Разработка и решение
|
| В рамках пропедевтического курса «Основы
общей химии» в конце учебного года проводится
цикл уроков с целью систематизации, закрепления
и углубления знаний учащихся по основным темам, а
также развития навыков проектной деятельности.
Безусловно, эти уроки должны быть
нестандартными, интересными и усиливать
мотивацию учащихся к поступлению в профильный
химико-биологический класс лицея. Учащимся предлагается создать продукт, которым может стать экспериментальная задача для решения другими учащимися. Многолетний опыт проведения уроков в форме проектной лаборатории показывает высокую эффективность обучения, поддерживает живой интерес к экспериментальной деятельности. Самостоятельная разработка экспериментальной задачи позволяет вникать в вопросы теории, детально изучать все нюансы химических опытов, которые лежат в основе. Проектирование задачи предполагает возможность ее решения другим путем с получением другого (возможно, также верного) ответа. |
Цель. Систематизировать знания о классах неорганических соединений, типах химических реакций, номенклатуре, классификации в процессе разработки экспериментальных задач.
Задачи. Обучающие: познакомить учащихся с технологией составления экспериментальных задач по химии; дать представление о методах экспериментальной проверки задач.
Развивающие: продолжить объяснение смысла основных химических понятий, применения этих понятий к решению экспериментальных творческих задач по химии; создавать условия для развития навыков наблюдения и исследования химических процессов, логического мышления и построения алгоритмов решения творческой задачи.
Воспитательные: формировать у школьников аккуратность и осторожность при проведении химического эксперимента; содействовать становлению у школьников умения работать в творческих группах, вносить свой личный вклад в решение общей задачи; воспитывать толерантность и способность отстаивать свои суждения, четко аргументировать их.
Оборудование и реактивы (для пяти групп учащихся). Спиртовки, держатели для пробирок, химические стаканы, воронки для фильтрования и фильтры, спички, емкости для слива отработанных растворов и стаканчики для использованных спичек; колбы с растворами сульфата меди, гидрокарбоната натрия и серной кислоты.
Методы обучения.
1) Эвристические приемы.
2) Лабораторный эксперимент с элементами исследования.
3) Самостоятельная творческая работа учащихся в группах с элементами изобретательской деятельности.
4) Работа учащихся с литературными источниками, справочными пособиями.
Тип урока. Систематизация и углубление знаний учащихся путем решения творческих задач. Работа проводится в группах.
Девиз урока: «Самый верный путь познать школьный предмет – это стремление внести в него свой творческий вклад».
ХОД УРОКА
Актуализация знаний
Учитель зачитывает девиз урока, который записан на доске, объявляет тему урока, обращается к учащимся с вопросом о том, что может предполагать данное название темы.
Учащиеся выдвигают различные версии. Становится очевидным, что на уроке школьники будут заниматься решением экспериментальных задач. Такой опыт у них имеется. В пользу этой версии говорит то, что на столах находится известное им оборудование и реактивы. Путем рассуждений и анализа названия темы школьники выделяют в ее названии самое важное слово – «разработка».
Мотивация учащихся к продуктивной деятельности
Учитель. Как вы думаете, чем мы будем заниматься на уроке?
Учащиеся. Создавать собственные задачи.
Учитель. На уроке требуется каждому внести свой вклад в работу творческой группы (класс разделен на пять творческих групп). Каждая интересная идея или мысль должна быть учтена в процессе реализации творческого задания.
Инструктаж по технике безопасности
Учитель проводит краткий инструктаж по технике безопасности, обращая особое внимание на согласованность в работе творческих групп (4–5 человек). Далее каждой группе учитель предлагает прочитать общее для класса задание.
Постановка творческой задачи перед учащимися
З а д а ч а. Придумать цепочку химических превращений (не менее пяти переходов), с использованием трех растворов, имеющихся на рабочих столах. В цепочке формулы веществ должны быть заменены заглавными русскими буквами.
Указывать: условия превращения (нагревание и др.); выпадение осадка и выделение газа.
Цепочка должна быть практически осуществима в условиях школьной лаборатории с использованием имеющегося на рабочих столах оборудования.
Учащиеся задают учителю вопросы, касающиеся деталей проекта, который им предстоит разработать. Учитель отвечает на уточняющие вопросы учащихся.
Учитель. Каждая группа работает самостоятельно (не более 20 мин). Группа, предложившая лучший вариант экспериментальной задачи, будет признана победителем.
Работа творческих групп по разработке вариантов задачи
Группы приступают к выполнению задания. Учитель подходит по очереди к каждой группе, выслушивает варианты решения, акцентирует внимание на необходимости выбрать реактив, наиболее подходящий на роль исходного вещества (вещество, с которого начинается цепочка).
Учащиеся разрабатывают различные схемы, проделывают опыты, подтверждающие или опровергающие соответствие предлагаемой модели. Учитель напоминает, что необходимо учитывать пункт условия задачи о возможности осуществления превращений на предлагаемом оборудовании. Учащиеся просматривают справочники и дополнительную литературу по неорганической химии. Учитель и учащиеся уже с первых минут работы творческих групп приходят к выводу о необходимости разделения труда в команде. Становится очевидным и то, что каждый должен следить за всем процессом решения творческой задачи и при необходимости корректно вносить ценные замечания. Опыт показывает, что при решении таких задач целесообразно кому-то из участников творческой группы (как правило, наиболее подготовленному – например, победителю олимпиад) занять позицию критика, быстро вскрывающего недостатки предлагаемых моделей.
Анализ результатов работы творческих групп
Примерно через 20 мин учитель предлагает проанализировать предварительные результаты. Обычно к этому времени у двух или трех групп есть законченная или почти законченная цепочка превращений. По просьбе учителя представители групп записывают вариант цепочки превращений на доске, комментируя по ходу. Чтобы остальным учащимся было не скучно на уроке, учитель поручает им функции экспертных групп. Экспертам необходимо выбрать лучший вариант. Далее группа, разработавшая наилучшую задачу, организует ее решение всеми остальными группами. Как правило, на этом этапе возникают новые вопросы и ценные уточнения со стороны экспертных групп. Можно сказать, что созданная задача – результат работы всех групп. Следует подчеркнуть, что в общем результате важен вклад каждого ученика класса.
Рассмотрим один из реально полученных на таком уроке продуктов деятельности учащихся.
У с л о в и е з а д а ч и. Дана цепочка превращений:
Используя растворы сульфата меди, гидрокарбоната натрия, серной кислоты и предлагаемое на рабочем столе оборудование, экспериментально осуществить цепочку превращений, написать уравнения реакций, указать условия их протекания. Дать названия образующимся продуктам. Указать типы реакций, классы соединений, участвующих и образующихся веществ.
Решение предложенной задачи
После того как условие задачи объявлено, каждая из экспертных групп оформляет образец (вариант) ее решения. Учитель приглашает к доске представителей групп по очереди, которые описывают превращения веществ, записывают на доске уравнения реакций. Один представитель группы проделывает опыты. Второй комментирует наблюдаемые явления, дает полное описание процесса. Все остальные учащиеся подробно записывают в тетради сообщаемые сведения.
Выступления учащихся.
Учитель. Для исчерпывающего ответа по первой реакции слово предоставляется участникам первой группы.
1-й ученик (отвечает у доски). Вещество Б – гидрокарбонат натрия (пищевая сода!). Это кислая соль. При нагревании гидрокарбонат разлагается по схеме:
Вещество Г – углекислый газ (оксид углерода(IV)). Это вещество является кислотным оксидом.
Другой продукт – вода – относится к амфотерным соединениям. Карбонат натрия – средняя, или нормальная, соль.
Учитель. участникам второй группы предоставляется возможность дать развернутый ответ по второй реакции.
2-й ученик. Вещество Е – осадок, образующийся при кипячении с веществом А (СuSO4 – сульфат меди(II), средняя соль) исходного соединения, – называется дигидроксид-карбонат димеди. Его формула: Cu2CO3(OH)2.
(Учащиеся находят в литературном источнике (например, Лидин Р.А. и др. «Химические свойства неорганических соединений». М.: Химия, 1996) информацию о том, что это соединение имеет переменный состав и является основой минерала малахита.)
Из уравнения реакции видно, что образуется также соль – сульфат натрия (Na2SO4). Тип реакции: обмен + разложение.
Здесь учитель дает пояснение, уточняет ответ учащегося.
Учитель. Третья группа выдвигает своих представителей.
3-й ученик. Схема третьей реакции:
Она протекает при нагревании до 180–200 °C. Здесь мы встречаемся с новым персонажем. Вещество И – это оксид меди(II), вещество черного цвета, относится к основным оксидам. Протекающая реакция относится к реакциям разложения.
Учитель приглашает представителя четвертой группы к доске.
4-й ученик. Вещество А нам уже известно. Сульфат меди(II) образуется в результате реакции обмена между оксидом меди(II) и серной кислотой (вещество В).
Схема реакции:
Учитель. Представители той группы, задача которой была признана самой удачной, дают описание пятой реакции.
5-й ученик. При действии серной кислоты (вещество В) на гидрокарбонат натрия (вещество Б) образуется сульфат натрия (вещество Д). Тип реакции – обмен. Сульфат натрия – средняя (нормальная) соль.
Схема реакции:
Подведение итогов работы
Учитель. Сегодня мы познакомились с технологией разработки экспериментальных задач по химии. Общими усилиями мы придумали интересную и непростую задачу. Некоторые из вас участвовали и победили на областной олимпиаде «Юный химик». За вами идут шестиклассники. Предлагаю помочь им подготовиться к будущим олимпиадам по химии. Для этого мы с вами вместе подготовим небольшой сборник задач с заданиями разного уровня сложности по типу той, которую создали сегодня. Для этого каждый из вас дома попробует разработать свою задачу. На занятиях в химической лаборатории после уроков мы будем вместе проверять корректность составленных задач, экспериментально проводить их. Каждая задача, предложенная вами, будет оцениваться (оценка в журнал), а в сборнике будет указано имя автора. У кого есть вопросы?
Ответы на заданные вопросы может давать не только учитель, но и те учащиеся, которые хорошо разобрались в рассматриваемом материале и желают дать разъяснения своим одноклассникам.
 |
Учитель-наставник с победителями
|
Домашнее задание
Учитель. Для закрепления полученных на уроке знаний, умений и навыков предлагаю вам дома разработать задачу, учитывая следующие условия:
• придумать цепочку химических превращений, содержащую не менее пяти переходов, с использованием алюминиевой стружки и двух растворов: гидроксида калия и серной кислоты;
• в цепочке формулы веществ должны быть заменены заглавными русскими буквами;
• можно указывать условия превращения (нагревание и др.);
• можно также указывать в схеме, что образующееся вещество выпадает в осадок или выделяется в виде газа;
• цепочка должна быть практически осуществима в условиях школьной лаборатории с использованием имеющегося оборудования (предложите сами).
Есть ли ко мне вопросы по домашнему заданию? Всем спасибо за работу. До новых встреч, дорогие друзья!
* * *
Рассмотренный урок, проведенный в 7-м классе в рамках предпрофильной подготовки, ориентирован на учащихся, имеющих опыт участия в олимпиадах и научных конференциях юных исследователей. В классах, где уровень подготовки семиклассников ниже, можно применять задания менее сложные, чем предложенные здесь. В данном случае важен не уровень сложности задания, а усиление мотивации к изучению химии посредством творческой, продуктивной деятельности школьников.