Курсы по выбору в предпрофильном обучении химии
ИПМ
Плотниковой Валентины Александровны,
учителя химии высшей категории средней школы № 12 г. Бугуруслана

Представила: Криворучкина Л.В., зав. УМК химии ООИПКРО
дата: январь 2005 г.

Цель: разработать курс по выбору «Химия и охрана окружающей среды»; экспериментально проверить эффективность курса в предпрофильной подготовке учащихся 9-х классов.

Сущность опыта: учитель считает необходимым включение в программу курса по выбору «Химия и охрана окружающей среды» специального химического практикума. Химический практикум способствует формированию и развитию творческого мышления и самостоятельности учащихся, привитию навыков исследовательского подхода к выполнению лабораторных и практических работ, формированию умений решать проб­лемные задачи теоретического и экспериментального характера.

Особенности методической системы: В целях выяснения отношения и интереса учащихся к предмету учителем было проведено анкетирование в шести 9-х классах.

Результаты анкетирования показали, что в каждом классе присутствуют ученики, которые с удовольствием изучают химию. Основная масса учащихся считает предмет интересным, а его содержание трудным для восприятия. Поэтому, стараясь сделать предмет более доступным для понимания школьников, подвести их к сознательному выбору будущей профессии, показать тесную взаимосвязь предметов «химия» и «экология», Валентина Александровна разработала курс по выбору «Химия и охрана окружающей среды».

В программе курса по выбору значительное внимание уделено химическому эксперименту. В него включены следующие экспериментальные работы:

1.Исследование сточных вод городских предприятий

А) Исследуйте сточную воду птицефермы пос. Затон. Посмотрите на нее, понюхайте. Чем она пахнет? Что это за вещество? Какие органические остатки могут быть в такой воде? Определите, есть ли в ней аммиак: для этого проведите реакции с фенолфталеином. Что видите?

Откуда в сточной воде птицефермы появился аммиак? Чем он опасен? Наберите каплю воды из колбы и рассмотрите под микроскопом. Что наблюдаете?

Что можно предложить руководству птицефермы: сливать сточные воды в реку или…?

Б) В вашей колбе вода, которая попала с полей совхоза «Прогресс» в Баймаковский пруд (место отдыха жителей города). Поле с избытком удобрялось сульфатом аммония. Определите это вещество в воде с помощью реактивов, пользуясь таблицей.

Ответьте на вопросы и сделайте выводы: какие последствия для обитателей пруда может иметь загрязнение его минеральными удобрениями? Каким образом от этого может пострадать человек?

В) У вас в колбе сточная вода с ОАО «Бугурусланский молококомбинат». Для мытья молочного оборудования используется сода. Посмотрите на внешний вид этой воды, что замечаете? Какие остатки в ней могут быть? Определите белок и соду с помощью реактивов, пользуясь таблицей:

Ответьте на вопросы и сделайте выводы: что происходит в такой сточной воде с белком? Почему такая вода пахнет аммиаком, сероводородом? Можно ли её использовать без очистки в технологии приготовления молочных продуктов?

Г) У вас в колбе сточная вода с отходами металлургического производства - с ионами тяжелых металлов.

Попробуйте их определить с помощью реактивов по таблице (сначала определите цвет воды и прозрачность):

Сделайте вывод: чем опасны ионы тяжелых металлов для человека?

1. Очистка воды от неорганических загрязнителей.

Работают две бригады. Задания у бригад повторяются, что позволяет посмотреть на разные решения и обсудить достоинства каждого.

Задание: убрать два вида загрязнений - взвесь глины и ионы свинца

Решение первой бригады

1. Профильтровали раствор, чтобы удалить взвесь глины.

2. Осадили ион свинца сульфид-ионом.

3. Профильтровали, чтобы удалить осадок РbS.

Сделали вывод: в профильтрованной воде находятся нитрат и сульфид- анионы и катионы натрия.

Решение второй бригады

1. Дали воде отстояться.

2. Слили чистый раствор так, что взвесь осталась на дне.

3. Осадили ион свинца хлорид-ионом.

4. Профильтровали, чтобы избавиться от осадка РbCl2.

Сделали вывод: в профильтрованной воде находятся нитрат и хлорид -анионы и катионы натрия.

Каждая бригада объясняет свой выбор реактива и метод очистки.

3. Обнаружение ионов в растворах солей.

А) Обнаружение хлорид-ионов. Заполните первую и вторую пробирки дистиллированной и водопроводной водой. Налейте в третью пробирку раствор хлорида натрия (для сравнения). В каждую пробирку добавьте по 3-4 капли раствора нитрата серебра, тщательно перемешайте их содержимое. Отметьте изменения, происходящие в растворах. Вылейте растворы из пробирок. Промойте их водопроводной водой, а затем ополосните изнутри дистиллированной водой.

Б) Обнаружение сульфат-ионов. Заполните первую и вторую пробирки дистиллированной и водопроводной водой. Налейте в третью пробирку раствор сульфата натрия (для сравнения). В каждую пробирку добавьте по 3- 4 капли раствора хлорида бария. Тщательно перемешайте растворы. Обратите внимание на изменения, происходящие в растворах.

Наблюдения.

Перерисуйте таблицу. Отметьте в графах таблицы наличие и цвет осадков, окраску растворов – признаки, по которым можно судить о присутствии того или иного иона.

4. Жесткость воды.

В колбе у вас жесткая вода из подземной скважины. В ней содержатся ионы Са2+ и Мg2+. Что произойдет, если эту воду без смягчения направить на нужды города, например, в котлы нашей городской котельной? А как действует жесткая вода, когда готовят пищу, стирают бельё?

Определите ионы в этой воде с помощью реактивов по таблице:

Сделайте выводы: какие способы смягчения воды вы можете предложить?

5. Определение пригодности воды для питья.

А) Цвет: Налейте 5 – 7 мл воды в пробирку. Определите её цвет. Чистая вода бесцветна.

Б) Мутность: наличие механических частиц.

В) Кислотность (РН): Смочите полоску универсальной индикаторной бумаги исследуемой водой. В норме РН воды составляет 6,5 – 8,5. Если РН образца меньше – вода имеет кислую среду, больше – щелочную.

Г) Запах: Может быть землистый, хлорный, рыбный, травяной, болотный, гнилостный. Силу запаха выражают по 5-балльной шкале:

1 балл – запаха нет или очень слабый;

2 балла – запах обнаруживается, если обратить внимание;

3 балла – запах заметный;

4 балла – запах отчетливый;

5 баллов – запах сильный (совершенно непригодная для питья вода).

В содержание курса по выбору Плотникова В.А. включила задачи с экологическим содержание, которые способствуют более глубокому пониманию школьниками существа экологических проблем, формированию убежденности в необходимости их решения, а также развитию у учащихся приемов умственной деятельности, таких как анализ, синтез, сравнение, обобщение, установление причинно-следственных связей, научное прогнозирование, т.е. логических операций, необходимых для выбора экологически целесообразного решения.

Задача . На буровой из-за отсутствия финансовых средств для строительства газопроводов 3 млрд. м3 попутного нефтяного газа было сожжено в факелах. Рассчитайте объем углекислого газа, поступившего в атмосферу, зная состав газа (в объемных процентах): СН4 – 40, С2Н6 – 20, С3Н8 и С4Н10 – по 20. Определите, какую долю составляет данное техногенное поступление углекислого газа от общего запаса этого вещества в атмосфере? (1,2 • 1015 м3).

В содержании этой задачи имеются утверждение и вопрос. Предмет задачи – углекислый газ, поступающий в окружающую среду в результате реакции горения попутного газа. Объемные доли углеводородов в составе попутного газа – данные величины, объем углекислого газа – искомая величина.

Процесс решения химической задачи состоит из трех частей: аналитической, основной (решающей) и учебно-познавательной.

Аналитическая часть содержит этапы:

- логический анализ (вычленение из текста задачи элементарных условий и требований, выявление объектов каждого условия и их характеристик);

- построение знаково-символической модели задачи в виде схема- тической записи.

Этапы основной части процесса решения:

- поиск способа решения (запись химических уравнений и формул, нахождение общих положений химических теорий, на основе которых может быть решена задача);

- построение математической модели;

- осуществление способа решения;

- химическая интерпретация полученного решения и его проверка (содержательная и по размерности);

- формулирование ответа задачи.

Учебно-познавательная часть процесса подразумевает ответы на следующие вопросы:

- Какими другими способами может быть решена задача?

Не существует ли более рационального способа решения?

При составлении химико-экологических задач Плотникова В.А. придерживается следующих методических требований: 1) условия задач и результат решения должны содержать практически значимую информацию; 2) эта информация должна быть тесно связана с программным материа­лом и реальными экологическими проблемами; 3) задачи должны быть посильны для уча­щихся данного класса; 4) решение задач должно опираться по возможности на комп­лекс знаний по разным предметам.

В программу курса по выбору Валентина Александровна включила экскурсии.

Для ознакомления с аппаратурой и химико - технологическим оборудованием производственной лаборатории занятие проводилось в лаборатории предприятия «Городской водоканал». Этой экскурсии предшествовали практические занятия в школьной лаборатории по изучению методов и способов очистки воды от промышленных загрязнений: знакомство с устройством лаборатории, её оборудованием, с биологическими и физико-химическими методами анализа воды. Перед экскурсией обязательно проводится инструктаж по технике безопасности и беседа о поведении учащихся во время экскурсии в промышленной лаборатории. При посещении химической лаборатории ученики познакомились с промышленными и лабораторными методами определения качества воды. В лабораторию бактериологических исследований посторонним вход запрещен, поэтому учащиеся смогли со стороны посмотреть на оборудование этой лаборатории и прослушать сообщение о методах бактериологического исследования воды. Выяснили, что один раз в неделю обязательно на насосных станциях и из скважин вода берется на анализ содержащихся в ней веществ. Выяснилось, что вода, которой пользуются жители города, соответствует санитарным нормам. Заболеваний, вызванных потреблением воды, в городе нет.

В решении задач профориентации значение таких экскурсий велико, так как учащиеся, встречаясь с представителями разных профессий, в данном случае, с профессией лаборанта, в условиях реальной трудовой деятельности, расширяют круг своих представлений о специальностях, разрядах специалистов, условиях труда и быта. Школьники выясняют социальную роль работников предприятия, соизмеряют свои интересы и возможности с наблюдаемой трудовой деятельностью, планируют своё будущее.

Новизна: Курс по выбору «Химия и охрана окружающей среды», разработанный Плотниковой В.А., наряду с базовым общеобразовательным курсом химии может составить индивидуальную образовательную программу для каждого школьника, которая поможет реализовать его способности и потребности, создаст возможности для дальнейшего профессионального образования и трудоустройства.

Результативность: Реализация курса по выбору в предпрофильной подготовке способствует развитию следующих потенциальных возможностей учащихся к самообразовательной деятельности: самостоятельному изучению основной и дополнительной учебной литературы, а также иных источников информации.

Курс по выбору углубляет знания учащихся по предмету. При этом решаются следующие учебно-воспитательные задачи: а) развивается познавательный интерес, склонности и способности учащихся; б) совершенствуются экспериментальные умения и навыки; в) развивается умение самостоятельно добывать знания и применять их в практической деятельности; г) воспитывается уважительное отношение к представителям производительного труда, стремление приобрести ту или иную химическую профессию.

Трудоемкость: Эффективная реализация программы курса по выбору «Химия и охрана окружающей среды» предполагает сочетание обзорных и установочных лекций с лабораторными работами, семинарами, дискуссиями, творческими встречами; требует информационной поддержки образовательной деятельности учащегося с помощью учебных видеофильмов, электронных текстов, телекоммуникационных средств; проведение творческих конкурсов, публичных защит проектов, эвристических контрольных работ, включение в учебную деятельность экскурсий на предприятия и специализированные выставки.

Рекомендации по использованию опыта: опыт Плотниковой В.А .по использованию курса по выбору «Химия и охрана окружающей среды» в предпрофильной подготовке девятиклассников может применяться учителями химии образовательных учреждений региона с учетом трудоемкости его реализации.

 

ИПКиППРО ОГПУ

Банк_педагогической_информации