профессиональная направленность преподавания химии в

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ НАПРАВЛЕННОСТЬ ПРЕПОДАВАНИЯ
ХИМИИ В ГРУППАХ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
В
Государственных
стандартах
профессионально-технического
образования Украины предусмотрены меры по повышению уровня
общеобразовательной подготовки, установлению более тесной связи
преподавания общеобразовательных дисциплин с получаемой учащимися
профессией. Знания, получаемые учащимися, должны подкрепляться
конкретным содержанием будущей деятельности выпускника.
Изучение химии в профессионально-технических лицеях строительного
профиля тесно связано с курсом материаловедения и производственной
практикой учащихся. На уроках материаловедения учащиеся получают общие
сведения о строительных материалах, их свойствах, составе, способах
производства и применении, коротко знакомятся с химической природой
данных веществ. Чаще всего учащимся дают формулу, приводят описание
пигментов, наполнителей, связующих или вспомогательных материалов,
характеризуют антикоррозийные, щелоче- или кислотоупорные свойства
материалов, но не объясняют, почему тот или иной пигмент обладает данными
свойствами. Кроме того, у учащихся нет соответствующей подготовки по
химии, чтобы они могли достаточно свободно ориентироваться в этих
теоретических вопросах.
При отборе учебного материала по химии с профессиональной
направленностью ставятся задачи: ознакомить учащихся с основными
достижениями химической науки в создании строительных материалов и
применением их на производстве; активизировать познавательную
деятельность учащихся, убедить их в том, что знания, получаемые на уроках
химии, имеют прямое отношение к выбранной профессии и должны
использоваться в их производственной деятельности.
Так, маляру, штукатуру в практической деятельности пригодятся методы
определения различных катионов и анионов, содержащихся в растворе,
приготовления растворов с определенной массовой долей растворенного
вещества и т.д. Повторяя тему «Теория электролитической диссоциации»
учащиеся получают сведения о практическом применении знаний по химии.
Они изучают значение растворов в природе, быту и на производстве, значение
окислительно-восстановительных реакций, процессов гидролиза. Многие из
перечисленных процессов находят непосредственное применение в
строительных профессиях.
На уроках химии нужно рассказать учащимся, что на производстве они
будут часто встречаться с реакциями ионного обмена для приготовления паст,
грунтовок, определять примеси в пигментах. Повторяя реакции ионного
обмена, полезно разобрать с учащимися следующие вопросы: в каком
состоянии находится кальций гидроксид в штукатурном растворе? в
грунтовочных составах? в шпаклевке? как определить анионы ОН- в гашеной
извести?
1
При изучении темы урока «Соли аммония» внимание учащихся
обращают на применение нашатырного спирта для изготовления казеинового
клея, эмульсий. Рассказывая о соединениях Фосфора с Оксигеном, необходимо
обратить на то, что фосфор (V) оксид применяется для определения
паропроницаемости лакокрасочной пленки.
Темы «Явление аллотропии» и «Соли карбонатной кислоты» интересны с
точки зрения профессиональной направленности предмета. Они тесно связаны
с материаловедением, специальной технологией и производственным
обучением. При рассмотрении первой темы, учащиеся вспоминают, что графит
относится к серым пигментам, применяется при составлении колеров всех
видов в качестве заменителя. Кроме того, графит используют для натирки
металлических поверхностей, подвергающихся нагреванию, благодаря чему их
поверхность становится похожей на полированную.
В курсе материаловедения учащиеся получили представление о саже.
Сажу называют чернью (черным пигментом), получают при прокаливании
различных органических продуктов, а также древесины без доступа воздуха.
При изучении карбона оксидов, необходимо показать роль карбона (IV)
оксида в строительных работах. Говоря о солях карбонатной кислоты, можно
конкретными примерами проиллюстрировать широкое применение солей
карбонатной кислоты в качестве строительных материалов. Например, мел
является составной частью грунтовок, шпаклевок, паст, известковых красочных
растворов, клеевых составов. Мрамор, имеющий микрокристаллическую
структуру, обладает высокой твердостью, хорошо пилится, шлифуется и
полируется. Он бывает разных цветов, часто с узорчатым рисунком и
различными прожилками на поверхности. Применяется в строительстве для
отделки станций метро, внутренних помещений зданий, в сантехнике.
Известняк используется в промышленности строительных материалов для
производства негашеной извести и цемента. Плотные известняки используют в
строительных работах для получения облицовочных плит и каменной крошки.
Изучение соединений кремния нужно увязать с использованием в
строительном деле песка, глины, асбеста, применением в столярном деле
кварца и карборунда. Рассматривается процесс получения натриевого и
калиевого растворимого стекла. Учащиеся должны знать, что в малярных
работах применяют в основном калиевое стекло, так как при использовании
натриевого стекла на окрашенной поверхности появляются белые налеты.
Жидкое калиевое стекло применяют в качестве связующего материала в
силикатных красках, которыми окрашивают фасады и поверхности внутри
помещений. Выпускается специальная силикатная огнезащитная краска,
которая представляет собой смесь жидкого стекла с наполнителем, пигментом
и техническим глицерином.
Важнейшим строительным материалом является цемент. В курсе
материаловедения изучению цементов и бетонов отводится большое место.
Поэтому на уроках химии по теме «Строительные материалы»
рассматривается химический состав цемента, его основные компоненты,
2
объясняются свойства цемента, на которых основано его применение в
строительстве. Рассматривается сущность «схватывания» и твердения
цементов. Цемент широко применяется для изготовления монтажного бетона в
строительстве гидротехнических сооружений, дорожных и аэродромных
покрытий. Следует указать, что быстротвердеющий цемент предназначен для
изготовления железобетонных конструкций. Учащиеся должны знать, что
цемент, бетон и железобетон составляют основу строительной индустрии.
При изучении темы «Металлы» учащиеся знакомятся с соединениями
натрия, калия, кальция, алюминия, железа и рядом других элементов, с
которыми встречаются постоянно в производственной практике. Большое
применение на практике получили твердый и жидкий каустик КОН, сода
Na2CO3 , жидкое стекло Na2SiO3 , поташ К2CO3 . Твердый и жидкий каустик
относятся к веществам, при обращении с которыми нужно строго соблюдать
меры безопасности.
Богатый материал для будущих строителей дает изучение соединений
кальция. Кальций оксид является главной составной частью извести, которая в
строительстве встречается в различных видах: негашеная комовая известь –
кипелка; молотая негашеная известь (на ее основе готовят специальные
растворы); известь-пушонка (тонкий порошок, полученный в результате
гашения извести-кипелки без избытка воды); известь молотая карбонатная –
продукт совместного помола негашеной извести и карбоната кальция;
известковое тесто – продукт, полученный при гашении извести-кипелки с
избытком воды. Следует указать, что в малярных работах применяется главным
образом
известь-кипелка,
которую
гасят
непосредственно
перед
употреблением. Так как в малярных работах известь используется в небольших
количествах, ее гасят вручную. При приготовлении штукатурных растворов
известь гасят с помощью машин.
На уроках химии подробно рассматривается процесс гашения извести и
«схватывания» ее, записываются уравнения реакций.
Из соединений кальция к воздушным вяжущим материалам относится и
гипс. При изучении этого вещества необходимо остановиться на получении
алебастра (строительного гипса) и процессе твердения при взаимодействии с
водой. Здесь необходимо рассказать о фирме «Кнауф», которая работает на
украинском рынке с 1996 г. Сейчас на Нырковском месторождении гипсового
камня (г. Соледар, Донецкая область) ежедневно добывается около 2 тыс. тонн
высококачественного гипсового камня, который поставляется для цементной
промышленности Украины и России, а также для нужд заводов фирмы
«Кнауф» в Киеве и Соледаре. В ассортименте фирмы широкий спектр
продукции:
- гипсокартон;
- цементне плиты;
- гипсовые штукатурки;
- гипсовые шпаклевки;
- монтажный гипсовый клей;
3
- цементне штукатурки;
- готовые к употреблению декоративне штукатурки;
- клеющие и армирующие составы для систем утепления;
- наливне полы;
- нивелирующие массы;
- легкие (утепляющие) штукатурки;
- системы утепления фасадов;
- сборные полы;
- строительная химия.
Широко применяются в строительстве мел, известняк, мрамор. На уроках
химии подробно рассматриваются свойства, на которых основано их
применение.
Металлы и их соединения применяются в качестве пигментов. Так,
алюминиевую пудру используют главным образом для окраски металлических
поверхностей, так как она обладает антикоррозийными свойствами.
Рекомендуется выяснить на уроке химии, почему алюминиевая пудра не
подвергается коррозии. Учащиеся вспоминают, что на поверхности алюминия
образуется оксидная пленка, которая трудно проницаема для газов и
предохраняет металл от дальнейшего окисления.
В разделе «Развитие металлургии в Украине» необходимо обратить
внимание учащихся на то, что все деревообрабатывающие станки, станочный
инструмент, железные детали в ручном инструменте, шурупы, болты, гвозди,
петли, ручки, замки, крючки, задвижки, значительную часть мебельной
фурнитуры, а также строительные поковки изготавливают из черных и реже из
цветных металлов, остальные изделия – из чугуна и стали.
При изучении алюминия преподаватель отмечает, что по масштабам
применения в строительстве и мебельном производстве алюминий среди
цветных металлов занимает первое место. Его используют в чистом виде и в
виде многочисленных сплавов с другими металлами. Наиболее широко
применяют дюралюминий.
Нужно указать, что феррум (III) оксид входит в состав красных
пигментов, сурик железный на 75% состоит из феррум оксида. Это
естественный минеральный пигмент кирпично-красного цвета, очень прочный,
обладает антикоррозийными свойствами, применяется в масляных красках для
окраски кровель и различных металлических поверхностей, подвергающихся
атмосферному воздействию.
В содержание практических и лабораторных занятий целесообразно
включить задания на распознавание строительных материалов (мела,
негашеной и гашеной извести, алебастра, гипса, соды, жидкого стекла и ряда
других); обнаружение примесей в строительных материалах; получение
пигментов (охры, железного сурика, берлинской лазури и др.); приготовление
строительных растворов.
4
Связь химии со специальными предметами и производственным
обучением можно осуществлять различными методами и на различных этапах
урока. Так, пред объяснением нового материала учащимся можно предложить
повторить соответствующий раздел из курса материаловедения. После
повторения рассказ преподавателя будет логически связан с фронтальной
беседой с учащимися.
Если учащиеся не могут ответить на вопросы из курса материаловедения,
преподаватель при объяснении увязывает новый материал химии с ранее
изученным по специальным предметам или с производственной практикой
учащихся.
При опросе также следует учитывать, может ли учащийся увязывать
разбираемый вопрос со своей будущей специальностью.
Таким образом, преподаватель химии должен убедить учащихся в
полезности приобретения знаний предмета для овладения профессией маляра,
штукатура.
5