организмы;

• безопасного обращения с горючими и токсичными веществами, лабораторным оборудованием;

• приготовления растворов заданной концентрации в быту и на производстве;

• критической оценки достоверности химической информации, поступающей из разных источников.

Каждому учителю не раз приходилось убеждаться в том, что для многих учеников знания, полученные на уроках, так и остаются чем-то мифическим, непригодным для использования на практике, являются формальным знанием, не затрагивающим их.

Стимул обучения – практическая значимость знаний для самих школьников. «Только те знания, которые используются, закрепляются в нашем сознании» (Карнеги). Интересно полезное и актуальное – это нужно помнить, готовя материал для уроков.

Задача учителя - показать учащимся, что дают им эти знания для жизни. Конечно, совсем не просто на каждом занятии отыскивать то, что пригодится школьникам в жизни, и показывать им практическую пользу знаний. Но ведь современных школьников уже не убеждают уверения в том, что им это нужно «для общего развития» или что они «просто обязаны» учиться. Особенно неубедительно звучат такие слова для подростков.

Система моей работы состоит в том, чтобы соединить фундаментальные знания по химии с прикладными умениями и навыками. Ведущая идея в моей педагогической практике – максимально раскрыть перед учащимися спектр приложений химических знаний; основная задача – передать свою увлеченность предметом ученикам. Я предлагаю несколько приемов по реализации прикладной направленности, которые используются мной на уроках в разной степени в зависимости от возраста ребят, темы урока, особенностей класса. Все приемы появлялись постепенно, часть из них заимствована из опыта других учителей; часть из книг, методических пособий, часть – придумывала сама.

Идею прикладной и практической направленности можно реализовывать в классно-урочной системе и во внеурочной деятельности.

I В классно-урочной системе:

1. При решении различного типа задач.

• интегрированных (с привлечением исторических данных, литературы, биологии, физики)

• расчетных задач прикладной направленности (с медицинским и фармацевтическим, экологическим содержанием, с использованием регионального компонента)

• творческих заданий исследовательского характера.

2) при выполнении химического эксперимента:

• практических работ

• лабораторных опытов

• экспериментальных задач

II во внеурочной деятельности

1) в рамках профильной или предпрофильной подготовки:

• Факультатив

• Элективный курс

2) в проектной деятельности

3) исследовательской деятельности

Задачи прикладной и практической направленности в школьном курсе химии.

Согласно программным требованиям на уроках химии школьники учатся решать расчетные задачи. Это способствует усвоению теоретических знаний, формированию и развитию умений логически мыслить, переносить абстрактные знания в конкретный контекст, работать по алгоритму, систематизировать и конкретизировать задачи. Расчетные задачи с практическим содержанием, имеющие отношение к реальным материальным объектам, интересны и понятны школьникам. Понимая важность решаемой задачи, учащиеся получают качественное мотивационное подкрепление своей учебно-познавательной деятельности.

Основные дидактические возможности задач с практическим содержанием:

• демонстрация роли практических знаний о веществах и их свойствах в развитии ремесел - раскрытие секретов древних мастеров в строительстве, живописи, ювелирном деле и т. д.;

• ознакомление с веществами и материалами, с которыми учащиеся встречаются в повседневной жизни (лекарства, средства бытовой химии, строительные материалы);

• раскрытие химической сущности процессов приготовления пищи и напитков, стирки, чистки предметов домашнего обихода, процессов, происходящих в живых организмах (усвоение пищи, дыхание), принципов действия лекарств;

• реализация межпредметных связей;

• знакомство со способами решения жизненно важных проблем - с получением лекарств, материалов с заданными свойствами, охраной окружающей среды;

• ознакомление с нормами использования веществ и материалов, правилами поведения в различных жизненных ситуациях (правила хранения и использования огнеопасных, токсичных веществ; объяснение влияния алкоголя, никотина, наркотиков на организм человека; правила применения бытовых препаратов, поведения при пожарах, ожогах);

• организация профориентации учащихся (формирование знаний о главных отраслях химической промышленности, научных основах химического производства, массовых рабочих профессиях, связанных с химией).

Методически этот подход можно реализовать при изучении любой темы курса.

При изучении темы «Серная кислота» с целью мотивации к изучению серной кислоты, актуализации знаний о химических свойствах кислот предлагаю учащимся составить таблицу:

При изучении темы « Железо».

Применение железа на основе его физических свойств.

Применение солей железа.

При изучении соединений щелочных, щелочноземельных металлов, выполняем задание по составлению формулы вещества, химическое название вещества, его синоним и применение. Например, гидрокарбонат натрия, питьевая сода, пищевая сода, которую применяют в медицине и пищевой промышленности и др.

Одним из условий реализации прикладной направленности обучения является использование межпредметных связей. Привлечение медпредметных связей повышает научность обучения, доступность (теория насыщается практическим содержанием), естественным образом проникают на урок элементы занимательности. Для этой цели мной используются интегрированные задачи и задания, при разработке которых осуществлялась интеграция знаний химии с историей, литературой, биологией, медициной.

На начальном этапе интегрированные задачи используются в большей степени с целью привлечения внимания и стимулирования любопытства или даже развития любознательности.

Так, в 8 классе при отработке умения рассчитывать относительные молекулярные массы химических соединений можно использовать задачи такого содержания

Задача 1. Известно, что сами по себе лук и чеснок практически лишены запаха. Однако стоит их разрезать или измельчить, т. е. разрушить клетки растительных тканей, как присутствующие в них ферменты превращают содержащиеся в аминокислотах азот и серу в летучие соединения. Запах сухого порошкообразного чеснока отличается от запаха свежего чеснока, потому что действие ферментов уже давно закончилось и наиболее летучие соединения испарились и окислились. Запах чеснока обусловлен главным образом диаллилдисульфидом C₆Н₁₀ S₂, а запах лука - аллилпропилдисульфидом - C₆Н₁₂ S_2. Действие ферментов на аминокислоты лука приводит также к образованию тиопропионового альдегида. Это соединение является лакриматором, именно оно вызывает слезы, когда вырежете сырой репчатый лук. Рассчитайте относительные молекулярные массы указанных соединений.

При изучении органической химии в 10 классе использую интегрированные задачи разных типов: на знание конкретных фактов, химических понятий (задача 2) и на построение логической комбинации, источник которой находится в информации нехимического характера (задача 3)

Задача 2 Клюква и брусника могут длительное время храниться в свежем виде без сахара. Этому способствует наличие в них прекрасного консерванта — органической кислоты, которая является продуктом окисления производного бензола. В данном производном бензольное кольцо связано с углеводородным радикалом. Назовите эту кислоту и напишите ее структурную формулу.

Задача 3. Процесс приготовления вина принципиально почти не изменился с древних времен: после сбора урожая красный или белый виноград давят и из этой массы путем отжимания получают виноградный сок. Потом сок бродит в, специальным образом, закупоренных сосудах. Когда образовавшееся вино созреет, его фильтруют и разливают по бутылкам. Если вино длительное время стоит открытым (бродильный сосуд неправильно закупорен), вместо вина образуется кислая жидкость. Объясните этот процесс с химической точки зрения.

Прикладной характер химической науки раскрываю на уроках: «Растворы», « Расчеты, связанные с использованием понятия массовая доля» (8 класс), используя в качестве дополнительных заданий задачи с фармацевтическим содержанием. Тем самым, развивая интерес учеников к медицине.

Задача. Сколько граммов иода и спирта нужно взять для приготовления 30 г 5% -го раствора иодной настойки?

Вопросы практического характера очень широко освещаю при изучении органической химии. Каждая тема связана с жизнью. На этих уроках я не ограничиваюсь только сообщениями учащихся. Формы здесь различные. Это могут быть проблемные вопросы, задачи расчётные или экспериментальные и др. Так, при изучении темы «Углеводы», ставлю задачу перед учащимися в виде вопросов:

• Почему, если долго жевать кусочек хлеба, он кажется сладким?

• Чем объясняется образование корочки при жарении картошки, выпечке хлеба или кондитерских изделий?

• Почему варенье слаще сахара? И др.

Использование в учебном процессе практических задач с прикладной направленностью создает условия для выработки у учащихся умений применять полученные знания при решении реальных задач повседневной жизни. Среди таких задач могут быть задания, требующие применения ранее полученных знаний на практике. Например,

1. Для лечения малокровия (пониженное содержание в крови гемоглобина) с давних пор применяют препараты железа, в том числе сульфат железа(II), а иногда и восстановленное железо в порошке. Известен и старинный народный рецепт от малокровия – «железное яблоко»: в яблоко (лучше сорт «Антоновка») втыкают несколько гвоздей и выдерживают сутки. Затем гвозди вынимают, а яблоко съедает больной. Объясните эффективность «железного яблока» с точки зрения химика.

2. Кариес стал настоящим бичом населения России. По статистике, им болеют более 96% населения. Одна из мер профилактики - тщательный уход за зубами. Желательно их чистить щеткой после каждого приема пищи. Но есть одно исключение- если вы съели кислые ягоды или фрукты, лучше в течение часа не чистить зубы, особенно жесткой щеткой. Объясните, почему?

Подбирая расчётные задачи, обращаю внимание на их текстовое содержание, чтобы эти задачи имели практическую направленность.

Например, задача №1:

Рассчитайте, сколько литров углекислого газа (измеренного при н.у.) образуется, если в тесто внесено 20 г гидрокарбоната натрия.

Задача №2:

Гидрокарбонат аммония используется при выпечке кондитерских изделий. Рассчитайте, сколько литров углекислого газа (при н.у.) образуется, если в тесто внесено 50 г гидрокарбоната аммония.

Расчетные задачи, задания и материалы экологического содержания:

В связи с обострением экологической обстановки в мире знакомлю учащихся с проблемами экологии. В рамках темы «Электролитическая диссоциация» организую изучение одной из глобальных и актуальных экологических проблем – проблемы кислотных осадков. Здесь важно формировать представления о загрязнителях воздуха (сернистом газе и оксидах азота), причинах кислотных дождей, их влиянии на живую и неживую природу, архитектурные сооружения.

При изучении темы «Азот и его соединения» продолжается формирование экологической культуры, практической грамотности учащихся. При изучении темы «Минеральные удобрения» обсуждаются вопросы о питательной ценности для растений азотсодержащих удобрений, правилах соблюдения дозировок при их подкормки, токсическом действии нитратов на организм человека.

При изучении природных источников углеводородов, говорим об экологических последствиях, возникающих при добыче и транспортировке нефти. В качестве задания учащимся предлагаем разработать способы устранения разлитой нефти.

Примеры экологических заданий.

1. Вам выданы образцы воды, взятой из разных источников, предположительно в них содержаться ионы железа, цинка. меди, свинца. Составьте план их определения, предложите способы очистки воды от этих ионов.

2. На заводе производящем свинцово-никелевые аккумуляторы, произошел аварийный сброс сточных вод в закрытый водоем. Оцените экологическую обстановку в водоеме, каковы вероятные последствия для обитателей водоема для здоровья человека (при условии, если человек пользуется его «дарами».

Осуществляя практическую направленность преподавания, нельзя забывать о воспитании у учащихся ответственного отношения к природным ресурсам страны. Будущие работники промышленности и сельского хозяйства, транспорта и связи, здравоохранения должны быть экологически грамотными специалистами. Основы экологических знаний формируются в школе. Свой вклад в экологическое образование учащихся вносит курс химии. При планировании образовательных и воспитательных задач уроков я учитываю вопросы экологии. Содержание, глубина и уровень изучения экологического материала на отдельных уроках химии различны.

Это могут быть отдельные фрагменты или обобщающие уроки. Например, «Вода и её охрана на Земле» (8 кл). «Воздух и его охрана» (8 кл). «Экологические проблемы развития химической промышленности» (9 и 10 кл).

1.5. Творческие, исследовательские задания:

В настоящее время актуальным является использование на уроках химии творческих заданий, среди которых особое место занимают исследовательские. Содержание их включает информацию из других предметов, т.е. иметь интегрированный характер. Решение таких задач основывается на поиске, наблюдениях, открытиях. В формулировку творческих задач включаются исторические факты, полезная для повседневной жизни информация, непосредственно само задание, указываются направления поиска.

Использую подобные задания при закреплении и обобщении знаний соответствующих тем школьного курса химии или в блоке: «Химия в жизни общества» (11класс).

ХИМИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

1. Практические работы, лабораторные опыты

Химия – наука экспериментальная. Майкл Фарадей говорил: “Ни одна наука не нуждается в эксперименте в такой степени как химия. Ее основные законы, теории и выводы опираются на факты. Поэтому постоянный контроль опытом необходим.”

Школьный химический эксперимент включает в себя: практические работы, демонстрационные и лабораторные опыты, экспериментальные задачи

Практические работы, выполняемые по инструкциям учебников, ограничивают самостоятельность учащихся, т. к. содержание этих работ предполагает в основном исполнительскую деятельность. Из всех методов, которые стимулируют познавательную самостоятельность и воспитывают творческую инициативу при познании основ наук, наибольшее признание получил исследовательский метод. Поэтому в работы включаю элементы исследовательской деятельности. А прикладная направленность создает условия для выработки у учащихся умений применять полученные знания при решении реальных задач повседневной жизни.

В связи с этим возникла идея переработать часть практических работ, предусмотренных программой курса химии, посвятив их изучению пищевых продуктов, лекарственных препаратов, средств бытовой химии, веществ, широко применяемых в повседневной жизни.

Все экспериментальные работы направлены на достижение не только

образовательных целей: закрепления знаний о качественных реакциях и свойствах органических и неорганических веществ, но и актуализации химических знаний на практически значимом материале.

Их развивающая цель заключается не только в том, чтобы способствовать развитию навыков ведения химического эксперимента: проводить наблюдения, фиксировать и описывать результат, аккуратного обращения с лабораторным оборудованием, но и в развитии аналитических способностей, умения планировать эксперимент, обобщать полученные результаты, устанавливать причинно-следственные связи, формулировать выводы; в развитии интереса к исследовательской деятельности, к химической науке в целом.

Воспитательная цель: формировать химически-грамотное обращение с веществами (пищевыми продуктами, лекарственными препаратами, средствами бытовой химии) в повседневной жизни.

Эти работы носят интегрированный характер и позволяют использовать разные, в том числе инновационные, формы деятельности: исследование, обсуждение, групповую, индивидуальную деятельность. Заранее готовятся карты заданий для учащихся, сводные таблицы «Качественное определение катионов и анионов», «Качественные реакции органических соединений».

Роль преподавателя заключается в создании мотивации, сопровождении обучения и обеспечении условий для рефлексии.

Все практические работы, лабораторные опыты и экспериментальные задачи лаконично вписываются в школьный курс химии, при этом дополняя его.

Например, в 8 классе при изучении темы «Чистые вещества и смеси» проводится практическая работа «Приготовление растворов с определенной массовой долей растворенного вещества». Во многих методических пособиях, как правило, задания имеют формулировку: приготовить 100г 5%-ного раствора сахара. Такие задачи малопривлекательные для решения. Наиболее интересными являются задачи практического содержания: В медицине используют физиологический раствор поваренной соли ( 0,9% -ный раствор хлорида натрия) как растворитель для приготовления лекарственных форм для инъекций. Приготовить 100 г физиологического раствора.

Связь химических знаний с повседневной практической жизнью осуществляю на уроках, посвятив их изучению пищевых продуктов. Умение определять химические соединения, которые входят в состав пищи, способствует углублению представлений об их химических свойствах, является конкретным подтверждением функций органических и неорганических соединений, изучаемых в курсах химии и биологии.

При изучении курса «Органической химии» тема «Углеводы» учащиеся проводят лабораторную работу Открытие углеводов в пищевых продуктах ( докажите, опытным путем, что картофель и белый хлеб содержат крахмал, а спелое яблоко - глюкозу.)

Другая область из доступных средств исследования – лекарственные препараты, средства бытовой химии, вещества, используемые в повседневной жизни. Предлагаемый эксперимент прост, доступен для понимания учащихся, не требует сложного оборудования. Работа по этой тематике способствует формированию у учащихся представлений о здоровом образе жизни, действии лекарственных препаратов.

1. Исследование аспирина

2. Исследование амфотерности глицина.

3. Ферментативный гидролиз белков (с использованием препаратов «Фестал», «Панкреатин»)

Каждая работа включает:

• краткие теоретические сведения по теме работы (материал, содержащий сведения практической значимости, имеющий межпредметные связи с другими дисциплинами), мотивирующие учащихся на выполнение работы,

• цель работы, задания;

• при необходимости ссылки на учебную литературу

• вопросы (это могут быть вопросы-подсказки, вопросы для обсуждения)

• экспериментальную часть (список необходимого оборудования и реактивов, необходимых для осуществления эксперимента, инструкцию к проведению опытов);

• указания по оформлению результатов работ.

Информацию о вреде табакокурения можно подкреплять вескими научными аргументами, используя простую методику определения аминосоединений в сигаретном табаке, вполне выполнимую на уроке. В ходе эксперимента обсуждается вопрос о токсичности продуктов, образующихся при сгорании аминосоединений, содержащихся в табаке.

Использование в учебном процессе работ исследовательского характера дает возможность создавать на уроке проблемные ситуации, способствует мотивации для обобщения учебного материала, расширяет возможности индивидуального и дифференцированного подхода к обучению, повышает творческую активность, позволяет расширить кругозор учащихся.

В теме: «Химия и повседневная жизнь человека» - исследовательские работы «Изучение своего образа жизни», «Изучение питания: пища, которую мы едим», практические работы и лабораторные опыты: «Домашняя химчистка».

В процессе работы над исследованием у учащихся формируются умение анализировать и обобщать, сравнивать, выбирать методы, наиболее приемлемые для работы, самостоятельно подбирать литературу, составлять библиографию, готовить тезисы, рефераты, овладевать основными приемами ведения дискуссии и т. п.

Исследуя состав и качество различных товаров, например, моющих средств, продуктов питания, газированных напитков и других, учащиеся делают выводы о достоверности сведений, заявленных в рекламе, подтверждают или опровергают их.

Реализация прикладной и практической направленности осуществляется не только на уроках, но и во внеурочное время: на факультативных занятиях, через элективные курсы, проектную деятельность.

Осуществление практической и прикладной направленности в обучении расширяет научно-теоретический кругозор учащихся, усиливает воспитательное воздействие на их мировоззрение, повышает уровень знаний, формирует у школьников экологически грамотное поведение в быту и природе, на производстве, позволяет изменить их отношение к химии: подводят учащихся к убеждению, что знание химии не роскошь, а жизненная необходимость.

И если мои ученики могут грамотно приготовить любой раствор, обнаружить фальсификацию некоторых пищевых продуктов, без спичек с помощью походной аптечки быстро и умело разжечь костёр, очистить воду в походе и никогда не нальют электролит в оцинкованную посуду, значит, они компетентны в моём предмете! И это самое главное!

Работать над реализацией прикладной направленности обучения надо очень серьезно, ведь она влечет за собой развитие познавательной активности учащихся. Внедрять ее нужно совместными усилиями всех, кто причастен к осуществлению и обеспечению учебно-воспитательного процесса от учителя химии до авторов учебников и пособий, издательств и предприятий, выпускающих учебное оборудование. И тогда, быть может, выпускники школ будут охотнее рассматривать ее как возможную область будущей практической деятельности.

Литература

1. О.С.Габриелян. Настольная книга учителя химии. 9 класс. Москва. «Блик плюс», 2003 год.

2. О.С.Габриелян. Химия. 9 класс. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. Москва. Дрофа, 2017 год.

3. О.С.Габриелян, Т.В.Смирнова. Изучаем химию в 9 классе. Дидактические материалы. Москва. «Блик и К», 2001 год.

4. Химия 9 класс: Контрольные и проверочные работы к учебнику О.С. Габриеляна «Химия .8» / О.С. Габриелян, П.Н. Березкин, А.А. Ушакова и др. - М.: Дрофа, 2004 г.

5. Зуева MB., Иванова Б.Б. Совершенствование организации учебной деятельности школьников на уроках химии. М: «Просвещение» 1989 г

6. Зуева М.В. Обучение учащихся применению знаний по химии. М.: «Просвещение», 1987 г

7. Зуева М.В. Развитие учащихся при обучении химии М.: «Просвещение». 1978 г

8. Третьяков Н.Д. и др. Химия и современность М.: «Просвещение», 1985 г

9. Буринская Н.Н. «Политехническое образование и профориентация учащихся в процессе обучения химии». М.: «Просвещение» 1983 г

10. Каверина А.А. Усиление политехнической направленности обучения химии. М.: «Просвещение». 1987 г

11. Т.Н. Жуков, М.В. Зуева и др. Совершенствование обучения химии в 7-8 классах средней школы, М.: «Просвещение» 1973 г

12. Верховский В.Н., Смирнов А.Д. Техника химического эксперимента. М: «Просвещение», 1973 г

13. Нифантьев Э.В., Парамонова Н.Г. «Прикладная направленность изучения химии в средней школе: прошлое и настоящее. Журнал «Химия в школе» №4. 1994 г

14. Полосин B.C. «Некоторые приёмы развития познавательной деятельности учащихся» Журнал «Химия в школе» - №3-4. 1992.