Опыт создания и апробации программы курса по выбору для учащихся 9 кл. «Химия и охрана окружающей среды»
ИПМ
Бахмутова В.А.,
учителя химии Пономаревской средней школы Пономаревского района

Представила: Криворучкина Л.В. заведующая УМК химии ООИПКРО
Дата: 28.03.2005 г.

Категория потребителей подготовленного материала: учителя химии региона.

Цель: Разработать и апробировать программу курса по выбору «Химия и охрана окружающей среды» для предпрофильной подготовки учащихся 9-х классов.

Сущность опыта: При составлении программы курса «Химия и охрана окружающей среды» учителем учитывались следующие требования к содержанию курсов по выбору:

- ориентация на современные образовательные технологии;

- соответствие учебной нагрузки учащихся нормативам;

- соответствие принятым правилам оформления программ;

- наличие пособий, содержащих необходимую информацию;

- краткосрочность проведения курса.

Содержание программы соответствует целям и задачам предпрофильного обучения - помочь ученику оценить свои потребности и возможности для осознанного выбора профиля дальнейшего обучения. Учтены и дополнительные требования к содержанию программ курсов по выбору:

- степень новизны для учащихся (содержание включает материал, не предусмотренный в базовых программах);

- мотивирующий потенциал программы (программа содержит материал, вызывающий познавательный интерес учащихся);

- развивающий потенциал программы (содержание программы способствует интеллектуальному, творческому, эмоциональному развитию учащихся);

- полнота содержания (программа содержит все необходимое для достижения запланированных в ней учебных целей);

- связанность и систематичность изложенного материала (изучение курса обеспечивается предыдущими знаниями базовых курсов; между частными и общими знаниями прослеживаются связи)

- программа основывается преимущественно на активных методах обучения;

- степень контролируемости (конкретно определены ожидаемые результаты обучения и методы проверки их достижимости);

- ресурсная реалистичность (программа курса реальна в плане использования учебно-методических и материально - технических средств, кадрового обеспечения школы).

Стержнем программы является экологическая направленность курса, проблема охраны окружающей среды с точки зрения химии.

Экологическое содержание программы реализуется через систему практических работ (эксперимент) и практикум по решению расчетных задач экологического характера, экскурсии.

Особенности методической системы:

По мнению Бахмутова В.А., преобладающей формой проведения занятий на курсах по выбору должны быть: практические работы с информационно-инструктивным выступлением учителя, в котором он дает необходимые сведения об изучаемом процессе, вместе с учениками формулирует задачу, предлагает информационные ссылки, которые могут понадобиться школьникам в процессе работы;

- практикум по решению расчетных задач экологического содержания;

- экскурсия.

Выполнение практических работ предусматривает действие в одних случаях по инструкции, в других - проводение самостоятельного ученического исследования.

Возможны и другие формы занятий:

- диспуты (Химия – положительное и отрицательное воздействие на окружающую среду);

- мозговой штурм (Современная экология и здоровье нации);

- создание мини-проектов и их защита.

Динамика интереса к курсу по выбору и предмету фиксируется учителем с помощью анкетирования на первом и последнем занятии, собеседований в ходе работы

Степень усвоения учащимися программы курса на выходе определяется выполнением исследовательской работы по тематике предложенной учителем и решением расчетных экологических задач.

Предпрофильный курс « Химия и охрана окружающей среды» считается успешно завершенным, в том случае, если учащийся грамотно сформулировал цель исследовательской работы, составил план ее выполнения, правильно объяснил полученные результаты, справился с решением задачи.

Дополнительным критерием успешности может служить выполнение следующих условий:

- использование Интернет - технологий;

- презентация результатов исследовательской работы перед одноклассниками, родителями;

- написание реферата и его защита.

 

Предлагаем методические разработки занятий курса «Химия и охрана окружающей среды»

Занятия 1-2 (Лекция с элементами беседы)

ТЕМА: Входная диагностика. Экологические проблемы планеты, страны, региона.

ЦЕЛЬ: выявление уровня предметной компетентности учащихся, выбравших данный предпрофильный курс;

Задачи: актуализировать знания учащихся об охране окружающей среды, полученные ими в школьных курсах химии, биологии, географии, физики, природоведения, технологии и СМИ; сформировать представление о современной экологической ситуации в мире и роли химической науки в разрешении проблем природоохранного характера.

ВХОДНАЯ ДИАГНОСТИКА

1. Отношение учащихся к химии и предпрофильному курсу.

а) предмет химия:

- интересный,

- нужный,

- скучный,

- трудный,

- не нужен;

б) содержание:

- трудное для восприятия,

- легкое для восприятия,

- интересное,

- неинтересное;

в) выбор данного предпрофильного курса обусловлен:

- решением продолжить свое обучение по естественнонаучному профилю,

- решением углубить знания по предмету,

- другими причинами;

г) определились ли вы с выбором профиля на старшей ступени обучения?

- определился,

- не определился,

- не уверен в выборе.

2. Уровень предметной компетентности.

а) экология это

- дисциплина, изучающая здоровье человека,

- дисциплина, изучающая среду обитания человека,

- дисциплина, изучающая связь живых организмов с окружающей средой;

б) химия и химическое производство

- на окружающую среду действует только негативно,

- оказывает положительное воздействие на окружающую среду,

- однозначного ответа нет;

в) охрана окружающей среды в целом должна проводиться:

- только специалистами-экологами,

- экологами, биологами, правительством,

- всем населением, в том числе и специалистами-химиками;

г) в Пономаревском районе:

- экологических проблем не существует,

- окружающая среда загрязнена,

- не знаю, т.к. не вникал в эту проблему;

д) вода в нашем селе:

- соответствует санитарным нормам,

- не соответствует санитарным нормам,

- соответствует, но не во всех скважинах;

е) назовите основные объекты, загрязняющие на ваш взгляд водные и воздушные ресурсы нашего района.

 

ЗАНЯТИЕ 3

ТЕМА: Исследование воды из различных водозаборных скважин.

ЦЕЛЬ: Провести исследование качественного состава воды из различных точек села Пономаревки, сделать вывод о ее пригодности для питья.

ОБОРУДОВАНИЕ: пробы воды с северной и южной частей села, центрального водопровода; растворы нитрата серебра, нитрата бария, желтая кровяная соль, карбонат калия, пробирки.

ХОД РАБОТЫ.

Работают три группы. Первая исследует воду южной части, вторая – северной части села, третья - воду из центрального водопровода.

Инструктивная карточка.

Исследуйте визуально выданные вам образцы воды простоявшей сутки в помещении. Отметьте прозрачность, цвет, запах.
Свеженабранную воду разлейте в четыре пробирки.
В первую добавьте каплю нитрата серебра, во вторую – нитрата бария, в третью – красную кровяную соль, в четвертую – карбоната калия.
Объясните изменения или их отсутствие, происходящие в пробирках, составьте уравнения реакций.
Сообщите о своих результатах другим группам, заполните таблицу.

Таблица 2. Определение качественного состава воды.

6. Сделайте вывод о качестве воды различных скважин.

ЗАНЯТИЕ 4

ТЕМА: Исследование сточных вод предприятий села.

ЦЕЛЬ: Провести исследование сточных вод с полей АО «Центральный», на которые вносились азотные удобрения, попытаться определить, какое азотное удобрение было внесено в почву.

ОБОРУДОВАНИЕ: проба воды, растворы нитрата серебра, хлорида бария, гидроксида натрия, карбоната калия, соляной кислоты, серная кислота (конц.), медь, зажим для пробирок, спиртовка, спички, пробирки.

ХОД РАБОТЫ.

1. Актуализация знаний учащихся об азотных минеральных удобрениях.

2. Актуализация знаний о качественных реакциях на хлорид-ионы, корбонат - ионы, нитрат-ионы, сульфат-ионы, ионы кальция, калия.

3. Используя качественные реакции и таблицу, определите, какое азотное удобрение было внесено на поля АО «Центральный».

Таблица 3. Определение азотных удобрений.

4. Составьте соответствующие вашему исследованию молекулярные и ионные уравнения реакций.

5. Какие последствия могут быть при попадании такой воды в водоемы?

ЗАНЯТИЕ 5

ТЕМА: Исследование сточных вод маслозавода

ЦЕЛЬ: Исследовать сточные воды маслозавода.

ОБОРУДОВАНИЕ: проба воды, пробирки, растворы соляной, азотной кислот, гидроксида натрия, пипетка, фильтровальная бумага, спиртовка, спички, микроскоп.

ХОД РАБОТЫ.

1. Рассмотрите выданный вам образец воды, отметьте цвет, запах. О присутствии каких веществ он свидетельствует?

2. Докажите, что сточная вода содержит белковые вещества. Для этого проведите ее нагревание с азотной кислотой. Наблюдение желтого окрашивания подтверждает это. Что происходит с белком в такой воде? Почему она пахнет аммиаком, сероводородом?

3. Наличие какого вещества в воде можно определить нагреванием воды с гидроксидом натрия? Докажите экспериментально.

4. Капните каплю исследуемой воды на фильтровальную бумагу. Что остается на бумаге после испарения воды? Убедитесь в этом, рассмотрев каплю воды под микроскопом.

5. Для мытья оборудования на маслозаводе используется сода. Предложите экспериментальный способ ее обнаружения в сточных водах.

6. Сделайте вывод, можно ли сточную воду с молокозавода без очистки сбрасывать в реку Дема? К каким последствиям это может привести?

ЗАНЯТИЕ 6-7

ТЕМА: Жесткость воды, ее устранение. Сравнение свойств мыла и стирального порошка.

ЦЕЛЬ: Исследовать питьевую воду на жесткость, рассмотреть способы устранения жесткости, сравнить моющие свойства мыла и стирального порошка.

ОБОРУДОВАНИЕ: снеговая вода, вода с повышенным содержанием солей кальция и магния, раствор мыла, стиральный порошок, загрязненная ткань, спиртовка, пробирки, химические стаканы, раствор карбоната натрия.

ХОД РАБОТЫ.

1. Актуализация знаний учащихся о жесткости воды, ее видах (временной и постоянной), способах ее устранения.

2. Вам выданы 2 пробирки со снеговой водой, водой с повышенным содержанием солей кальция и магния (жесткая вода). Проведите реакции позволяющие распознать, где какая вода содержится.

3. В стакан с жесткой водой, порциями приливайте мыльный раствор, постоянно перемешивая. То же самое проделайте со снеговой водой. Отметьте момент появления пены в первом и втором опыте. Объясните, почему в первом случае пена образуется не сразу.

4. В стакан с жесткой водой по каплям добавляйте раствор карбоната натрия до прекращения образования осадка, профильтруйте. В полученный фильтрат прилейте мыльный раствор, зафиксируйте момент образования пены. Объясните наблюдаемое.

5. В 2 стакана с жесткой водой поместите образец загрязненной ткани. В первый добавьте раствор мыла, а во второй - стирального порошка. Путем перемешивания «постирайте» образцы ткани. Что вы скажете о результатах «стирки» в жесткой воде мылом и порошком? Найдите объяснение вашим результатам в учебнике «Неорганическая химия» Н.С. Ахметова (стр. 323).

Вопросы для обсуждения.

1. Какие негативные последствия наблюдаются, если использовать жесткую воду в паровых котлах, радиаторах автомобилей, стиральных машинах?

2. Докажите, что накипь на стенках чайника имеет известковую природу. Как химическим путем в домашних условиях от нее избавиться.

3. Почему в природной воде содержатся гидрокарбонаты кальция и магния?

4. Для смягчения воды иногда применяют фосфат натрия. На чем основано применение этой соли?

ЗАНЯТИЕ 8.

ТЕМА: Загрязнение воды органическими веществами. Загрязнение воды нефтью.

ЦЕЛЬ: Познакомить учащихся с органическими веществами, загрязняющими воду, экспериментально убедиться в трудности очистки природных объектов от нефти и нефтепродуктов.

ОБОРУДОВАНИЕ: Перо птицы, песок, кристаллизатор, щетка, нефть, машинное масло, бензин.

ХОД ЗАНЯТИЯ.

1. Информация учителя об органических веществах-загрязнителях окружающей среды (нефть, нефтепродукты, продукты переработки каменного угля, пестициды).

2. Рассмотрите птичье перо. Обратите внимание на его внешний вид, вес, смачиваемость водой. Покройте перо нефтью или машинным маслом. Затем с помощью воды, бензина (керосина) и щетки попытайтесь очистить перо. Удалось ли вам это? Как выглядит перо после такой обработки?

3. Покройте машинным маслом песок. Найдите способ его очистки. Какой метод вы использовали? Насколько успешно? Сделайте свои выводы о влиянии нефти и нефтепродуктов на живую и неживую природу.

ЗАНЯТИЕ 9.

ТЕМА: Определение нитратов и нитритов в растениях.

ЦЕЛЬ: Познакомить учащихся с проблемой нитратов и нитритов в сельскохозяйственных продуктах питания, определить содержание нитратов и нитритов в овощах купленных в магазине и выращенной на собственном огородном участке.

ОБОРУДОВАНИЕ: Лезвие, пипетка, предметное стекло, дифениламин кристаллический и 1% раствор, серная кислота (конц.), раствор стрептоцида (0,5г в 50мл аптечной соляной кислоты), раствор пирамидона (0,5г в 50мл аптечной соляной кислоты).

ХОД РАБОТЫ.

1. Проблема нитратов и нитритов. Качество овощей и условия их выращивания. (Вступительное слово учителя)

2. Определение нитратов в растениях:

- сделайте срез зеленой части растения;

- положите несколько срезов на предметное стекло;

- на каждый срез нанесите по одной капле 1% раствора дифениламина;

- наблюдате за появлением синей окраски;

- интенсивность окраски сравните с таблицей

Таблица 4. Содержание нитратов в растениях.

- сделайте вывод на основе своих наблюдений.

3. Определение нитритов в растениях:

- приготовьте срезы овощей и фруктов, приобретенных в магазине и выращенных на своем участке;

- нанесите на поверхность среза несколько кристалликов дифениламина;

- смочите их каплей концентрированной серной кислоты;

- наблюдайте изменение цвета, интенсивное синее окрашивание среза указывает на большое содержание нитритов, розовое – на небольшое их присутствие, отсутствие окрашивание – на отсутствие нитритов или их незначительное содержание;

- на основе наблюдений сделайте вывод о содержании нитритов в овощах и фруктах.

4. Рекомендации по снижению содержания нитратов и нитритов в сельскохозяйственной продукции (доклад учащихся).

ЗАНЯТИЯ 10-11.

ТЕМА: Экскурсия в лабораторию нефтепромысла.

ЦЕЛЬ: Познакомить учащихся с методами контроля за состоянием воздуха и воды в районе нефтедобывающих скважин; ориентация на профессию химика-лаборанта.

ХОД ЭКСКУРСИИ.

Инструктаж по правилам техники безопасности.

Знакомство с работниками лаборатории, характером их деятельности, оборудованием лаборатории.

Методика определения содержания в воде нефти и нефтепродуктов.

Определение качества воздуха в районе нефтяных скважин.

Беседа с учащимися по основным вопросам работы лаборатории.

ЗАНЯТИЯ 12-14.

ТЕМА: Решение задач с экологическим содержанием.

ЦЕЛЬ: Углубление и закрепление химико-экологических знаний, развитие общеучеьных приемов умственной деятельности (анализ, синтез, сравнение, обобщение, установление следственно-причинных связей, прогнозирование).

Примеры задач о природоохранных мероприятиях

1. В состав отходящих газов азотнокислого производства («лисьих хвостов») входят окси­ды азота (II и IV). Предложите способы их
улавливания, исходя из свойств этих веществ. Напишите уравнения реакций.

2. Что такое «кислые дожди»? Каковы причины их появления? Какое воздействие они оказывают: а) на сооружения из металла и бетона, б) технику, в) почву, г) произведения искусства из металла, мрамора, известняка?

3. Мраморные и бронзовые произведения искусства подвержены влиянию факторов за­грязнения окружающей среды. Какие вещества вызывают их разрушение? Напишите уравне­ния реакций.
При ответах на задачи 2 и 3 следует ука­зать факторы загрязнения атмосферы: пыль, кислотообразующие вещества (оксиды серы (IV) и (VI), сероводород, оксиды азота), аг­рессивные жидкости в аэрозольном состоянии и др. Причины разрушения могут быть раз­личными: 1) механическое разрушение, 2) хи­мическое взаимодействие (растворение в кислотах), 3) образование гальванических пар и электролитов, усиливающих электрохимическую коррозию различных металлов.

5. Как очистить воздух от пыли, от избыт­ка углекислого газа?

6. На новогодние праздники были вырубле­ны елки с площади 20 га. Какой объем кис­лорода могли бы выделить эти деревья в те­чение года? (В среднем можно допустить, что один гектар хвойного леса выделяет 10 кг кис­лорода в сутки. Вычисления вести для н. у.)

После решения задачи делается вывод о необходимости охраны лесов.

7. Kрупная тепловая электростанция сжигает в сутки 1000 т угля. Состав угля: 84 % углерода, 3,75 % серы, 5 % влаги и 2,5 % негорючих примесей. Какова должна быть площадь леса, чтобы восполнить потери кислорода, расходуе­мые на сжигание топлива, если 1 га леса вы­деляет в сутки примерно 10 кг кислорода?»

После этого проводим небольшую беседу о зеленых насаждениях. Беседа подтверждается яркими примерами: одно большое лиственное дерево очищает воздух, загрязненный 60—70 автомашинами; береза и ель живут до 200 лет, вишня - до 400 лет, сосна и тополь - до 500 лет.

8. «В радиусе 2 км вокруг химического завода ощущается легкий запах сероводорода. Анализ проб воздуха, отобранных с вертолета, пока­зал, что газ находится в атмосфере на высоте до 2,0 км. Средняя концентрация сероводоро­да в воздухе составляет 1/20 предельно - допустимой концентрации (ПДК), равной 0,01 мл/л: Сколько тонн серной кислоты (считая на безводную) можно было бы получить, если бы удалось уловить весь сероводород в этом пространстве? Для решения воспользуйтесь формулой объема полу-сферы:

Расчет проводится по стехиометрической схеме.

ЗАНЯТИЕ 15-16.

ТЕМА: Зачетная исследовательская работа. Выходная диагностика.

ЦЕЛЬ: Выявить степень усвоения учащимися программы курса «Химия и охрана окружающей среды», как сработал курс по ориентации учащихся на выбор естественнонаучного профиля.

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ:

1.Исследование сточной воды молочно-товарной фермы АО «Центральный».

2. Исследование сточной воды школьной столовой.

3. Определение качества питьевой воды (на жесткость).

4. Исследование овощей и фруктов на содержание нитратов.

5. Решение задачи экологического содержания.

 

Требования к выполнению исследовательской работы.

1.Формулировка цели исследования.

2. Составление плана исследования.

3. Формулировка выводов по работе.

4. Предложения по решению выявленной экологической проблемы.

Новизна: Бахмутовым В.А. разработан курс по выбору «Химия и охрана окружающей среды» для предпрофильной подготовки учащихся 9 классов.

Результативность: Апробация программы проводилась в 9 кл. по учебно-методическому комплексу Гузея Л.С., Суровцевой Р.П., с дополнительным привлечением учебника химии для углубленного изучения Ахметова Н.С. в период январь-март 2005г. В течение 2,5 месяцев Для выявления мотивационного потенциала программы, уровня предметной компетентности проведена входная и выходная диагностики. Рассмотрен мотивационный потенциал программы, ее способность к ориентации на естественнонаучный профиль.

МОТИВАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПРОГРАММЫ.

ДАННЫЕ ВВОДНОЙ ДИАГНОСТИКИ
ДАННЫЕ ВЫХОДНОЙ ДИАГНОСТИКИ
Предмет химия, по мнению учащихся:
1-интересный - 17%
22%
2-нужный - 33%
50%
3-трудный - 50%
28%

Содержание:

1-трудное для восприятия-83%
56%
2-интересное – 17%
44%

Выбор данного курса обусловлен:

1-выбором естественнонаучного профиля-33,3%
44%
2-углублением знания по предмету -33,3%
28%
3-другими причинами – 33,3%
33%

Интерес к предмету:

1-непостоянный – 11%
6%
2-постоянный – 78%
72%
3-творческий – 11%
22%

Определенность выбора профиля:

1-определилось - 33%
66%
2-не определилось – 61%
17%
3-неуверен в выборе – 6%
17%

ПРЕДМЕТНАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ УЧАЩИХСЯ.

ВХОДНАЯ ДИАГНОСТИКА
ВЫХОДНАЯ ДИАГНОСТИКА
Химия и химическое производство оказывают на природу:
1- только негативное влияние – 83%
6%
2- только положительное влияние – 0%
0%
3- однозначного ответа нет – 17%
94%

Охрана окружающей среды должна проводиться:

1- только специалистами-экологами – 6%
0%
2- экологами, биологами, правительством – 27%
0%
3- всеми выше перечисленными специалистами, населением, специалистами-химиками – 67%
100%

В нашем районе:

1- экологических проблем не существует – 0%
0%
2- окружающая среда загрязнена – 22%
100%
3- не знаю, т.к. не вникал в проблему – 78%
0%

Вода в селе:

1- соответствует санитарным нормам – 94%
6%
2- не соответствует нормам – 0%
0%

3- соответствует, но не во всех

скважинах – 6%

94%

Данные диагностики свидетельствуют о повышении предметной компетенции учащихся в экологических вопросах и роли химии в охране окружающей среды.

Трудоемкость: используя опыт Бахмутова В.А., можно получить устойчивые положительные результаты:

1. Если учитывать возрастные особенности учащихся.

2. Создавать проблемные ситуации, стимулирующие мотивацию детей на работу.

3. Если содержание программы курса по выбору реализовать через активные формы и методы обучения..

Рекомендации по использованию опыта: Опыт Бахмутова В.А. имеет практическую значимость в предпрофильной подготовке учащихся основной школы.

Программа курса по выбору «Химия и охрана окружающей среды» может быть использована учителями химии общеобразовательных учреждений региона в 9-х классах.

 

ИПКиППРО ОГПУ

Банк_педагогической_информации