Выступление - КГБ ПОУ Комсомольский-на

1
Место проведения: ФКГБОУ ДПО ХК ИППК СПО
Методическое объединение на тему: «Методические приемы использования технологии
развития критического мышления на уроках естественно-научных дисциплин»
Тема выступления: «Формирование профессиональных компетенций студентов через
применение технологии критического мышления на уроках естественно-научных дисциплин»
Учреждения среднего профессионального образования, согласно Национальной
доктрине образования в Российской Федерации, должны создавать условия для
подготовки высокообразованных людей и высококвалифицированных специалистов,
обладающих профессиональными компетенциями. Под понятием «профессиональная
компетенция» понимается - готовность и способность выпускников на основе знаний и
умений
целесообразно,
методически
организованно
и
самостоятельно
решать
соответствующие проблемы и задачи, а также оценивать результаты своей деятельности.
Для формирования общих и профессиональных компетенций
студенту необходимо
владеть рядом учебных дисциплин, имеющие общепрофессиональное значение. Каждая
учебная
дисциплина
профессионального
способна
внести
вклад
образования.Модель
в
повышение
формирования
качества
среднего
профессиональной
компетентности обучаемых в сфере профессионального образования, построенная на
взаимосвязи
целей
профессиональной
подготовки,
принципов
организации
образовательного процесса, адекватного им содержания и педагогических технологий, на
основе реализации нового механизма социального партнерства и взаимодействия
субъектов теоретического и производственного обучения обеспечивает формирование
профессиональной
компетентности,
подготовку
социально
адаптированных,
конкурентоспособных выпускников учебных заведений профессионального образования.
«Профессиональная компетентность» подразумевает помимо технологической
подготовки, профессиональной, целый ряд других компонентов, имеющих, в основном
внепрофессиональный опыт или надпрофессиональный характер, но в то же время
необходимых сегодня в той или иной мере каждому специалисту. Это, в первую очередь,
такие качества как самостоятельность, способность принимать ответственные решения,
умение постоянно учиться и обновлять знания; такие качества мышления, как гибкость,
системное мышление.
Таким образом, для того, чтобы стать компетентным специалистом, необходимо
овладеть
совокупностью
компетенций,
среди
которых
можно
выделить
общие
компетенции и профессиональные. Общие (ключевые) - определяющие компетенции,
соответствующие наиболее широкому спектру специфики, являются универсальными,
востребованы всеми профессиями -метапрофессиональны.
2
Каким образом в ССУЗе можно формировать и развивать эти компетенции?
Технологиями
обучения,
которые
инициируют
активную
учебно-познавательную
деятельность студента, развивают его личностные качества, позволяют построить
индивидуальный образовательный маршрут.
Принцип сознательности и активности студентов в обучении при руководящей
роли преподавателя отражает активную роль личности в обучении, подчеркивает, что он
является субъектом обучения, а не пассивным его объектом. Активность обучаемых
должна быть направлена не столько на простое запоминание и проявление внимания,
сколько на процесс самостоятельного добывания знаний, когда они сами усваивают новые
знания, исследуют факты и делают доступные выводы и обобщения, конкретизируют свои
знания, выявляя и исправляя ошибки, неточности, намечая план новых действий по
овладению знаниями.
Главный признак самостоятельной работы не в том, что студент занимается без
непосредственного участия и помощи преподавателя, а в том, что в его деятельности
сочетаются функция перевода информации в знания, умения и функцию управления этой
деятельностью.
Активная переработка информации необходима в содержании любого предмета.
Это означает, что самостоятельная научно-информационная деятельность органично
«встраивается» в учебный процесс на любом этапе и при любой форме организации.
Полученный отдельный результат в виде его «экспортной модели» становится
общественным достоянием. Происходит переход знания в информацию. Смещение
акцента на звено «знания информация» качественно изменяет характер познавательной
деятельности студентов - с репродуктивной и частично-поисковой, на действительный
творческий. Изменяется и роль преподавателя, с традиционной контролирующей функции, акцент в его деятельности переносится на функции управления внешними
факторами, преподаватель создает условия для развития внутренней самодеятельности целевых и волевых установок, рефлексии.
В нашем колледже ведется подготовка студентов по следующим специальностям:
«Техническое обслуживание и
эксплуатация подъемно-транспортных, строительных,
дорожных машин и оборудования» и «Строительство и эксплуатация зданий и
сооружений». Что бы быть компетентными людьми в нашем постоянно меняющемся мире
необходимо
владеть
информацией
и
правильно
ее
использовать.
Одними
из
профессиональных компетенций данных профессий, согласно реализации программ
ФГОС нового поколения, являются:
ПК 1. Организовывать выполнение основных видов работ по техническому
обслуживанию и ремонту подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и
оборудования.
3
ПК 2. Контролировать качество выполнения работ по техническому обслуживанию
и ремонту подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования.
ПК 3. Определять техническое состояние систем и механизмов подъемнотранспортных, строительных, дорожных машин и оборудования с использованием
современных средств.
ПК 1. Участвовать в разработке проекта производства работ с применением
информационных технологий.
ПК 2. Организовывать и выполнять строительно-монтажные, ремонтные работы и
работы по реконструкции строительных объектов.
ПК 3. Выполнение технологических процессов при строительстве, эксплуатации,
ремонте и реконструкции строительных объектов
Всеми этими компетенциями должен обладать выпускник колледжа по окончанию
образовательного учреждения. Кроме того, он должен обладать профессиональными
компетенциями, соответствующими основным видам профессиональной деятельности.
Одной из задач преподавания химии является развитие интереса к дисциплине, что
достигается внедрением в учебный процесс инновационных технологий обучения. В
результате проведения таких занятий у студентов формируется представление о роли и
месте химии в современном мире, общности ее понятий и представлений.
Цель обучения химии состоит в том, чтобы студент, во-первых, получил основные
химические знания в соответствии с программой, а во-вторых, овладел навыками в
области будущей профессиональной деятельности.
Важнейшим из средств обеспечения прикладной направленности в преподавании
дисциплин естественно-научного циклов является реализация межпредметных связей. Так
основные знания, полученные по предмету «Химия» студентами этих специальностей
будут
использоваться
на
таких
общепрофессиональных
дисциплинах
как
«Электротехника», «Материаловедение», «Введение в специальность», «Смазочные
материалы» и другими спец.предметами.
Особую роль в современном образовательном процессе играет технология
развития критического мышления.
Наше человечество стоит перед проблемой выбора информации. Необходимо не
только умело овладеть ею, но и критически ее оценить, осмыслить, применить.
Встречаясь с новой информацией, студенты должны уметь рассматривать ее вдумчиво,
критически, изучая новые идеи с различных точек зрения, делая выводы относительно
точности и ценности данной информации.
Технология
развития
критического
мышления—
одна
из
новых
образовательных технологий. Она была предложена в середине 90-х годов XX века
американскими психологами Д. Стилом, К. Мередитоми Ч. Темплом.
4
Структура данной технологии стройна и логична, так как ее этапы соответствуют
закономерным этапам когнитивной деятельности личности.
В рамках базовой модели «вызов - осмысление информации - рефлексия» могут
быть использованы разнообразные стратегии обучения, достаточно хорошо известные и
апробированные в педагогической практике.
В технологии критического мышления используются 3 последовательные стадии:
«вызов — осмысление новой информации — размышление (рефлексия)».
1 стадия- вызов.
Задачамиэтой стадии являются:
•
самостоятельная
актуализация
имеющихся
знаний
по
теме
и
пробуждение
познавательной активности;
•
самостоятельное определение студентами направлений в изучении темы, тех ее
аспектов, которые хотелось бы обсудить и осмыслить;
•
на этой фазе работы с информацией студент определяет для себя смысл: «Что это
значит для меня?», «Зачем это мне нужно?».
Для осуществления вызова можно использовать следующие приемы: рисунок,
вопрос, задачу, проблему, ситуацию, мозговой штурм, работу с ключевыми терминами,
перевернутые логические цепи, свободное письмо, разбивку на кластеры, блеф-игру
«Верите ли вы, что...».
2 стадия-
осмысление
новой
информации.
Студентам
предлагается
новая
информация, которую они должны отработать.
Основными задачами на этом этапе являются:
• организация активной работы с информацией;
• самостоятельное сопоставление изученного материала с уже известными данными и
мнениями.
В качестве методических приемов на 2 стадии предлагается составление
маркированных таблиц, таблиц вопросов, взаимоопроса и взаимообучения, опорных схем,
графиков, рисунков, кубик «Грани», диаграмма Венна-Эйлера и т. д.
3 стадия- рефлексия, размышление. Происходит осмысление всей информации,
полученной на 2 стадии. У студента вырабатывается свое отношение к изученному
вопросу или явлению.
Методические приемына этой стадии: возврат к стадии вызова, возврат к
ключевым
словам,
возврат
к
перевернутым
схемам
и
кластерам,
составление
стихотворных форм, текста рекламного объявления или для интервью.
Приведу примеры наиболее часто используемых в моей практике приемов данной
технологии при работе с различными видами информационных текстов.
5
Текст - это последовательность осмысленных высказываний, передающих
информацию, объединенных общей темой, обладающей свойствами связности и
цельности.
Часто преподаватели мало внимания уделяют развитию умения студентов работать
с текстом. При этом важно помнить, что определяющим при планировании урока является
содержательная сторона, а не привлекательность отдельных приемов и стратегий.
По словам немецкого философа Г. Лихтенберга, люди запоминают мало из
прочитанного потому, что слишком мало думают сами. А для этого лучше всего найти в
тексте главный смысл и на него последовательно, как на ствол дерева, навесить ветви —
отдельные детали.
Тщательная проработка текста(иногда его называют «сплошным чтением») —
это усвоение его в такой степени, в какой необходимо по характеру выполняемой работы.
Следует отметить, что прочитать текст — еще не значит усвоить его. Текст надо
обязательно понять, расшифровать, осмыслить.
Вопрос
об
усвоении
содержания
книги
часто
понимают
не
совсем
правильно.Многие считают, что главное - запомнить содержание прочитанного. Между
тем усвоение и запоминание - совершенно разные понятия. Усвоить прочитанное - значит
понять все так глубоко и продумать так серьезно, чтобы мысли автора, объединяясь с
собственными мыслями, превратились бы в единую систему знаний по данному вопросу.
Чтение
научной
и
специальной
литературы,
как
правило,
должно
сопровождаться ведением записей. Это непременное условие, а не вопрос вкуса или
привычки. Необходимость ведения записей в процессе чтения неотделима от самого
существа использования книги в работе, будь то наука или практика.
Не случайно всегда говорится о необходимости чтения «с карандашом в руке».
Ведение записей способствует лучшему усвоению прочитанного, дает возможность
сохранить нужные материалы в удобном для использования виде, помогает закрепить их в
памяти, позволяет сократить время на поиск при повторном обращении к данному
источнику.
Облегчает работу не каждая запись.Нередко можно наблюдать, как выписывание
тех или иных данных из книг превращается в совершенно бессмысленное занятие,
отнимающее время. Рациональными записи могут быть лишь в том случае, если
соблюдены некоторые общие требования к их ведению и правильно выбрана их форма.
Маркированный текст
Прием Инсерт (I- interactive, N - noting, S - system, E - effective, R - reading, T thinking) - это самоактивизирующая системная разметка для эффективного чтения и
размышления. Авторы - Воган и Эстес. Он предназначен для того, чтобы читать текст,
сохраняя интерес к теме.
6
При работе с текстом для обработки содержания предлагаю студентам справа или
слева на полях использовать следующие значки:
« V » - уже знал;
« + » - новое;
« - » - думал иначе;
« ? » - не понял, есть вопросы.
Прочитав
текст
один
раз,
нужно
вернуться
к
своим
первоначальным
предположениям, вспомнить, что студенты знали или предполагали по данной теме
раньше, возможно, количество значков увеличится. Следующим шагом может стать
заполнение таблицы («Инсерт»), количество граф которой соответствует числу значков
маркировки.
V
+
-
?
Для заполнения таблицы необходимо вновь вернуться к тексту, таким образом,
обеспечивается вдумчивое, внимательное чтение. Технологический прием «Инсерт» и
таблица «Инсерт» сделают зримыми процесс накопления информации, путь от «старого»
знания к «новому».
Работа с ключевыми словами
На стадии вызова предлагаю набор ключевых слов для изучения нового материала,
а далее по этим словам нужно составить небольшой рассказ и записать его в тетрадях. На
эту работу отводится 5 минут. Затем заслушивается 2—3 рассказа. Со временем студенты
могут сами составить набор ключевых слов по новому тексту. На стадии рефлексии
ключевые слова могут стать опорой для написания синквейна или сочинения
стихотворной формы.
Информационные схемы «Древовидные графы»
Позволяют обработать большой объем информации на основе закона осмысления в
форме составления модели, которую в дальнейшем можно использовать на разных этапах
учебного
познания.
Например,
при
изучении
химических
свойств
этиленовых
углеводородов составляем схему, подтверждающую зависимость между строением и
свойствами веществ.
приемы работы с такой схемой
разнообразны
преподавателем
самостоятельное
–
совместное
с
или
составление,
7
работа в парах и группах по ее изучению, прямое и обратное действие.
Глоссарий
При работе с новым текстом предлагаю студентам выявить в тексте неизвестные
слова и термины, задать вопросы.составить глоссарий.
Кластеры
Выделение смысловых единиц текста и графическое оформление в определенном
порядке в виде грозди. Этот прием может быть применен на стадии вызова при
систематизации информации до знакомства с основным источником (текстом) в виде
вопросов или заголовков смысловых блоков. Продолжается работа с данным приемом и
на стадии осмысления: по ходу работы с текстом вносятся исправления и дополнения в
грозди.
Большой потенциал данный прием имеет на стадии рефлексии – это исправления
неверных предположений в «предварительных кластерах», заполнение их на основе новой
информации,
установление
причинно-следственных
связей
между
отдельными
смысловыми блоками (работа может вестись индивидуально, в группах, по всей теме или
отдельным смысловым блокам). Очень важным моментом является презентация «новых»
кластеров.
«Толстые» и «тонкие» вопросы
Студентов необходимо обращать к их собственной интеллектуальной энергии.
Мысль остается живой только при условии, что ответы стимулируют дальнейшие
вопросы. Известно, что не каждый вопрос является инструментом развития студентов.
Таблица «тонких» и «толстых» вопросов может использоваться на любой из трех
стадий урока. Первоначально студенты под руководством преподавателя осваивают,
технологию составления «тонких» и «толстых» вопросов с использованием текста
учебника, а в последующем делают это самостоятельно.
Например, вопросы по теме «Щелочные металлы»:
«Тонкие» вопросы
Где в Периодической таблице
расположены щелочные металлы?
Встречаются ли щелочные металлы в
природе в свободном виде? и т. д.
«Толстые» вопросы
Чем можно объяснить различие в
химической активности щелочных
металлов?
С чем связаны особые меры
предосторожности при хранении
щелочных металлов, каковы они? и т. д.
8
Возможно составление «толстых» и «тонких» вопросов при выполнении
домашнего задания. Такая коллекция вопросов, составленная студентами может оказать
помощь при организации опроса студентов, либо взаимоопроса.
Концептуальная таблица
Особенно полезна, когда предполагается сравнение трех и более объектов или
несколько вопросов. Например, при обобщении материала по классам углеводородов,
предлагаю студентам по тексту учебника составить следующую таблицу:
Объект
алканы
алкены
алкины
сравнения
Сводная таблица «Что? Где? Когда?»
Позволяет организовать изучение предпосылок возникновения ведущих теорий
химии - периодического закона Д. И. Менделеева и теории строения химических
соединений А. М. Бутлерова на основе составления таблицы по соответствующему
информационному тексту, к примеру, соответствующего параграфа учебника, либо во
время
лекционного
изложения
материала.
Например,
предпосылки
Периодического законаоформляются в виде следующей таблицы:
Утверждение
Что?
атомно-молекулярного Г.
Где?
Когда?
Карлсруэ, 1860 г.
учения, первые единые определения Германия
понятий молекулы и атома, а также
атомного
называется
массой
И т. д.
веса,
который
относительной
теперь
атомной
открытия
9
ПРИМЕРЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ БЛЕФ-ИГРЫ «ВЕРИТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО»:
1. Д.И.Менделеев отверг теорию электролитической диссоциации? (Да)
2. Азотную кислоту называют «царской водкой»? (Нет)
3. В XIX веке в Петербургской Академии наук обсуждалась возможность называть
соляную кислоту водородом хлоровичем, воду — водородом кислородовичем? (Да)
4. Кальцинированная сода - это соль кальция? (Нет, это безводный карбонат натрия.)
5. Больному для успокоения нервной системы врач выписывает бром? (Нет)
6. Азотная кислота образует кислые соли? (Нет)
7. В результате реакции 1 моль ортофосфорной кислоты с 3 моль едкого натра
образуется средняя соль и вода, поэтому среда раствора нейтральная? (Нет, среда
щелочная из-за гидролиза соли.)
Прием “Покопаемся в памяти”
Какая тема? (назовите ее); Что вы уже знаете об этом? Чего вы ожидали или испытывали
потребность узнать? Почему вам это нужно знать?
Прием “Ассоциация”
Студентам предлагается прочитать тему урока и ответить на вопрос:
- О чем может пойти речь на уроке?
- Какая ассоциация у вас возникает, когда вы слышите словосочетание: “----”?
Студенты перечисляют все возникшие ассоциации, которые преподаватель также
записывает на листе бумаги или доске.
Давайте рассмотрим
формирование профессиональных компетенций и использование
технологии РКМ на конкретном уроке. Возьмем для примера тему «Железо. Разработка
первого
урока
представлена
для
специальности
«Техническое
обслуживание
и
эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования».
В представленных разработках уроков используется базовая модель технологии
критического мышления: “вызов – осмысление новой информации – рефлексия”.
10
Тема урока: Железо и его соединения.
(для специальности«техническая эксплуатация и ремонт строительно-дорожной техники
и оборудования»
Цель: дать представление о физических и химических свойствах железа как химическому
элементу побочной подгруппы. Рассмотреть важнейшие соединения железа (II) и (III),
применение металла в профессиональной деятельности.
Задачи:
Образовательная: продолжить формировать умения
характеризовать элемент по его
положению в периодической системе химических элементов, на основе строения атома
объяснять физические и химические свойства металла, расширить представления о
применении металла в профессии.
Развивающая:
продолжить
развивать
критическое
мышление,
навыков
самостоятельности и способности к рефлексии, коммуникативные умения в ходе
коллективной и парной работы, умения работать с химическими веществами, с текстом
учебника, умения делать выводы.
Воспитательная:
продолжить воспитание положительной мотивации обучения,
правильной самооценки, чувства ответственности, убедить в необходимости привлечения
средств химии к пониманию процессов, происходящих в окружающем нас мире.
Оборудование: ПСХЭ Д. И. Менделеева, таблица растворимости веществ, ряд активности
металлов, тесты, пробирки,
Вещества: на каждый стол: минералы (магнитный железняк Fe3O4, гематит, красный
железняк Fe2O3, лимонит, бурый железняк Fe2O3 · 3Н2О, железный колчедан FeS2), Fe
металлическое, растворы HCI, CuSO4, FeCI2, FeCI3, на стеле учителя: красная кровяная
соль, желтая кровяная соль, роданид калия.
Тип урока: изучение нового материала.
Методы и приемы обучения:
Урок построен в соответствии с требованиями технологии РКМ и включает три стадии вызова, осмысления, рефлексии; приемы ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)
и РКМ (развитие критического мышления): «пометки на полях», «мозговой штурм»,
«попс-формула», «конструирование текста», «загадка», «анаграмма», «третий лишний»,
объяснительно - иллюстративный, частично - поисковый.
Ход урока
1. Стадия вызова:
Вы должны угадать, о чем пойдет речь на уроке.
Очень древний я металл,
Счёт столетьям потерял.
11
Был нескромным я не в меру,
Тысячи лет до нашей эры.
А за блеск, мерцавший холодом,
Люди там платили золотом!
Я давно в названии века,
В организме человека.
Называют мной характер,
Из меня почти весь трактор.
Очень в яблоке полезно,
И зовут меня … (Железо).
Объявление темы, постановка цели.
Тема урока: Железо и его соединения.
записывают тему урока в тетрадь.
«Мозговой штурм», беседа.
«Третий лишний».
Задание: Решите анаграммы и исключите лишнее.
леруогд
углерод
иксолодр
кислород
ддрооов
водород
золеже
железо
Правильный ответ обучающихся: железо (остальные элементы – неметаллы).
I. Положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И.
Менделеева.
Преподаватель: Определите положение железа в Периодической системе химических
элементов Д.И. Менделеева.
Преподаватель: Железо – это элемент побочной подгруппы. Строение атомов элементов
побочных подгрупп отличается от строения атомов главных подгрупп.
Запомни!
Особенностью электронного строения элементов побочных подгрупп является заполнение
электронами не последнего, а предпоследнего уровня.
записывают правило в тетрадь.
II. Строение атома железа.
Задание: Закончите электронно - буквенную формулу и нарисуйте графическую формулу
строения атома железа:
2. Стадия осмысления:
1s22s22p63s23p63d6….
12
Объяснения учителем нового материала.
Нормальное (основное) состояние атома железа
3d6
4p0
     4s2

1 возбужденное состояние атома железа
3d5
 
4p1
  
4s2 

2 возбужденное состояние атома железа
3d5
 
4p2
  
4s2 


Преподаватель: Какова степень окисления железа?
Пояснения: Железо – такой же восстановитель, как и другие металлы, однако, атомы
железа при окислении отдают не только электроны последнего уровня, приобретая
степень окисления +2, но способны к отдаче 1 электрона с предпоследнего уровня,
принимая при этом степень окисления +3.
Для железа характерны две основные степени окисления: +2, +3.
Fe0 –2e – Fe+2
Fe0 –3e – Fe+3
III. Физические свойства.
Задание: Рассмотрите образец выданного вам металла. Опишите его физические свойства.
Используя текст учебник, заполните таблицу:
. 1. Цвет
1.
2. Блеск
2.
3. Пластичность
3.
4. Магнитные свойства
4.
5. Температура плавления
5.
6. Твердость
6.
IV. Химические свойства железа.
13
Железо дает два ряда соединений, соответствующих степени окисления +2, +3. Степень
окисления Fe зависит от окислительной способности реагирующего вещества. У сильных
окислителей железо принимает степень окисления +3, у более слабых +2.
записывают схему в тетрадь.
Fe
+2+3
+2, +3
Задание: Закончить уравнения химических реакций, демонстрирующих химические
свойства железа: (работа у доски и в тетради со схемой, просмотр видеоопытов и
демонстраций химических свойств железа):
1) Fe + CI2 =
показывает видеосюжет данного химического свойства железа).
2) Fe + S =
3) Fe + HCI =
(проводят реакцию самостоятельно в группах).
4) Fe + O2 =
(показывает видеосюжет данного химического свойства железа).
5) Fe + CuSO4 =
(проводят реакцию самостоятельно в группах).
6) Fe + H2O =
7) Fe + O2 + H2O =
Задание: Какие из реакций соответствуют схеме Fe+2Fe+3
1) FeCI2 + CI2 = FeCI3 (верный)
2) FeCI3 + NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCI
3) Fe(OH)2 + O2 + H2O = Fe(OH)3 (верный)
Прием «Пометки на полях»
Студентам раздается текст «Применение железа в профессиональной деятельности», их
задача при прочтении текста сделать пометки на полях:
“+” - поставьте на полях, если то, что вы читаете, соответствует тому, что вы знаете;
“-” - поставьте на полях, если то, что вы читаете, противоречит тому, что вы знали или
думали что это знаете;
“V” - поставьте на полях, если то, что вы читаете, является новым;
14
“?” - поставьте на полях, если то, что вы читаете, является непонятным или вы хотели бы
получить более подробные сведения по данному вопросу.
Таким образом, в процессе чтения текста студенты делают четыре типа пометок на полях,
в соответствии со своими знаниями и пониманием. Затем идет обсуждение полученной
информации, рассматриваются непонятные моменты.
V. Соединения железа.
Железо – второй по распространенности металл в земной коре. В природе встречается в
виде оксидов и сульфидов:
Соединения железа (формулы соединений железа записаны на доске, их записывают в
тетрадь):
Fe3O4 – магнитный железняк
Fe2O3 – красный железняк (гематит)
2Fe2O3 * 3H2O – бурый железняк
FeS2 – железный колчедан
Задание: Рассмотреть образцы соединений железа, отметить основные их характеристики.
(Использование наглядного материала – минералов, работа в группах).
Выводы: Железо в природе находится в виде соединений: руд и минералов, а
самородное железо встречается очень редко.
Соединения железа (II) имеют ярко выраженный основный характер.
Соединения железа (III) – проявляют амфотерные свойства.
«Конструирование текста».
Задание: Из предложенных формул соединений составьте генетический ряд Fe+2 (для
первого варианта) и генетический ряд Fe+3 (для второго варианта).
Fe(OH)3 , Fe, Fe(OH)2 , FeCI3 , Fe2O3 , FeCI2 , FeO.
Ответы записываются на доске.
Генетические ряды Fe+2, Fe+3.
1) Fe  FeCI2Fe(OH)2 FeO
2) Fe  FeCI3 Fe(OH)3 Fe2O3
VI. Качественные реакции на ионы железа.
Качественные реакции – реакции, с помощью которых распознаются различные вещества.
Качественные реакции, как правило, протекают с каким - либо ярким внешним эффектом.
Демонстрация качественных реакций на ионы железа Fe+2 и Fe+3преподавателем.
Обучающиеся записывают уравнения в тетрадь.
15
Качественная реакция на ион Fe+2
Реактив – красная кровяная сольK3[Fe(CN)6]
Результат воздействия – синий осадок (турнбулевой сини)
K3[Fe(CN)6] + FeCI2 = 2KCI + KFe[Fe(CN)6]
3K+ + Fe2+ + 2CI- + [Fe(CN)6]3- → KFe[Fe(CN)6] + 2K+ + 2CIK+ + Fe2+ + [Fe(CN)6]3- → KFe[Fe(CN)6]
Качественная реакция на ион Fe+3
1) Реактив – желтая кровяная сольK4[Fe(CN)6]
Результат воздействия – синий осадок (берлинской лазури)
K4[Fe(CN)6] + FeCI3 = 3KCI + KFe[Fe(CN)6]
4K+ + Fe3+ + 3CI- + [Fe(CN)6]4- → KFe[Fe(CN)6] + 3K+ + 3CIK+ + Fe3+ + [Fe(CN)6]4-→ KFe[Fe(CN)6]
2) Реактив – роданиднатрия (аммония) NaNCS (NH4NCS)
Результат воздействия – интенсивно- красный цвет.
FeCI3 + NaNCS = [FeNCS]CI2 + NaCI
Fe3+ + NCS- = FeNCS2+
3. Стадия рефлексии.
Выполнение проверочного теста с последующей проверкой (тест на отдельных
карточках).
Вариант 1.
1. Какова электронная конфигурация атома железа?
А) 1s22s22p63s2Б) 1s22s22p63s23p63d64s2
В) 1s22s22p63s23p64S2Г) 1s22s22p63s23p63d54s2
2. С какими из веществ реагирует железо?
А) О2Б) Na2OВ) p-рH2SO4
Г) СО2
3. С какими из веществ реагирует FeO?
А) Н2О
Б) HCI
В) Na2OГ) SO3
4. Какие вещества образуются при взаимодействии Fe(OH)3cHNO3?
А) Н2О
Б) Fe(NO3)2
В) FeO
Г) Fe(NO3)3
5. В чем растворяется Fe2O3?
А) Н2О
Б) p.NaOHВ) p-рHCI
Г) p.NaCI
Вариант 2.
1. При взаимодействии, с какими веществами железо образует соединения со
степенью окисления +2?
А) СI2Б) S
В) p-рHCI
Г) HNO3
16
2. С какими из веществ реагирует Fe(OH)2?
А) О2 + Н2О
3.
Б) FeSO4 В) Fe2(SO4)3
Г) FeS
В чем растворяется Fe(OH)3?
А) Н2О
5.
Г) p-рNaOH
Какие вещества образуются при взаимодействии Fe(OH)3 и H2SO4?
А) Н2О
4.
Б) p-рNaCIВ) p-рHCI
Б) p-рHCI
В) p-рKNO3
Г) p-р KOH
Соотнесите:
1) Fe3+
А) желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6]
2) Fe2+
Б) красная кровяная соль K3[Fe(CN)6]
«Попс – формула»:
Задание: Написать вывод урока по образцу, закончив предложения:
Сегодня я понял (а), что…
Главным на уроке для меня было…
Больше всего мне запомнилось…
Студенты зачитывают свои выводы.
Домашнее задание: §14, упражнение 4 на странице 82.
Выставление отметок студентам.
Следующая разработка урока по теме «Железо» выстроена в соответствии с
требованиями технологии РКМ.
На стадии вызова используются аудиовизуальные средства обучения (на выбор
преподавателя) и ЭОР. Это презентация, выполненная в программе PowerPoint, и
видеоролик “Легенда о царе Соломоне” во flash – формате. Цель их использования –
вызвать интерес к изучаемой теме.
Как известно, знания, добытые самостоятельно, всегда удерживаются сознанием
дольше, чем полученные в готовом виде. Проблемное обучение является центральным
звеном развивающего обучения. Изучение строения и свойств железа, как элемента
побочной подгруппы, дает возможность для создания на уроке целого ряда проблемных
ситуаций и вопросов. В содержание урока включены задания направленные на развитие
логического мышления, умений сравнивать и анализировать факты, обобщать.
При изучении химических свойств железа используются иллюстративные
эксперименты “Взаимодействие железа с кислородом”, “Взаимодействие железа с серой”.
Немаловажным на уроке является уклон на профессиональную деятельность студентов.
Железо - элемент побочной подгруппы.
(урок для студентов специальности «Строительство зданий и сооружений»)
17
Цель: Создать условия для изучения свойств элементов побочных подгрупп
Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева на примере железа.
Задачи:
Раскрыть особенности строения атомов элементов побочных подгрупп на примере
железа.. Изучить особенности химической активности железа. Расширить представления о
применении металла в профессии.
Продолжить развитие памяти через работу с новыми понятиями, логического мышления
через построение умозаключений, умения сравнивать, анализировать, делать выводы.
Тип урока:комбинированный урок.
Технологии: технологии развивающего обучения, информационно – коммуникативные
технологии, технология развития критического мышления
Оборудование: компьютер, мультимедийная установка, презентация.
План урока:
Актуализация знаний. Проверка знаний по ранее изученному материалу;
Особенности строения атома железа;
Химические свойства железа;
Роль химического элемента железа в природе;
Рефлексия. Закрепление изученного материала на уроке.
Ход урока:
I. Актуализация знаний. Проверка знаний по ранее изученному материалу
Вспомним особенности строения атомов элементов главных подгрупп I, II и III групп:
Какие свойства проявляют атомы металлов?
Как изменяются восстановительные свойства атомов элементов I – III групп главных
подгрупп?
Как изменяются металлические свойства этих атомов?
Как называются электроны, которые участвуют в образовании химической связи между
атомами? Где они располагаются в атомах элементов I – III групп главных подгрупп?
Устно отвечают на вопросы преподавателя:
Атомы металлов в реакциях проявляют восстановительные свойства, т.к. на внешних
энергетических уровнях находится 1–3 электронов.
По мере увеличения зарядов ядер по подгруппе восстановительные свойства
увеличиваются, по периоду – ослабевают.
По подгруппе металлические свойства возрастают, по периоду – ослабевают.
Электроны называются валентными. Располагаются они на внешних энергетических
уровнях.
Стадия вызова
18
Что объединяет эти изображения? (на слайде изображения изделий из железа, в том числе
и железобетонные конструкции, используемые в строительстве).Либо возможен просмотр
фильма. («Царь Соломон» - про строительство храма)
Обратимся к Периодической системе химических элементов. Каково положение железа в
ней? В какой подгруппе ПСХЭ расположен химический элемент железо?
Проблемный вопрос:
По какой причине атом принадлежит к той или иной подгруппе ПСХЭ? Например,
кальций – элемент главной подгруппы, а железо элемент побочной.
Озвучивает тему урока. Сегодня на уроке мы рассмотрим
особенности строения и
свойств элементов побочных подгрупп на примере железа.
В побочной. Называют причины. (Причина в строении атомов химических элементов.)
Железо – элемент побочной подгруппы. Записывают тему урока.
Стадия осмысления новой информации
А. СТРОЕНИТЕ АТОМА ЖЕЛЕЗА
1. Что можете сказать о положении химического элемента в ПСХЭ.
Самостоятельно в тетради запишите электронную и графическую формулы атома железа.
2. Глядя на графические формулы атомов железа и кальция, ответьте на вопрос:
– В чем отличие в распределении электронов по энергетическим уровням в атомах железа
и кальция?
– Сколько валентных электронов на внешнем уровне в атоме железа?
– Запишите схему отдачи 2 – х электронов. Обратите внимание на степень окисления
атома железа.
– А не могут ли принять участие в образовании химических связей электроны с
предвнешнего уровня).Оказывается еще один электрон с предвнешнего энергетического
уровня может участвовать в образовании химической связи. Запишите схему.
– Какой вывод по этой части работы можно сделать? Каковы особенности строения
атомов элементов побочных подгрупп на примере железа?
Б. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА
Дадим характеристику химическим свойствам простого вещества железа.
– По какому плану мы будем их изучать?
– Перечислите простые вещества, с которыми железо вступит в реакцию. Называемые
вещества делит на две группы. Записывает схему:
Проблемный вопрос:
– По какому признаку перечисленные вещества учитель разделил на две группы? При
этом напоминаю, что железо – восстановитель.
19
Демонстрирует видеоопыты: “Взаимодействие железа с кислородом”, “Взаимодействие
железа с серой”,
– Закончите уравнения реакций, используя текст учебника. Укажите условия их
протекания. Обратите внимание на состав железной окалины. 1. Порядковый номер 26.
Период 4 VIII группа побочная подгруппа.
Записывают заголовок “Строение атома”
1s22s22p63s23p63d64s2
В атоме железа электронами заполнен предвнешний энергетический уровень, а именно 3d
– подуровень.
2 электрона.
Fe0 – 2e– = Fe+2
Могут. Записывают схему отдачи 3 – х электронов:
Fe0 – 3e– = Fe+3
Записывают выводы:
В атоме железа электронами заполняется предвнешний энергетический уровень;
Валентными являются электроны внешнего и, частично, предвнешнего энергетических
уровней;
Атомы железа проявляют переменную степень окисления (+2 и + 3).
I. Взаимодействие с простыми веществами– неметаллами.
II. Взаимодействие со сложными веществами: с водой, кислотами, солями.
Записывают в тетрадь: Химические свойства железа
III. Взаимодействие с простыми веществами– неметаллами.
– По силе окислителя.
сильные окислители
слабые окислители
Записывают схему и вывод: степень окисления атома железа зависит от силы окислителя.
Записывают уравнения реакций:
1) 3Fe + 2O2 = Fe2O3 · FeO или Fe3O4 (при нагревании)
2) 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
3) Fe + S = FeS (при нагревании)
Cоставляют электронный баланс.
Рассмотрим реакции железа со сложными веществами.
Преподаватель создает проблемную ситуацию.
Предлагает студентам вспомнить продукты взаимодействия с водой натрия, кальция и
алюминия.
На стр. 64 учебника прочитайте условия течения реакции взаимодействия железа с водой.
20
Предлагает сделать вывод о химической активности железа, используя
электрохимический ряд напряжений металлов.
Говорит о реакции железа с кислотами и растворами солей.
Записывает реакции:
Fe + HCl= ? + Н2↑
Fe + CuSO4 = ?+ Cu
Какие частицы в данных реакциях являются окислителями?
Проблемный вопрос.
Известно, что катионы водорода и катионы металлов являются слабыми окислителями. До
какой степени окисления они окисляют атомы железа? По какой схеме
Самостоятельно запишите формулу второго продукта реакции.
Проблемный вопрос
Возможна ли реакция и почему:
Fe + ZnCl2 = ?
Растворы кислот нельзя перевозить в железной таре. А концентрированные HNO3 и
H2SO4 можно. Почему?
* Концентрированные кислоты HNO3 и H2SO4 пассивируют железо при обычной
температуре. II. Взаимодействие со сложными веществами: с водой, кислотами, солями
С натрием:
а) выделяется большое количество тепла, при комнатной температуре;
б) образуется щелочь NaOH
С кальцием:
а) реакция протекает более спокойно, при комнатной температуре;
б) образуется малорастворимое основание Ca(OH)2
С алюминием:
а) реакция протекает только после удаления оксидной пленки при комнатной температуре
С железом:
а) реакция с парами воды, при высокой температуре;
б) образуется железная окалина Fe2O3 · FeO
Записывают реакцию:
3Fe + 4H2O(пар) = Fe2O3 · FeO + Н2↑ (700 – 900°С)
Вывод: Fe – металл средней активности.
С соляной кислотой:
Н+ и Cu2+ – окислители
Fe + 2HCl = FeCl2 + Н2↑
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Нет. Fe менее активно, чем Zn (см. электрохимический ряд напряжений металлов).
21
Записывают:
Концентрированные кислоты HNO3 и H2SO4 пассивируют железо при обычной
температуре.
Студент выступает с докладом «Применение железа в строительстве». Преподаватель
демонстрирует презентацию «Железобетон» и обсуждает со студентами.
Стадия рефлексии
Мы рассмотрели строение и свойства железа. Что нового узнали о железе?
По какой причине атом принадлежит к той или иной подгруппе ПСХЭ?
Что можете сказать о его положении в ПСХЭ?
Какие степени окисления проявляет железо в соединениях? Ответ поясните.
Что объединяет элементы побочных подгрупп?
Что можете сказать о химической активности простого вещества железа?
Проверим, как удалось усвоить материал. Проводит опрос “Верите ли вы, что … ?”
студенты самостоятельно письменно отвечают на вопросы “да” или “нет”:
Железо расположено в главной подгруппе ПСХЭ;
На внешнем электронном уровне железа находится 2 электрона;
Железо проявляет переменную степень окисления;
Состав железной окалины Fe2O3 · FeO
Медь активнее железа;
Железо реагирует с солями всех металлов;
Железо не реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами;
Железо реагируют с водой при комнатной температуре;
При взаимодействии железа с водой не выделяется водород.
Задает домашнее задание:§14
Нахождение железа в природе;
Физические свойства железа;
Задача. Железо массой 5,6 г прореагировало с хлором массой 14,2г. Определите массу
образовавшейся соли.
Итоги урока.
I. На данном этапе уроке предполагается провести фронтальный опрос студентов “Что
нового узнали о железе?” по следующим вопросам:
По какой причине атом принадлежит к той или иной подгруппе ПСХЭ?
Что можете сказать о его положении в ПСХЭ?
Какие степени окисления проявляет железо в соединениях? Ответ поясните.
Что объединяет элементы побочных подгрупп?
Что можете сказать о химической активности простого вещества железа?
22
При использовании технологии критического мышления на уроках у студентов
формируются такие профессиональные компетенции как самостоятельное решение
соответствующей проблемы, знание и умение применять основные понятия дисциплины,
умение логически мыслить, умение анализировать и оценивать по определённым
критериям изученные явления, процессы, объекты, исполнительская дисциплина и
организованность.
Таким образом, от качества преподавания предметов естественнонаучного цикла в
значительной степени зависит уровень компетентности будущего специалиста. По моему
мнению, обучение студентов должно быть ориентировано не столько на получение
конкретных предметных знаний и умений в узком смысле слова, сколько на образование с
помощью данных дисциплин.
23
Используемая литература:
1. Горковенко М. Ю. Химия. 9 класс. Поурочные разработки к учебнику О. С. Габриеляна
(М.: Дрофа); Л.С. Гузея и др. (М.: Дрофа); Г. Е. Рудзитиса, Ф. Г. Фельдмана [текст] / М.
Ю. Горковенко. (М.: Просвещение). – М.: «ВАКО», 2004.
2. Башмаков, А. И. Интеллектуальные нформационные технологии: учеб.пособие / А. И.
Башмаков, И. А. Башмаков. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.-304 с.
3. Коржуев, А. В. Рефлексия и критическое мышление в контексте высшего образования /
А. В. Коржуев, В. А. Попков, Е. Л. Рязанова // Педагогика. - № 1. - 2002. - С. 18
4. Модернизация образования: хрестоматия / под. ред. А. В. Козырева. -СПб.: Изд-во
РГПУ им. А. И. Герцена, 2002. - Ч. 2. - 68 с.
5. Новиков, А. М. Профессиональное образование России. Перспективы развития / А. М.
Новиков. - М.: ИЦПНПО РАО, 1997. - С. 24.
6. Семушина, Л. Г. Содержание и технологии обучения в ср. спец. уч. заведениях: учебное
пособие для преп. учреждений ср. проф. образования / Л. Г. Семушина, Н. Г. Ярошенко. М.: Мастерство, 2001. - 272 с.
7. Тряпицына, А. П. Инновационные процессы в образовании / А. П. Тряпицына //
Интеграция российского и западноевропейского опыта: сборник статей. - СПб: РГПУ им.
А.И. Герцена, 1997. - 285 с.
8. интернет ресурсы.
24
Главный металл современности
Железо — еще один ценный для архитектуры материал: ковка, чугун и стали совершили
переворот в строительстве. До середины XIX века железо в постройках использовалось
мало, в виде кованых скоб, гвоздей или для декоративных решеток, заборов и ворот.
Ковку и сегодня ценят за эксклюзивность, ведь невозможно изготовить два одинаковых
предмета.
Чугун в XIX веке стал одним из главных строительных материалов. Из него часто
изготавливали структурные элементов (колонны, фасады, купола) и декор зданий (от
оконных переплетов и решеток до отделки лифтов). И сегодня он используется для
сантехники и труб. Этот сплав довольно хрупок, поэтому с началом массового
производства стали его применение значительно сократилось. В 1850-е годы с
изобретением прокатных станов стало возможным производство длинных изделий из
черных металлов — двутавровые балки, профиль которых напоминает букву «Н», стали
новым словом в строительстве. Если раньше межэтажные перекрытия были кирпичными
(в виде сводов) или деревянными, то с появлением проката дерево стали класть на
стальные двутавровые балки, что повысило прочность и долговечность конструкции. В
конце XIX века им на смену пришел еще более надежный железобетон — стальную
проволоку поместили в качестве арматуры в бетон.
Сталь и чугун служили основой масштабных металлических построек — небоскребов,
мостов и башен. Наверное, самое известное стальное сооружение в мире — это Эйфелева
башня в Париже, возведенная для всемирной выставки в 1889 году, а в России —
Шуховская радиобашня на Шаболовке. Из чугуна строились первые высотные здания,
причем из него отливался не только «скелет», а даже фасады. Знаменитый чугунный
шедевр — лондонский Хрустальный дворец — до наших дней не дожил, разрушился при
пожаре. Железо и сталь хотя и негорючие материалы, но утрачивают прочность под
воздействию высоких температур. Поэтому стальные конструкции защищают от огня
покрытием из плитки, штукатурки или бетона. Считается, что обрушение башенблизнецов в Нью-Йорке произошло из-за того, что не была создана приемлемая
теплоизоляция несущих конструкций: пока здания строились, асбест, который должен
был служить изоляцией для опор, запретили к использованию.
Впрочем, средоточием архитектурных новаций остается Чикаго. Думается, неслучайно
знаменитый Людвиг Мисван дер Роэ, эмигрировав из Германии, осел в этом городе.
Именно здесь в середине XX века были воплощены в металле и стекле первые и самые
25
знаменитые его проекты, положившие начало интернациональному стилю. Это
параллелепипеды, в которых фасадные проемы металлического каркаса были заполнены
стеклом. Причем подобного принципа архитектор придерживался и при создании
небоскребов и малоэтажных построек. В одноэтажных зданиях (архитектурном
факультете Иллинойского технологического института или частном загородном доме
Эдит Фарнсворт) из металла был сделан внешний каркас, что обеспечило небывалую
свободу в организации внутреннего пространства. В высотках, разумеется, без
внутреннего несущего каркаса было не обойтись, но выверенные пропорции и
тщательный подбор материалов и цветовой гаммы сделали их непревзойденными
шедеврами стиля. Эти постройки из стекла и металла стали основоположниками
последующей «коробочной» офисной архитектуры.
В Петербурге здание, возведенное на основе металлического каркаса, появилось немногим
позже, чем в США. Это знаменитый дом компании «Зингер» на Невском проспекте,
сегодня больше известный как Дом книги, построенный по проекту графа Павла
Юльевича Сюзора в 1904 году. Попытка переноса на отечественную почву
конструктивных особенностей и архитектуры американских небоскребов была успешной.
И в самом деле, если приглядеться к Дому книги, то, несмотря на обильную приправу
модерновым декором, в пропорциях и ширине оконных проемов можно угадать черты
американских башен рубежа веков.
Для декора сегодня используются главным образом два вида стали. Прежде всего,
нержавеющая хромово-никелевая сталь (хрома — около 18%, никеля — 8–12%),
разработанная в период с 1903 по 1912 год. Главное ее достоинство — неподверженность
коррозии. Из-за высокой цены она используется там, где требуются антикоррозийные
свойства, а также в отделке буквально всего — от зданий до холодильников. Впервые
хромо-никелевая сталь нашла масштабное применение в архитектуре при создании декора
Крайслер-билдинга в Нью-Йорке.
26
Министерство образования и науки Хабаровского края
КГБ ОУ СПО «Комсомольский-на-Амуре строительный колледж»
ДОКЛАД
Тема: «Формирование профессиональных
компетенций студентов через использование
технологии критического мышления на уроках
химии».
Преподаватель: Русских Т.П.
2013 г