Коллеги - педагогический журнал Казахстана
Учительские университеты
| Главная » Статьи » В помощь учителю » Химия |
Учебные проблемы на уроках химии
| Сафакова С.М ПЛ «Жастар» г. Семей преподаватель: биологии и химии УЧЕБНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НА УРОКАХ ХИМИИ Плохой учитель преподносит истину, хороший учит ее находить. А.Дистервег Использование проблемного обучения на уроках химии Проблемное обучение является одним из методов развития учащихся. Постановкой проблем, проблемных вопросов или проблемных ситуаций учитель создает определенные организационные условия для активизации мыслительной деятельности учащихся, стимулируя поиск недостающих знаний для разрешения познавательного противоречия. Этот поиск может происходить при определенных способах организации проблемного обучения. Наиболее эффективны следующие три способа организации проблемного обучения: проблемное изложение, поисковая (эвристическая) беседа, самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся. Проблемное изложение. Этот способ организации проблемного обучения наиболее уместен в тех случаях, когда учащиеся не обладают достаточным объемом знаний, когда они впервые сталкиваются с тем или иным явлением и не могут установить необходимые ассоциативные связи. В этот случае поиск осуществляет сам учитель. Так, например, формирование понятия об ароматической связи в молекуле бензола возможно, если проследить историю синтеза и изучения бензола через анализ формулы Кекуле. Таким образом, учитель не просто сообщает выводы науки, но и раскрывает путь, который привел к этим выводам. При изучении темы «Углеводы» можно задать такой проблемный вопрос: почему хлеб, если его долго жевать, приобретает сладкий вкус? Или при демонстрации эксперимента по сравнению свойств глюкозы и фруктозы учащиеся сталкиваются с проблемой: глюкоза реагирует с гидроксидом меди (II), а фруктоза – нет. Почему? В Жизни проблемы есть всегда, а в учебной деятельности их иногда приходится моделировать. простой способ научиться ставить проблему самому и научить учащихся видеть ее – ознакомиться с любым связным текстом и найти в нем какие-нибудь противоречия. Например, в газете «Известия» от 17 мая 1995г. была опубликована, заметка «Жвачка без сахара»: «Сахарозаменитель ксилитол, получаемый из березы и известный у нас как ксилит, содержится во многих фруктах, в скорлупе миндаля. Финские и американские врачи провели исследования большого количества детей в одном из государств Центральной Америки, продолжавшиеся более трех лет. Учителя давали детям жвачку с ксилитом. Чем дольше ее держишь ее во рту, тем лучше для зубов. Уменьшает вредный налет на зубах, во рту восстанавливается нормальное кислотно-щелочное равновесие. Ксилитом усиливается механизмы иммунной защиты полости рта. В итоге уменьшается количество стрептококков, способствующих появлению кариеса, в слюне возрастает содержание кальция». Прочитав заметку, на первый взгляд все кажется прекрасным: жуй жвачку с ксилитом – сохранишь здоровые зубы. Но учащиеся знают из биологии и органической химии, что если жевать резинку в перерывах между едой, то желудок работает вхолостую и переваривает собственные стенки. Кроме того, есть жевательная резинка, которая содержит бутадиенстирольный каучук, не разрешенный к применению в пищевых продуктах. Постепенно вырисовывается проблема: как же быть? И далее вместе с учителем учащиеся пробуют решить ее, выработав следующие рекомендации: жевать резинку необходимо только после еды; быть внимательным к экспертизе данного продукта, не употреблять вредных для здоровья жевательных резинок. Учитель при проблемном изложении материала руководит познавательным процессом учеников, ставит вопросы, которые заостряют внимание учеников на противоречивости изучаемого явления и заставляют их задуматься. Прежде чем учитель даст ответ на поставленный вопрос, ученики уже могут дать про себя ответ и сверить его с ходом суждения и выводом учителя. Как было отмечено выше, проблемное изложение применяется обычно в тех случаях, когда учащиеся не имеют достаточного запаса знаний, чтобы активно участвовать в решении проблемы. Если же школьники обладают минимумом знаний, необходимым для активного участия в решении учебной проблемы, то применяется следующий способ организации проблемного обучения: поисковая беседа. Эвристической беседой называют систему логически взаимосвязанных вопросов учителя и ответов учащихся, конечной целью которой является решение целостной, новой для учащихся проблемы или ее части. Основные ценности эвристической беседы: 1. Искусно поставленные вопросы задают стратегию творческого мышления. Проблема разбивается на подпроблемы: снижается уровень сложности до уровня соответствующих творческих возможностей ученика. 2. Каждый новый вопрос формирует новую стратегию – цель деятельности. 3. Стиль, манера, взгляды, убеждения учителя становятся достоянием его учеников. Поисковая беседа обычно производится на основе создаваемой учителем проблемной ситуации. При этом учащиеся самостоятельно намечают этапы поиска, высказывая различные предложения, выдвигая вариант решения проблемы. Например, при изучении комплексных соединений учитель может предложить учащимся следующую учебную проблему: «Чем объяснить изменение окраски раствора соли хрома (III) при нагревании?» Проблемная ситуация возникает при демонстрации опыта нагревания раствора хлорида хрома (III). Для того чтобы подготовить учащихся к выдвижению гипотезы, можно привлечь их знания о кристаллогидратах и предложить вспомнить опыты по обезвоживанию медного купороса и гидратации сульфата меди (II). В ходе поисковой беседы учащиеся при помощи учителя раскрывают сущность понятия изомерии комплексных соединений и дают ему определение. По теме «Степень окисления» возможна эвристическая беседа такого рода: Учитель: Водород отдает электроны литию или наоборот? Учащиеся: Электроны отдает литий, т.к. у него радиус атома больше. Учитель: А во что превратился тогда водород? Мнения разделились: одни учащиеся посчитали, что атом водорода, присоединяя электрон, превратился в атом гелия, т.к. у него два электрона; другие не согласились с этим, возразив, что у гелия заряд ядра +2, а у данной частицы +1. Так что же это за частица? Возникла проблемная ситуация, которую можно разрешить, ознакомившись с понятием «ион». Беседа поискового характера является необходимой подготовительной ступенью к работе учащихся на уровне исследования. Самостоятельная деятельность учащихся исследовательского характера является высшей формой самостоятельной деятельности и возможна лишь тогда, когда школьники обладают достаточными знаниями, необходимыми для построения научных предложений, а также умением выдвигать гипотезы. Одним из путей осуществления данного способа организации проблемного обучения является постановка исследовательских заданий. Особенностью исследовательских заданий является то, что сначала, как правило, выполняется практическая работа по сбору фактов (опыты, эксперимент, наблюдение, работа над книгой, сбор материала), а затем их теоритический анализ и обобщение. При этом проблема очень часто возникает не сразу, а в ходе обнаружения несоответствия, противоречия между выявленными фактами. Так, при изучении свойств щелочных металлов можно предложить следующие задание: «Выявить роль воды в реакциях взаимодействия щелочных металлов с раствора-ми различных солей». Для создания проблемной ситуации учитель может предложить проблемный вопрос: «Каким образом будет происходить реакция между литием и раствором сульфата меди (II)?» При проведении эксперимента и дальнейшим анализе его результатов учащиеся приходят к пониманию сущности протекающих процессов. При исследовательском методе обучения познавательная деятельность школьников по своей структуре приближается к исследовательской деятельности ученого, открывающего новые научные истины. Таким образом, исследовательский метод обучения – один из самых эффективных способов организации проблемного обучения, обеспечивающий наиболее высокий уровень познавательной самостоятельности учащихся. Чтобы учащиеся приняли к решению учебную проблему, необходимо создание проблемных ситуаций. В методике обучения химии способы создания проблемной ситуации сформулированы следующим образом. 1. Демонстрация или сообщение некоторых фактов, которые учащимся неизвестны и требует для объяснения дополнительной информации. Они побуждают к поиску новых знаний. Например, учитель демонстрирует аллотропные видоизменения элементов и требует объяснить, почему они возможны. Или, например, учащиеся еще не знают, что хлорид аммония может возгоняться, а им предлагают вопрос, как разделить смесь хлорида аммония и хлорида калия. 2. Использование противоречия между имеющимися знаниями и изучаемыми фактами, когда на основании известных знаний учащиеся высказывают неправильные суждения. Например, учитель задает вопрос: может ли при про-пускании оксида углерода (IV) через известковую воду получится получиться прозрачный раствор? Учащиеся на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, а учитель показывает опыт с образованием гидрокарбоната кальция. Или другой пример: возможно ли протекание реакции между железом (III)? Оказывается, такая реакция возможна. Реактивом на присутствие ионов железа(II) в образовавшемся растворе служат раствор щелочи (зеленый осадок) или красная кровяная соль (синий осадок турнбулевой сини). 3. Объяснение фактов на основании известной теории. Например, почему при электролизе раствора сульфата натрия на катоде выделяется водород, а на аноде кислород? Учащиеся должны ответить на вопрос, пользуясь справочными таблицами: рядом напряжений металлов, рядом анионов, расположенных в порядке убывания способности к окислению, и сведениями об окислительно-восстановительной сущности электролиза. 4. С помощью известной теории строится гипотеза и затем проверяется практикой. Например, будет ли уксусная кислота как органическая кислота проявлять общие свойства кислот? Учащиеся высказывают предложения, учитель ставит эксперимент, а затем дается теоритическое объяснение. Или, что будет происходить при воздействии металлического натрия с раствором хлорида алюминия? Прогноз основывается на неопределенности предположения, и проведенный в подтверждение эксперимент устраняет эту неопределенность (воз-можно два пути протекания реакции: с очень маленьким кусочком натрия об-разуется осадок; с большим – осадок растворяется). 5. Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и дается конечная цель. Например, учитель предлагает экспериментальную задачу: даны три пробирки с веществами. Определить эти вещества наиболее коротким путем, с наименьшим числом проб. 6. Нахождение самостоятельного решения при заданных условиях. Это уже творческая задача, для решения которой недостаточно урока. Нужно дать возможность учащимся подумать дома, использовать дополнительную литературу, справочники. Например, подобрать условия для определенной реакции, зная свойства веществ, вступающих в нее, высказать предположения по оптимизации изучаемого производственного процесса. 7. Принцип историзма также создает условия для проблемного обучения. Например, поиск путей систематизации химических элементов, приведший, в конечном счете, Д.И.Менделеева к открытию периодического закона. Многочисленные проблемы, связанные с объяснением взаимного влияния атомов в молекулах органических веществ на основе электронного строения, также являются отражением вопросов, возникающих в истории развития органической химии. Приведу разработки уроков или их фрагменты, включающих использование элементов проблемного обучения. Тема урока: «Хлор. Физические и химические свойства хлора» Актуализация знаний учащихся проводится при обсуждении следующих вопросов: 1. Что за вещества – галогены? 2. Назовите химические свойства галогенов. 3. Дайте определение реакции горения. 4. Какие реакции называют окисленно-востановительными. Ранее у учащихся было сформировано представление о том, что процесс горения водорода в хлоре противоречит прежним представлениям учащихся о реакции горения. Учитель проводит опыт: вносит трубку, соединенную с источником водорода и с заранее подожженным выходящим из нее водородом, в банку с хлором. Водород продолжает гореть. Этот опыт убеждает учащихся в том, что реакция горения происходит не только в присутствии кислорода, но и в присутствии других веществ-окислителей. Далее рассматривается сущность процесса горения на электронном уровне с позиций окисления-восстановления. Учащиеся под руководством учителя записывают строение электронных оболочек атомов, электронные уравнения реакций горения простых веществ в кислороде и хлоре. Попутно создается еще одна проблемная ситуация: рассказываем учащимся, что взаимодействие хлора с водородом на солнечном свету сопровождается взрывом. Они обнаруживают противоречие, состоящие в спокойном протекании реакции в первом случае (при внесении трубки с горящим водородом в банку с хлором) и взрывоподобном – во втором. Проблему формулируем так: В чем причина различного течения одной и той же реакции? Учащиеся выдвигают гипотезы и приходят к выводу, что взаимодействие хлора с водородом протекает спокойно потому, что осуществляется оно на границе смещения двух газов. Взрывоподобный же характер взаимодействия – следствие того, что молекулы двух газов заранее смешаны, и поэтому взаимодействие, охватывая весь объем газовой смеси, протекает мгновенно, что и приводит к взрыву. Учитель, поясняя влияние солнечного света на протекании реакции, формирует и у учащихся первоначальное представление о цепных реакциях. Тема урока: «Спирты» Проблема может быть поставлена при установлении структурной формулы вещества. При выяснении структурной формулы этилового спирта учащиеся высказывают предположения и ставят опыты. Решение проблемы складывается из следующих этапов. Первый этап – постановка проблемы. Учащиеся путем решения задач определяют элементарную формулу спирта. Им предлагается написать возможные структурные формулы. Дети делают вывод, что возможны две структурные формулы, отвечающие строению молекулы этилового спирта: СН3-СН2-ОН и СН3-О-СН3. На втором этапе ученики высказывают предположения о том, какая из двух возможных структурных формул отвечает строению молекулы этилового спирта. Третий этап – проверка гипотезы постановкой опытов. Учащиеся проводят опыт взаимодействия спирта с натрием. Они наблюдают выделение водорода, но это еще не дает ответа на поставленный вопрос. Если взять 4,6г спирта, то выделиться примерно 1,12г водорода, т.е из моля спирта – пол моля водорода. С помощью опытов учащиеся приходят к выводу, что соответствует истине та формула, которая отражает особое положение одного атома водорода (соединенного с атомом углерода через кислород) Четвертый этап – подтверждение достоверности найденной формулы. На основе электронных представлений учащиеся устанавливают что именно атом водорода гидроксогруппы должен обладать наибольшей подвижностью в следствие смещения от него электронной плотности к электроотрицательному атому кислорода. Тема урока: «Этилен. Строение и физические свойства» Цель урока: изучение электронного и пространственного строения этилена, углубление знаний у химической связи. Ход урока 1. Обобщение пройденного об углеводородах. - В чем особенности, отличительные признаки строения парафинов и циклопарафинов? - Какова зависимость свойств углеводородов от строения? 2. Изучение нового материала. А. Учитель подчеркивает зависимость химических свойств углеводородов от строения: прочность и насыщенность связи у предельных углеводородов и устойчивость 5 -6-членных циклопарафинов обусловливает их малую реакционную способность. Основная реакция – замещение галогенами. Б. Учитель сообщает, что многообразие углеводородов не исчерпывается рядами парафинов и циклопарафинов. Демонстрирует физические свойства этена, определяет его качественный состав сжиганием. В. Постановка проблемы: «Как установить молекулярную формулу этена?». Учащимся предлагаются два варианта расчета: по массе 1л газа и исходя из процентного состава углеводорода. Оба расчета приводят к молекулярной формуле С2Н4. Возникает противоречие между найденной молекулярной формулой и валентностью углерода. Чтоб об противоречие разрешить, необходимо определить строение этилена. Г. Учитель напоминает учащимся известный им факт о том, что в одной области пространства могут совмещаться два электрона с противоположными спинами. Обращается внимание учащихся на новое противоречие. При наличии двойной связи между атомами углерода в одной и той же области пространства совмещаются не два, а четыре электрона. Почему это возможно? Привлекая знания об sp2- гибридизации и боковом перекрывании негибридизированных р-электронов, учитель вместе с детьми решают данную проблему. Д. Изучается вопрос об образовании сигма- и пи-связи в молекуле этена. Учащимся предлагается изготовить шаростержневую модель молекулы этена. Дети убеждаются в отсутствии свободного вращения по двойной связи. 3. Закрепление изученного. - Как доказать расчетом, что этилен легче воздуха? - Как доказать, что этилен – углеводород? - В чем состоит различие между сигма- и пи-связями в молекуле этена? - Почему невозможно свободное вращение атомов углерода при двойной связи? | |
| Просмотров: 5766 | |
Четверг, 2024-12-19, 11:09 AM
Приветствую Вас Гость
Приветствую Вас Гость
Форма входа |
|---|
Социальные закладк |
|---|
Поиск |
|---|
Друзья сайта |
|---|
Теги |
|---|
Статистика |
|---|