Использование исследовательского метода при изучении химии

Использование
исследовательского
метода при изучении
химии
Мирошниченко В. П. –учитель
химии Воинской ОШ 1-111
ступеней
Цель –использования элементов
учебного и ученического
проектирования в классно-урочной
системе, для повышения мотивации
познавательной деятельности учащихся
Инновация проектной и
исследовательской
деятельности
Учебное проектирование и исследование
позволяют внести деятельностную
составляющую в содержание образования,
формировать ключевые компетенции и
способности к самостоятельному учению и
развитию учащихся.
Среди ключевых
компетенция решать
проблемы краеугольная!
Формирование способностей к проектной
и исследовательской деятельности
Сформировать способности к проектной и
исследовательской деятельности, проблемную
компетенцию означает:
• Научить анализировать разного рода ситуации,
содержащие проблемы, вычленять проблему и
конкретизировать ее.
• Научить применять технологию
проектирования для поиска решения проблемы.
• Научить ставить и проводить исследование для
решения познавательных проблем.
• Сформировать рефлексивные умения и
критическое мышление для оценивания
качества и эффективности найденного решения.
При проведении любого занятия с
использованием исследовательской
работы определяются следующие этапы
• Инициация занятия. Объявление темы, определение
целей деятельности.
• Фронтальная беседа: инструктаж, установление правил
деятельности в ходе исследования.
• Теоретическое введение в материал, постановка
проблемы исследования, распределение функций,
формирование пар, групп, выдача заданий.
• Выполнение заданий
• Подведение итогов.
Дело педагога – создать
и поддержать творческую атмосферу
исследовательской работе учащихся
Ученик
должен:
Испытать
Испробовать
Выявить
Актуализировать
можно выделить три группы
исследовательских умений:
• Первая группа умений характеризуется
выполнением единичных операций
исследования:
• 1) наблюдение;
• 2) сравнение фактов, свойств веществ и
явлений;
• 3) нахождение причинно-следственных связей;
4) формулирование выводов на основе
единичных операций исследования.
Вторая группа
исследовательских умений
• характеризуется сочетанием различных умений
первой группы и включает:
• 1) умение сформулировать цель работы;
• 2) умение выразить зависимость между
фактами, явлениями в виде графика, схемы,
таблицы;
• 3) умение высказать суждение, построить
умозаключение, на основе ранее
приобретённых знаний; 4) умение
проектировать опыт для подтверждения
высказанного суждения;
• 5) умение провести опыт и сформулировать
вывод.
Третья группа
исследовательских умений
• характеризуется комплексным использованием
•
•
•
•
•
различных умений первой и второй групп и
включает:
1) умение видеть проблему;
2) умение строить гипотезу;
3) умение составить план исследования;
4) умение найти способ экспериментального
подтверждения гипотезы;
5) умение не только провести эксперимент, но
и обработать его результаты, сформулировать
вывод.
•
Научноисследовательская
деятельность –
мощное средство,
позволяющее увлечь
новое поколение по
самому
продуктивному пути
развития и
самосовершенствован
ия.
• Научно –
исследовательска
я работа учащихся
может быть
посвящена самым
разным темам,
актуальным в
наши дни.
Химический эксперимент• источник знаний о веществе и
химической реакции – важное условие
активизации познавательной
деятельности учащихся, воспитания
устойчивого интереса к предмету, а
также представлений о практическом
применении химических знаний.
• Эти вопросы могут быть успешно
решены при активном использовании
исследовательского подхода.
Исследование • это метод проверки суждений,
нахождения неизвестного.
Исследовательская деятельность
может быть использована при
изучении любой темы школьного
курса, способствуя раскрытию её
содержания.
Формирование
пространственного
мировоззрения
• Исследование в
рамках предмета
химии предполагает
формирование у
учащихся элементов
научной работ. При
этом в исследовании
важно выделить
гипотезу.
Гипотеза
• В ходе работы она может быть
подтверждена или опровергнута.
Гипотеза должна быть
обоснованной, т. е. подкреплятся
научными данными и логическими
соображениями.
Исследование кислот
• Используя
индикатор
метилоранж,
ученик узнает как
отличить кислоты
от других веществ
Исследование щелочей
• Используя
индикатор
фенолфталеин,
ученик узнает как
отличить щелочи
от других веществ
Изучение свойств нерастворимых
оснований
• Реакция разложения
гидроксида меди
происходит при
нагревании,
• ученики изучают
условия протекания
химических реакций
Химический практикум
• Практикум включает и
экспериментальные задачи, через
которые есть возможность так же
использовать исследовательскую
технологию.
9 класс. Гидролиз солей
• Исследования процесса
растворения солей в воде и
испытание их действием
индикаторов дает возможность
учащимся объяснить явления:
• Mg +CuSO4 →Мg S04 + CuSO4+ Н2
• Почему выделяется водород ?
Гидролиз карбидов
CaC2+2H2O = Ca(OH)2 +C2H2
Карбид кальция
ацетилен
Al4C3+12 H2O =4 Al(OH)3+3
CH4
Карбид алюминия
метан
Гидролиз
галогенидов
SiCl4 + 3H2O = H2SiO4 + 4 HСl
Хлорид
кремния
Кремневая
кислота
Гидролиз фосфидов
Mg3P2 + 6 H2O =3Mg(OH)2 +2PH3
Фосфид
магния
Исследовательская работа по
анализу минеральных
удобрений
• Анализ включает:
• определение
основные элементов
(N, P,K) –
качественный
анализ;
• определение
содержания нитратов
в соке различных
сельскохозяйственных культур количественный
анализ.
Исследование строения молекул
Развить понятие о
пространственном строении
алканов;
развитие познавательных
интересов,
творческих и интеллектуальных
способностей,
развитие самостоятельности в
приобретении новых знаний
с использованием новых
технологий.
Исследовательский метод при изучении
пространственного строения органических
соединений
•
Пространственное строение молекул трудно
представить без знаний теории строения атома,
гибридизации электронных орбиталей.
Гибридизация не является реальным
процессом и введена для описания геометрии
молекулы.
ГИБРИДИЗАЦИЯ – «СМЕШЕНИЕ»
(Лайнус Полинг 1931 год)
Выравнивание электронных облаков по форме и энергии.
sp
3
+
s
3p
sp
2
109028/
+
s
2p
sp
+
s
p
1200
1800
Пространственное расположение на примере
других молекул.
молекула этилового спирта
C2H5OH
молекула ацетилена (этина)
C2H2
Функциональный анализ
органических веществ
• Глюкоза –
альдегидоспирт С6 Н12 О6
• Какие функциональные группы
входят в состав молекулы ?
• Учащиеся предполагают, что это
могут быть –ОН или - СОН
Эксперимент
• Добавляем к глюкозе гидроксид меди,
наблюдаем появление раствора ярко –
фиолетового цвета, значит, в составе
молекулы имеются в наличии группы ОН,
т. е. глюкоза – многоатомный спирт,
нагреваем раствор, наблюдаем появление
красного осадка, значит, глюкоза
является еще и альдегидом. Общий
вывод: ГЛЮКОЗА - АЛЬДЕГИДОСПИРТ
Реакция с Си(ОН)2
Задания для
самостоятельной работы
• Вариант № 1
• Определите качественный состав серной кислоты,
используя предложенные вещества. Запишите
проделанные реакции в виде окислительновосстановительных или ионных уравнений
• Исследуйте поваренную соль на содержание сульфатов
• С помощью предложенных реактивов определите, в
какой из пробирок содержатся следующие вещества:
сульфат натрия, хлорид натрия, карбонат натрия.
Запишите проделанные реакции в виде ионных
уравнений.
Вариант 2
• Определите качественный состав сульфата
меди (II), используя предложенные вещества.
Запишите проделанные реакции в виде ионных
уравнений
• Исследуйте соль нитрат натрия на наличие
сульфатов.
• С помощью предложенных реактивов
определите, в каких пробирках содержатся
предложенные вещества: Сульфат магния,
хлорид магния, карбонат магния. Запишите
проделанные реакции в виде ионных уравнений
Вариант № 3
• Определите качественный состав сульфата
железа (II), используя предложенные
вещества. Запишите проделанные реакции в
виде ионных уравнений.
• Исследуйте соль хлорид кальция на
содержание сульфатов.
• С помощью предложенных реактивов
распознайте вещества содержащиеся в
пробирках: сульфат калия, хлорид калия,
карбонат калия. Запишите проделанные
реакции в виде ионных уравнений.
Вариант № 4
• Определите качественный состав сульфата
магния, используя предложенные вещества.
Запишите проделанные реакции в виде ионных
уравнений.
• Исследуйте соль карбонат натрия на наличие
примеси сульфатов.
• С помощью предложенных реактивов
распознайте вещества, находящиеся в
пробирках: серная кислота, соляная кислота,
гидроксид натрия. Запишите проделанные
реакции в виде ионных уравнений.
Итоги исследования
•
Завершается любое
исследование выводами, в
которых тезисно, по порядку
излагаются результаты
работы.
•
Выводы должны
соответствовать целям, задаче
и гипотезе исследования,
является ответом на вопросы,
поставленные в них.
Значение исследовательской
деятельности для учащихся
•
Приобщение учащихся старших классов к
научным исследованиям становится особенно
актуальным на заключительном этапе
формирования рефлексивных умений, которые
становятся важнейшим психологическим
механизмом творческого мышления.
• На основе теоретического мышления
формируется интеллект, обеспечивающий
понимание окружающей действительности.