УТВЕРЖДАЮ - Schools.by
advertisement
Материалы областного семинара «Организация системной работы по подготовке учащихся к интеллектуальным состязаниям по химии и биологии» Гомель, 2013 Предисловие Процесс творчества характерен тем, что творец самой своей работой и её результатами производит огромное влияние на тех, кто находится рядом с ним. В. Сухомлинский В эру развития компьютерных технологий трудно чем-то удивить, а тем более заинтересовать подрастающее поколение. Надо признать, что за последние годы уровень мотивации и, следовательно, знаний по химии и биологии у школьников значительно снизился. С каждым годом увеличивается количество учащихся, не имеющих четкого представления о вышеназванных предметах. Для преодоления мотивационного кризиса можно использовать природное стремление детей к исследованию и эксперименту. Одним из ключевых направлений повышения качества химикобиологического образования является стимулирование креативности, развитие творческих способностей школьников, участвующих в олимпиадах, конкурсах и конференциях. Для знакомства с системой работы по подготовке учащихся к интеллектуальным состязаниям 23 апреля на базе ГУО «Речицкий районный лицей» был проведен областной семинар «Организация системной работы по подготовке учащихся к интеллектуальным состязаниям по химии и биологии». Выбор учреждения для проведения семинара в лицее далеко не случаен. В 2012 году лицейское научное общество «Фотон» было удостоено премии специального фонда Президента Республики Беларусь по социальной поддержке одарённых учащихся и студентов как завоевавшее общественное признание перспективными разработками. А особое место в такой работе принадлежит именно исследовательской деятельности учащихся по химии и биологии. Своими знаниями, опытом в этом направлении поделились учитель химии Речицкого районного лицея Блажевич Л.М. и учитель биологии Романова И.Н., рассказав о модели организации научно-исследовательской и экспериментальной деятельности по химии и биологии. С приветственным словом перед участниками семинара выступила проректор по учебно-методической работе Гомельского областного института развития образования Блажко О.А.. В своем выступлении Ольга Александровна раскрыла сущность наиболее важных компонентов системной работы по подготовке учащихся к интеллектуальным состязаниям по химии и биологии. Опытом работы по реализации практико-ориентированного подхода при подготовке учащихся к интеллектуальным состязаниям по химии и биологии поделились учителя ГУО «Гимназия г. Светлогорска» Капецкая Г.А. и Баденникова О.В., а о том, как организовать творческую и экспериментальную деятельность на факультативных занятиях рассказали учитель химии ГУО «Гимназия г. Рогачёва» Рябина В.М. и учитель биологии ГУО «Озаричская средняя школа» Калинковичского района Тетерич Г.В. О том, какую роль играет взаимодействие учреждений высшего образования в организации и 2 подготовке учащихся к олимпиадам рассказала доцент кафедры химии УО «Гомельский государственный университет им. Ф.Скорины», кандидат химических наук Пантелеева С.М. Мастерство - неиссякаемый источник постоянного совершенствования и формирования имиджа учителей химии и биологии Гомельщины. Поэтому запоминающимися стали мастер-классы по методике и решению олимпиадных задач по биологии и химии, проведённые учителем биологии Сапего Л.Н. и учителем химии Корепановым Н.И. (УО «Гомельский государственный областной лицей»). Члены научного общества лицеистов «Фотон» Крот Вадим и Луньков Роман представили исследовательскую работу «Палитра вместо чернил», а Панова Елена - работу «Минеральные удобрения». О том, что мероприятие удалось, свидетельствуют теплые отзывы гостей: «великолепное ощущение теплоты», «высокая квалификация учителей и одаренность учащихся, интересные формы работы», «отличный уровень владения материалом», «организаторы позволили прочувствовать лицейскую атмосферу содружества». Н.В.Акуленко методист ГУО «Гомельский областной институт развития образования» 3 Участники семинара: Дата проведения: Место проведения: Форма проведения: Цель: методисты Р(Г)УМК, руководители методических объединений, учителя химии и биологии 23 апреля 2013 года государственное учреждение образования «Речицкий районный лицей» семинар-практикум стимулирование деятельности учителей химии и биологии по развитию творческих и интеллектуальных способностей одаренных учащихся, исследовательской и экспериментальной работы на уроках и факультативных занятиях. Задачи: продемонстрировать эффективный опыт работы педагогов по развитию творческих и интеллектуальных способностей учащихся; определить основные направления эффективной подготовки учащихся педагогами к олимпиадам, конкурсам, конференциям; определить роль взаимодействия школ с учреждениями высшего образования в организации и проведении исследовательской и экспериментальной; содействовать активизации работы факультативов, кружков и других форм внеурочной работы с учащимися. 10.00-10.30 11.00-11.15 11.15-11.30 11.30-12.00 Порядок проведения семинара: Регистрация участников семинара Акуленко методист отдела Наталья Викторовна естественно-математических дисциплин ГУО «Гомельский областной институт развития образования» (далее ГОИРО) Открытие семинара Блажко проректор по учебно-методической работе Ольга Александровна ГОИРО заведующий районным учебноШабетникова методическим кабинетом отдела Татьяна Михайловна образования Речицкого райисполкома Речицкий районный лицей: траектория развития Кучер заместитель директора по учебной работе Элла Валерьевна ГУО «Речицкий районный лицей» Модель организации научно-исследовательской и экспериментальной деятельности по химии и биологии Блажевич учитель химии ГУО «Речицкий районный 4 Людмила Михайловна лицей» Романова учитель биологии ГУО «Речицкий районный Ирина Николаевна лицей» 12.00-12.30 Презентация Научного общества лицеистов «Фотон» 12.30-12.50 Организация творческой и экспериментальной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии 12.50-13.10 13.10-13.30 13.30-14.00 Рябина Валентина Михайловна учитель химии ГУО «Гимназия г.Рогачева» Тетерич Геннадий Владимирович учитель биологии ГУО «Озаричская средняя школа» Калинковичского района Реализация практико-ориентированного подхода при подготовке учащихся к интеллектуальным состязаниям по химии и биологии Капецкая учитель химии ГУО «Гимназия Галина Анатольевна г.Светлогорска» Баденникова учитель биологии ГУО «Гимназия Ольга Викторовна г.Светлогорска» Роль взаимодействия учреждений общего среднего образования с учреждениями высшего образования в организации подготовки к конференциям и олимпиадам Пантелеева доцент кафедры химии УО «ГГУ им. Светлана Михайловна Ф.Скорины», кандидат химических наук Обед Работа в секциях 14.00-15.00 Секция учителей биологии Организация системной работы с одаренными учащимися на 2013/2014 год с учетом результатов выступления на заключительном этапе республиканской олимпиады по биологии Акуленко методист отдела Наталья Викторовна естественно-математических дисциплин ГОИРО Мастер-класс «Методика и решение олимпиадных задач по биологии: экология, генетика, биотехнология» Сапего учитель биологии УО «Гомельский Лариса Николаевна государственный областной лицей» 14.00-15.00 Секция учителей химии 5 Моделирование перспективного плана подготовки учащихся к олимпиадам различного уровня Пантелеева доцент кафедры химии УО «ГГУ Светлана Михайловна им.Ф.Скорины», кандидат химических наук Мастер-класс «Нестандартные методы решения сложных олимпиадных задач по химии» Корепанов учитель химии УО «Гомельский Николай Игоревич государственный областной лицей» 15.00-15.10 Обмен мнениями. Рефлексия Акуленко методист отдела естественноНаталья Викторовна математических дисциплин ГОИРО 15.10-15.20 Подведение итогов работы и закрытие семинара Блажко Ольга Александровна проректор по учебно-методической работе ГОИРО 6 Модель организации научно - исследовательской и экспериментальной деятельности по химии и биологии Блажевич Людмила Михайловна, учитель химии ГУО «Речицкий районный лицей» Романова Ирина Николаевна, учитель биологии ГУО «Речицкий районный лицей» Уважаемые коллеги, я хочу предложить вам одну из философских сказок для взрослых Н.И.Козлова. Вы можете согласиться или нет, но, надеюсь, вам будет интересно: Научная карьера – неплохой путь для бодрых прохиндеев. Пять лет прогулять в вузе, скидывая сессии на природном обаянии и наглости. Подсуетиться в аспирантуру и любым способом защититься, потом найти покровителя и с его помощью – уютное, никому не нужное НИИ. Финал – немного поработав локтями, самому стать там маленьким начальником и иметь стабильную «зряплату». Следующий типаж – искатели Интересного. Вот красивая девушка с живыми глазами заразительно смеется. Она никогда не будет делать то, что она по- настоящему МОЖЕТ, тем более – что просто НУЖНО, она делает то, что ей ИНТЕРЕСНО. Интересный человек, интересная книга – пусть и пустая, но ведь – занятно! Ей не важно где работать и делать что, ей хоть Наука, хоть Театр, лишь бы работа не была скучной. И если она занимается Наукой, она ведь занята не Наукой, она занята своим обычным делом: развлечениями. Девочкой она всегда мечтала иметь красивые игрушки, но их, видимо, ей не хватало. Или родители не разрешали. А потом она повзрослела и теперь может только в свои игрушки играть. Игрушки немного другие, чем в раннем детстве, но так же быстро надоедают. Занимаются действительно Наукой и исследованиями, а не решают свои личные проблемы – похоже, единицы. А те, кто при этом остаются Людьми и, занимаясь Наукой, заботятся о Жизни Человеческой – ау! Откликнитесь! Нет ответа ... Впрочем, скорее всего, им просто не до «Откликнитесь». Они заняты – делом» Мы рады, что наши ребята заняты делом, т.е. наукой, на своем школьном уровне. Зачем же заниматься исследовательской деятельностью? Затем что 1. Исследовательская работа наилучшим образом демонстрирует связь между теорией и практикой («гладко на бумаге, да забыли про овраги»). 2. Исследовательская работа развивает мысленные навыки: логику, интуицию, четкость и последовательность мышления, речевые навыки и т.д. и т.п. 7 3. Дает шанс проявить себя талантливым детям. 4. Формирует умения, которые могут быть применены в реальной жизни! И в настоящее время приобретает особое значение подготовка учащихся к серьезной самостоятельной работе, ибо исследовательская деятельность обеспечивает более высокий уровень системности знания, что исключает его формализм, и является одним из направлений образовательного процесса особенно в лицее. Работу начинаем ещё на каникулах, после вступительной кампании. Некоторых детей знаем ещё по курсам Вечерний лицей, которые посещают учащиеся школ района и города. И уже там выявляем будущие звёздочки, предлагаем им участвовать в исследовательской работе, потом эти работы ребята защищают на научных чтениях «Золотые россыпи», и когда они поступают в лицей у нас уже есть юные исследователи... Цель нашей работы– это не оценка и не экзамен и даже не набор знаний, умений и навыков, а развитие личности ученика. Учебные исследовательские работы учат грамотно решать проблемы, неважно, научные они или житейские. В решении проблем растет и развивается личность. А работа в исследовательском режиме удовлетворяет потребность подростка в общении. Все это обеспечивает мотивацию учебной деятельности. Цели и задачи УИР: 1. Повышение уровня качества знаний учащихся, расширение кругозора в области химии, биологии и не только. 2. Привитие интереса к химии, биологии. 3. Выявление наиболее одаренных учащихся и развитие их творческих способностей. 4. Привитие культуры самообразования и саморазвития учащихся. 5. Совершенствование умений и навыков самостоятельной работы учащихся со специальной литературой. 6. Организация деятельности учащихся с целью подготовки их к участию в различных олимпиадах и конкурсах. 7. Основная цель УИР - профориентация учащихся и подготовка их к получению дальнейшего образования. Можно с уверенностью утверждать, что в УИР формируются те самые предметные и общие компетенции, развитием которых так озабочена современная система образования. Если в среднем звене сформированы навыки учебной исследовательской работы, то в старшей школе можно использовать более сложные формы организации деятельности учащихся, в частности - метод проектов и индивидуальные научно-исследовательские работы. Основные направления работы: 1. Подготовка учащихся к овладению знаниями, выходящими за пределы школьной программы. 8 2. Включение в исследовательскую работу наиболее способных учеников. 3. Обучение учащихся работе с дополнительной и специальной литературой; 4. Знакомство и сотрудничество с преподавателями ВУЗов. 5. Организация индивидуальных консультаций в ходе научно исследовательской работы. 6. Подготовка, организация и проведение научно-практических конференций, турниров, олимпиад. 7. Подготовка учащихся и их работ к участию в конференциях, олимпиадах и конкурсах. Формы и виды работы: 1. Проведение лицейских олимпиад по химии и биологии. 2. Решение задач уровня В при подготовке к ЦТ. 3. Лекции и семинарские занятия по решению задач. 4. Проведение мероприятий в Декаде науки. 5. Проведение районных чтений «Золотые россыпи». 6. Участие в Интернет олимпиадах, 7. Участие Гомельской НПК по естественным направлениям 8. Участие в Международном конкурсе «Содружество талантов» Темы работ учащихся разнообразны По химии 1. «Безалкогольные напитки» Безруков Дмитрий 2. «Измерение гамма-излучения в помещениях». Василевич Евгений 3. «Это чудо жевательная резинка задавит кариес». 4. «Картофельные очистки как объект исследования». Сивицкая Анастасия 5. «Курить или не курить? Вот в чем вопрос…» Роменская Татьяна 6. «Мыло душистое» Гайдаш Светлана 7. «Металлы в нашей жизни. Медь». Янкович Екатерина 8. «Определение витамина Р в чае и настоях трав». Кацуро Вероника и Юхневич Наталья. 9. «Палитра из чернил» Луньков Роман и Крот Вадим 10. «Удобрения» Панова Елена По биологии 1. « Беларусь без атома» Студнева Татьяна 2. «Экологическием проблемы сточных вод» Протосовицкая Юлия 3. «Биотестирование как метод определения токсичности воды с помощью дафнии магна» Тихонович Дарья 4. «Его величество чай» Ефимчик Мария 5. Геральдика. Животные и растения на гербах разных стран» Ковальчук Виктория С целью организации исследовательской работы в течение ряда лет мы сотрудничаем с преподавателями ВУЗов, и, прежде всего, доцентом 9 кафедры химии УО ГГУ им. Ф.Скорины кандидатом химических наук Пантелеевой С.М., ассистентом кафедры ботаники и физиологии растений УО ГГУ им. Ф. Скорины Потаповым Д.В. Кроме того, мы сами активно учимся: на базе биофака БГУ обучались в учебном центре «Школа разума» под руководством кандидата биологических наук Сандакова Д.Б., дружеские связи установились с республиканским педагогическим клубом «Хрустальный Журавль», принимали участие в республиканских и международных научно-практических конференциях и семинарах. Активно печатаемся в периодической прессе «Народная асвета», Хiмiя. Праблемы выкладання. Наши кабинеты оснащены всем необходимым оборудованием, методическими материалами к урокам и подготовке к ЦТ, имеется EIКI цифровой USВ-микроскоп (позволяющий заменить профессиональный лабораторный микроскоп), который был привезен командой учащихся с Международной НПК «Первые шаги в науку» (Россия, Брянск). Такая работа приносит свои плоды: многие лицеисты сориентированы на получение высшего медицинского образования. Кстати, именно поэтому и темы исследовательских работ определяются интересами лицеистов к выбранной профессии. За 9 лицейских выпусков 138 учащихся стали студентами медицинских вузов, химико биологических факультетов. География поступления Минск, Гродно, Гомель, Витебск, Киев, Турин (Италия). В высшие учебные учреждения образования химического и биологического профиля поступают до 95% учащихся химикобиологического класса. Причем, учащийся Чишанков Игнат зачислен вне конкурса на химфак БГУ, а Крот Вадим стал потенциальным студентом любого вуза страны по результатам заключительного этапа олимпиады по химии. Повысилась результативность областных и республиканских предметных олимпиад по химии и биологии. С каждым годом увеличивается количество победителей и призеров областных и республиканский научно-практических конференций учащихся. И самое главное, меняется уровень мышления учащихся, ученики способны увидеть проблему в комплексе, проследить ее в развитии. Мы продолжаем и дальше следить за судьбой и исследовательской деятельностью наших выпускников. Так, Табула Татьяна (выпускница БГМУ) написала работу «Оценка оклюзионных взаимоотношений жевательной группы зубов», студент 6 курса ГГМУ Сидоров Вадим «Действие тяжелых металлов на микроорганизмы», Ковальчук Виктория (студентка 6 курса ВГМУ) является автором работы «В.Семашко – деятель практического здравоохранения», Студнева Татьяна (выпускница юридического факультета ГГУ) продолжила работу по теме «Земля без атома», и она опубликована в сборнике трудов международной научной конференции молодых ученых «Молодежь в науке 2006» 10 Имея в основе поиск истинности, научно-исследовательская работа в лицее носит характер экспериментальности и по содержанию, и по форме. Можно сделать вывод о том, что исследовательская деятельность НОЛ, став неотъемлемой частью содержания лицейского образования, является устойчивой формой образовательного процесса. И в завершении своего выступления мы хотим вам подарить несколько заповедей: 11 ЗАПОВЕДИ ЭПИКУРА Эпикур (341-270 г.г. до н.э.) – древнегреческий философ Всегда работай. Всегда люби. Люби жену и детей больше самого себя. Не жди от людей благодарности и не огорчайся, если тебя не благодарят. Наставление вместо ненависти, улыбка вместо презрения. Из крапивы извлекай нитку, из полыни – лекарство. Нагибайся только затем, чтобы поднять павших. Имей всегда больше ума, чем самолюбия. Спрашивай себя каждый вечер: что ты сделал хорошего? Имей всегда в своей библиотеке новую книгу, в погребе – полную бутылку, в саду – свежие цветы. 12 Организация творческой и экспериментальной деятельности учащихся на факультативных занятиях по химии Рябина Валентина Михайловна, учитель химии ГУО «Гимназия г.Рогачева» Уже в 7 классе, начиная изучать предмет химию, ученик должен получить информацию о путях продолжения образования, оценить свои силы и принять ответственное решение вместе с родителями. Правильно решить эту проблему невозможно без формирования у учащихся устойчивого интереса к химии. Поэтому первоочередной задачей профориентационной работы на уроке является формирование у школьников устойчивого интереса к предмету, а на его основе – подготовка к научной и производственной деятельности, связанной с применением химических знаний. С чего следует начинать эту работу? С определения цели. Каждый учитель должен четко понимать чего хочет добиться, какого ученика получить в итоге. Потом продумать, как его подготовить, чему и как учить. Потом прикинуть, каким должен быть ученик, чтобы он смог успешно пройти курс, научится всему тому, чему мы хотим его научить, а после окончания школы поступить в ВУЗ, где потребуются химические знания, а после окончания учебы хорошо работать и быть профессионалом. И только потом думать, как такого ученика найти. Иными словами необходимо разработать три модели. Первая – модель ученик-выпускник. В нее входит перечень необходимых знаний и умений, чтобы успешно сдать централизованное тестирование и поступить в ВУЗ. Вторая модель обучающегося – это перечень требований к его психологическим, физическим и интеллектуальным характеристикам, которые позволят успешно пройти курс. И третья модель – модель кандидата (выбор ученика). После того, как разработаны эти три модели, необходимо думать о том, как первую модель превратить во вторую, а вторую в третью. Иными словами вырабатываются принципы: поиска профориентации и обучения, т.е. создаются концепции. Успехи моих учеников, а именно практическое стопроцентное поступление в ВУЗы и победы на многочисленных олимпиадах поставили передо мною серьезную задачу – разработать модель старшей ступени химического образования гимназии, научно обосновать и экспериментально апробировать основные принципы организации факультативных занятий на завершающем этапе среднего образования, основываясь на программу «Современная органическая химия в задачах олимпиад». Организация проблемно-поисковой деятельности учащихся позволяет усилить познавательный интерес, способствует получению более глубоких знаний, развивает творческое мышление. Ведь основными 13 целями изучения химии в школе являются не только изучение теоретических основ науки, но и интеграция предложенных знаний и умений с целью решения реальных жизненных задач, что невозможно без развития личности ученика, его интеллектуального и нравственного совершенствования, формирования экологически грамотного отношения к окружающему миру. Поэтому основными принципами организации проблемно-поисковой деятельности являются: Расширение резервов памяти, интеллектуальной активности, развитие мыслительных операций; Интенсификация усвоения материала; Творческая практическая, экспериментальная деятельность; Самостоятельность и самоорганизация. Рассмотрим методику решения познавательной задачи на примере вопроса по теме: «Белки», «Почему нельзя сушить обувь из натуральной кожи на батарее центрального отопления?». По прочтении текста задачи ученики делят текст на логические элементы: А) белковый состав кожи; Б) структура модели белка; В) влияние температуры на структуру белка и выводят ответ: высокая температура, вызывая денатурацию и деструкцию белка, приводит к изменению прочности и размера обуви. Учебно-методический комплекс кабинета химии гимназии укомплектован разноуровневыми заданиями проблемно-поискового характера для 7 – 11 классов, а также тестовыми заданиями по всему курсу химии. Трудно недооценить роль химического эксперимента в преподавании химии. Еще Леонардо да Винчи писал: «Наука – полководец, а практика – солдат». Однако годы работы в школе, изучение опыта работы других учителей свидетельствует о низкой эффективности его применения, не высоком уровне применения. Учащиеся шаблонно, не осознанно воспроизводят необходимые действия, выполняют сугубо иллюстративные опыты и часто не проникаются истинной их целью. Главная причина, думается, в отсутствии творческой, развивающей компоненты школьного эксперимента. Применение в обучении новых нестандартных проблемных опытов, иная трактовка существующих позволяет интенсивно развивать логическое мышление и основные мыслительные операции. Содержание учебного материала и технологии его подачи должны перенести центр тяжести в учебном процессе на приобретение опыта познавательной и творческой деятельности в химии как науке и сфере её практического применения. Этому содействует технология исследовательской деятельности учащихся. 14 Исследовательский метод является средством развития творческих способностей учащихся и удовлетворения потребности в активном самостоятельном поиске новых знаний. В исследовательскую деятельность с удовольствием и интересом включаются учащиеся разного уровня подготовленности и разного возраста, то есть неверно утверждение, в том, что это область интересов и возможности старшеклассников и что этот вид деятельности под силу только одарённым детям. Как показал опыт работы, обучению учащихся методам исследования могут способствовать: Уроки – исследование Лабораторные и практические уроки Научно-исследовательская работа Домашний исследовательский эксперимент Подготовка учащихся к экспериментальному туру областного и заключительного этапа Республиканской олимпиады по химии Написание рефератов, докладов, использование Интернет-ресурсов. Исследование в отличие от стихийно-эмпирического, познания, носит систематический, направленный характер. В процессе исследовательской деятельности у учащихся развиваются следующие способности: Мыслительные: проведение логических умозаключений, анализ, синтез, обобщение, сравнение, классификация, соотнесение наблюдаемых явлений с эффектами моделирования сущности процессов и т.д. Практические: владение экспериментальными методами, обращение с веществами, конструировании приборов; Коммуникативные: общение при обсуждение проблемы, проведение консультации с учителем, защите результатов исследование; Личностные: самобытность и гибкость в мышлении, фантазия, любознательность, здоровые творческие амбиции; Социальные: способность к коллективной деятельности, самодисциплине, терпимость к мнению других; Литературно- лингвистические: написание отчета, устное выступление, импровизация в процессе доклада; Математические: проведение расчетов, математическая обработка результатов, определение погрешности экспериментов. Одним из самых ответственных и важных моментов учебноисследовательской работы является выбор темы исследования. При определении тематики ученических исследований необходимо учитывать следующие критерии: актуальность темы, недостаточность ее изученности в практическом отношении; 15 соответствие интересам учащегося-исследователя; реальная выполняемость; возможность более глубокого осмысления общих закономерностей процессов, изучаемых избранной наукой; обеспечение необходимым количеством различных источников. Необходимым условием обучения учащихся методам научного исследования является соблюдение последовательных этапов деятельности. Исследовательский метод предполагает самостоятельное прохождение учеником всех этапов исследования. Основные этапы исследовательской деятельности: формулировка учителем проблемной ситуации; анализ проблемы, актуализация собственных знаний; проведение информационного поиска; планирования эксперимента и обоснование выбранного решения; проведение экспериментального исследования; обработка результатов, формулировка выводов; проведение рефлексии осуществленной деятельности; оформление результатов исследования; защита работы; Учебно-исследовательская деятельность целесообразна в учебновоспитательном процессе только тогда, когда учащиеся достаточно свободно могут ориентироваться в определенной системе знаний, что повышает долю их самостоятельности. При изучении химии посредством эксперимента происходит осуществление связи теории с практикой, превращение знаний в убеждения. Результаты большинства химических опытов, применяемых на уроках, обычно не противоречат существующим закономерностям и служат подтверждением определённых теоретических положений. Однако ход некоторых химических опытов может быть неожиданным, не вписывающимся в традиционные представления о свойствах веществ или закономерностей протекания химических реакций. Например, возможна ли химическая реакция между бромоводородной кислотой и металлом, стоящим в электрохимическом ряду напряжения металлов после водорода, или может ли слабая кислота вытеснить сильную из её соли. На первый взгляд ответ кажется однозначным – нет. Тем не менее, такие взаимодействия существуют и имеют научное подтверждение. Более того это благодатная почва для внедрения в учебный процесс проблемного обучения, формирования диалектического и системного мышления школьников. Из опыта работа хочу поделиться методикой проведения проблемных опытов, техника которых очень проста, в большинстве случаев не требует больших затрат времени на подготовку и проведение при выполнении лабораторных и практических работ. 16 Лабораторно-практические уроки проводятся главным образом, по ходу или после изучения соответствующих вопросов программы. Так, при изучении темы «Металлы» в профильном 10 классе учащиеся знают, что металл медь при взаимодействии с кислотами водород не вытесняет. Учащимся предлагается провести исследования в форме лабораторного опыта: Растворение меди в бромоводородной кислоте ”. Ход исследования: в пробирку с небольшим количеством свежеосаждённой меди приливают, 3-5 мл бромоводородной кислоты и осторожно нагревают. Начинается энергичное взаимодействие меди с кислотой. Выделяющийся водород собирают в небольшую пробирку и поджигают. Водород горит синеватым пламенем. Гипотеза: бромоводородная кислота взаимодействует с медью с выделением водорода. Объяснение опыта: взаимодействие меди с бромоводородной кислотой можно объяснить тем что, в результате реакции образуется комплексное соединение H [Cu Br2]; 4H Br+2 Cu →2H[Cu Br2] + H2↑ Вывод: гипотеза подтвердилась. Комплексный ион [Cu Br2]достаточно прочный, поэтому концентрация ионов меди Cu+ в растворе становится ничтожно малой, а электродный потенциал меди – отрицательным. Это приводит к выделению водорода. Примечание: для проведения этого опыта потребуется приготовить свежеосаждённую медь и концентрированный раствор бромоводородной кислоты. Получение свежеосаждённой меди. В фарфоровую чашку наливают раствор сульфата меди(II) и вносят гранулы цинка. Выделяющаяся медь осаждается на цинке в виде рыхлой массы. При перемешивании раствора осадок оседает на дне чашки. Затем его промывают, удаляют непрореагировавший цинк, а полученную медь, не высушивая, используют для опыта. CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu↓ Получение бромоводородной кислоты. Взаимодействие разбавленной серной кислоты с бромидами. При действии на бромиды натрия или калия раствором, полученным из трёх объёмов концентрированной серной кислоты (ρ = 1,84 г⁄см3) и одного объёма воды выделяется бромоводород. Реакцию можно проводить на холоде или при лёгком нагревании. Использовать для опыта концентрированную серную кислоту нельзя, так как происходит окисление бромоводорода: 2HBr + H2SO4(к)= Br2+ SO2 + 2H2O 2NaBr(т) + H2SO4(р-р)= Na2SO4 + 2HBr↑ 17 Бромид натрия массой 14г помещают в небольшую колбу, смачивают раствором серной кислоты и быстро закрывают пробкой с газоотводной трубкой. Опускают конец газоотводной трубки в пробирку с пятью миллилитрами воды, при этом газоотводная трубка не должна касаться воды. Пробирку с водой закрывают небольшим комочком ваты и охлаждают снегом или льдом. При замедлении реакции колбу подогревают горячей водой. При этом получается достаточно концентрированный раствор кислоты. При проведении практической работы №2 в 10-м профильном классе: «Изучение свойств кислот, солей, оснований в свете теории электролитической диссоциации». Учащимся известно, что сильная кислота вытесняет слабую из ее соли. Цель: в ходе эксперимента проверить гипотезу: “слабая кислота вытесняет сильную из ее соли”. Задача: опытным путем доказать, что слабая борная кислота вытесняет соляную из ее соли. Ход исследования: в пробирку помещают тонкоизмельченную смесь, состоящую из 1г NaClтв. и 3 г H3 BO3тв.(нелетуча!) Смесь нагревают. Через некоторое время у отверстия пробирки появляется белый дым. Подносят к отверстию пробирки универсальную индикаторную бумагу, смоченную водой. Наблюдаются покраснения. Вывод: гипотеза подтвердилась. Покраснение индикаторной бумаги свидетельствует об образовании кислоты. Объяснения опыта: При нагревании реакционной смеси протекает следующая реакция: 2NaCl + 4 H3BO3 →Na2B4O7 + 5H2O + 2HCl↑ В растворе реакция пошла бы в обратную сторону: соляная кислота вытесняла бы борную из ее соли. Происходит смещение равновесия в сторону образования летучих продуктов реакции – хлороводорода и водяных паров. При этом также образуется устойчивый тетроборат натрия. При изучении темы «Металлы», при решении расчётных задач на разницу масс реагентов и продуктов реакции целесообразно провести лабораторный опыт «Растворение меди в растворе хлорида железа (III)». В пробирку помещают немного свежеосаждённой меди и приливают раствор хлорида железа(III). В течение минуты происходит растворение меди, и раствор окрашивается в зелёный цвет. Для увеличения скорости реакции раствор можно подогреть. При использовании медной стружки реакция идёт очень медленно. Объяснение опыта. Данная химическая реакция используется в радиотехнике для травления плат. Она окислительно-восстановительная. В роли окислителя выступают ионы Fe 3+, а восстановителем – медь. Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2 18 Мерой окислительно-восстановительной способности веществ служат их окислительно-восстановительные потенциалы. Чем больше алгебраическое значение стандартного окислительно-восстановительного потенциала данного атома или иона, тем больше его окислительные свойства, и наоборот, чем меньше алгебраическое значение стандартного окислительно-восстановительного потенциала атома или иона, тем больше его восстановительные свойства. Для определения направления окислительно-восстановительной реакции необходимо найти ЭДС гальванического элемента, образованного из данного окислителя и восстановителя. ЭДС (E) окислительно-восстановительного элемента равна: E=E (ок-ля) – E(восс-ля) Если E>0, то данная реакция возможна. Окислительно-восстановительные потенциалы, интересующей нас пары следующие: E0 (Fe3+⁄Fe2+) = 0,771В E0 (Cu2+⁄Cu0) = 0,338В ЭДС реакции: ЭДС=0,771 – 0, 338=0,433В Положительное значение ЭДС подтверждает возможность протекания данной реакции. Организация и проведение домашнего исследовательского эксперимента Для усиления практической направленности при изучении химии целесообразно использовать домашний исследовательский эксперимент. Предлагаемый материал содержит в себе задания, соответствующие содержанию программы, но при этом несколько расширяют круг изучаемых веществ и экспериментальных методов исследований, причем они максимально приближены к жизни. Так, например , при изучении темы «Растворы» в 8-м классе можно провести серию экспериментальных опытов в домашних условиях исследовательского характера, используя кухню, как химическую лабораторию. Опыт: влияние температуры на скорость растворения. Цель: в ходе эксперимента установить, как влияет повышение температуры на процесс растворения перманганата калия. Учащиеся получают домашнее задание: исследовать влияние температуры на процесс растворения твердых веществ. Гипотеза: при повышении температуры растворимость твердых веществ увеличивается. Учащиеся проверяют эту гипотезу экспериментально и делают отчет о проделанной работе на уроке перед классом. Вывод: гипотеза подтвердилась. При нагревании растворимость перманганата калия увеличивается. Опыт: рост кристаллов сахара и соли. 19 Цель: вырастить кристаллы сахара и поваренной соли в насыщенном растворе. Гипотеза: из насыщенного раствора при охлаждении выпадает осадок соли или сахара в виде кристаллогидратов. Учащиеся, используя специальную методику, выращивают кристаллы, проверяют гипотезу. Вывод: гипотеза подтвердилась. При охлаждении насыщенного при определенной температуре раствора сахара или соли выпадает осадок в виде кристаллогидрата. При решении расчетных задач требуется учесть, что масса раствора при этом уменьшается на массу всего кристаллогидрата, а масса безводной соли – только на ту ее часть, которая входит в состав кристаллогидрата. Проведение данного исследования помогает учащимся при решении блока задач на растворимость, кристаллогидраты, выпадение солей в осадок при охлаждении, который является наиболее сложным в теме ‟Растворы”. Опыт: жесткость воды. Цель: определить жёсткость водопроводной воды, устранить её добавлением соды или кипячением. Гипотеза: жёсткая вода содержит карбонаты и сульфаты, устраняется кипячением или добавлением соды. Учащиеся проверяют эту гипотезу экспериментально. Выпаривают полстоловой ложки водопроводной воды. Наблюдают образование накипи, что позволяет сделать вывод о жёсткости исследуемой воды. Обрабатывают небольшое количество воды раствором кальцинированной соды или стирального порошка. Профильтровывают образовавшийся раствор. Выпаривают полстоловой ложки полученной воды, сравнивают количество накипи, которое образовалось в обоих случаях. Вывод: гипотеза подтвердилась. Накипи после добавления соды стало гораздо меньше. Опыт: окрашивание пламени в присутствии ионов натрия. Цель: определить цвет пламени пищевой и стиральной соды. Гипотеза: при сжигании в горелке бытовой газовой плиты пищевой и стиральной соды цвет пламени становится жёлтым. Вывод: гипотеза подтвердилась. Раскалённые пары натрия и его соединений имеют жёлтую окраску, что свидетельствует о присутствии ионов натрия в пищевой и стиральной соде. Таблица 1. Тематика опытов домашнего исследовательского эксперимента. Тема Растворы Опыт Гипотеза Опыт. Влияние температуры на При повышении скорость растворения. температуры растворимость твердых веществ повышается. Опыт. Плавающее яйцо. Плотность воды и 20 Опыт. Рост кристаллов сахара и соли. Опыт. Жёсткость воды. Металлы Опыт. Ковкость металла. Опыт. Окрашивание пламени в присутствии ионов натрия. Опыт. Электрохимическая коррозия метолов. Неметаллы Опыт. Изучение адсорбции красителей углем. Опыт. Роль питьевой соды при выпечке хлеба. Опыт. Влияние удобрений на комнатные растения. насыщенного раствора поваренной соли разные. Из насыщенного раствора при охлаждении выпадает осадок соли в виде кристаллогидрата. В составе жесткой воды присутствуют соли карбонаты и сульфаты. Алюминий и медь обладают физическим свойствам пластичностью. Ионы натрия окрашивают пламя в желтый цвет. Ионы натрия присутствуют в пищевой и стиральной соде. Медь усиливает коррозию железа. Поглощение поверхностью твердого тела растворенных веществ из раствора. Разрыхлителем теста является углекислый газ. Аммиачная селитра ускоряет рост растений, т.к.содержит питательный элемент азот. Организация исследовательской работы учащихся. Исследовательский метод широко используется на занятиях при подготовке учащихся к областному и заключительному этапу Республиканской олимпиады по химии. С целью интенсификации химического эксперимента мною разработана система тематических практикумов исследовательского характера для учащихся, которые стали победителями II этапа Республиканской олимпиады. Таблица 2. Содержание практикума. Название работы 1. Определение химической активности кислот и сравнение со степенью их диссоциации. 2. Определение жесткости воды. Цель работы Выявить связь между активностью кислот и их степенью диссоциации (α) по скорости выделения водорода взаимодействия эквивалентных растворов с каким-либо металлом. Научиться определять жесткость воды из различных источников титрованием соляной кислотой с использованием индикатора метилового оранжевого; 21 закрепить навыки титрования. 3. Качественный анализ смеси катионов и Закрепить знания учащихся о анионов. качественных реакциях; научиться экспериментально определять ионы в выданных растворах. 4. Идентификация растворов Не используя других вспомогательных неорганических веществ: NH4Cl; реагентов (кроме выходных) определить Na2 HPO4; Na2SO3; Na2SO4 ; Na2 S2O3; какое вещество находится в каждой из 8 AlCl3 ; MgCl2 ; ZnCl2; пробирок. 5. Качественные реакции с участием Пользуясь следующими этапами предложенных реагентов: определения: - фенол (10% р-р) 1 этап. Исследование действия кислоты на - нитрит натрия (20% р-р) растворы веществ - бромид калия (10-20%р-р) 2 этап. Исследование действия щелочи на - бромат калия (насыщ. р-р) растворы веществ - иодид калия (10% р-р) 3 этап. Исследование действия нитрита - анилин гидрохлорид (20%р-р) натрия на растворы веществ - ацетамид (25%р-р) 4 этап. Исследование действия бромата - ацетат аммония (50%р-р) калия на растворы веществ - ацетон (20%р-р) 5 этап. Исследование действия галогенов на растворы веществ. Определить, что находится в каждой из 9 пробирок 6. Количественное определение Экспериментально определить хлороводорода и иодата калия в растворе. содержание хлороводорода и иодата калия в растворе при их совместном присутствии титрометрическим методом, основанном на титровании выделившегося в ходе реакции йода раствором тиосульфата натрия, используя реактивы: 0,2 М H2SO4 0,05 М Na2 S2O3 5% р-р КI индикатор (крахмал) Методика исследования проблемных опытов на моих уроках включает следующие операции: 1) Подстановка цели; 2) Подбор реактивов и оборудования; 3) Актуализация имеющихся знаний; 4) Создание проблемной ситуации и формулировка проблемы; 5) Выдвижение гипотезы; 6) Решение проблемы и выводы. Преобразовывать опыт репродуктивного характера с проблемной легко изменяемой трактовки темы практического занятия. Так, при проведении практической работы в 11 классе: «Получение и исследование свойств уксусной кислоты» учащиеся вместо предложенного в учебнике задания провести реакции данной кислоты цинком, оксида металла, раствором щелочи, соли летучей кислоты получают исследовательский заказ по вариантам: варианту 1 предлагается исследовать с помощью 22 предложенных реактивов свойства соленой кислоты, варианту 2 – свойства уксусной кислоты, изменить тему практической работы на: «Получить и исследовать свойства уксусной кислоты в сравнении с минеральной (соленой) кислотой. Результаты фиксируются в сводной таблице. Затем учащиеся различных вариантов обмениваются результатами, сравнивают их и делают выводы об активности и свойствах уксусной кислоты по сравнению с неорганической соленой. Если учитель хочет воспитать своих учеников творческими, самостоятельно думающими личностями, он должен давать им возможность делать выбор, допускать ошибки, иметь разные мнения. Главная ценность урока – исследование, заключается в том, что ученик в индивидуальном и коллективном поиске приходит к построению или открытию знаний: кроме того он имеет возможность выбирать пути исследования, средства достижения цели, аргументированно защищать свою точку зрения, учиться быть терпимым к мнению других, ибо главный принцип на уроке - нет ничего правильного или неправильного, существую только различные точки зрения. На мой взгляд, главным является не то, что сделают ученики какоето важное открытие: пусть это будут уже известные результаты, но это их лично достижение. Самостоятельно занимаясь сбором информации, анализируя, обобщая, ученики учатся самостоятельно мыслить, развивают свои коммуникативные качества, доказывая, защищая свою гипотезу, формируют свои собственные убеждения и умение отстаивать свою точку зрения Исследовательская деятельность – это путь к формированию особого стиля учебной деятельности, позволяющий трансформировать обучение в самообучение, запускающий механизм саморазвития, стимулирующий потребность узнавать новое. Исследовательский подход учащихся не следует отождествлять с научным исследованием ученых. Учащиеся в основном не выявляют новых научных мыслей, но познают, усваивают, «переоткрывают» их для себя. Таким образом, правильно организованная работа по учебноисследовательской деятельности учащихся ориентирует на овладение определенными видами деятельности. Повышает интерес к исследованию, развивает умения и навыки. В результате правильная организация учебно-исследовательской работы позволяет овладеть элементарными навыками самостоятельной исследовательской работы и оказывает методическую поддержку учащимся при подготовке выступлений на различных научнопрактических конференциях и конкурсах школьников. В заключение хочется привести слова немецкого философа Канта Иммануила: «Без сомненья, все наши знания начинаются с опыта». 23 Организация творческой и экспериментальной деятельности учащихся на факультативных занятиях по биологии Тетерич Геннадий Владимирович, учитель биологии ГУО «Озаричская средняя школа» Калинковичского района Зачатки творческой силы есть почти у всех… надо лишь создать для её проявления подходящие условия. Шацкий С. Т) Каждый учитель школы заинтересован, чтобы обучающиеся любили его предмет и постепенно шли по пути приобретения более глубоких знаний. Как определить заинтересованность у ребят тем или иным предметом? Это возможно только через сеть школьных факультативов и различного направления кружковой работы. На первом этапе необходимо выявить желание у ребят изучать биологию. И нет ничего страшного в том, что в средних классах ребята порой записываются на 3-5 факультативов одновременно, а тем более нет ничего необычного, если после посещения нескольких занятий у него пропадает интерес. Значит, это не его. И через некоторое время его можно заметить уже на другом факультативе. Он себя ищет. Поэтому порой факультативные занятие по количеству в первом полугодии могут отличаться от количества обучающихся во втором полугодии. Самое главное мы должны дать возможность ему самому определиться. И мы должны ему помочь. Поэтому в старших классах обучающиеся чаще всего посещают 1-2 факультатива. И то только в том случае, если им это очень интересно, или необходимо приобретать знания для успешной сдачи централизованного тестирования. Чтобы ученик нашел себя в биологии для этого необходимо, чтобы в школе соответствовали не только психологические условия для приобретения более глубоких знаний, но и должна быть база для удовлетворения потребностей обучающихся в разных направлениях биологии. А ведь задача образования состоит не только в обучении, но и в воспитании. А, значит, вокруг ребенка должны быть созданы такие условия, в которых он чувствует себя комфортно и с желанием посещает занятия. Для самоопределения обучающихся в 6-8 классах я предлагаю тематику факультативных занятий, а они выбирают сами. Чаще всего выбирают «Юный эколог», «Дикая природа Беларуси», «Комнатное цветоводство». С моей точки зрения более подходит для этого возраста «Юный эколог». Программа дает возможность познакомиться с окружающим миром в разнообразных её жизненных формах в сочетании с окружающей средой. 24 Не менее интересен факультатив «Дикая природа Беларуси». И к нему прилагается соответствующий учебный материал. Выше перечисленные факультативы дают возможность определиться ребенку на ранних этапах изучения биологии. Девятиклассники чаще всего останавливаются на «Физиологии человека». Они понимают, что посещения этого факультатива даст возможность изучить материал предмета биологии на более высоком уровне. Для проведения факультативных занятий одной из форм развития творческого интереса представляет собой создание презентаций на соответствующие темы занятий. На уроке может быть просмотрена одна, а может быть и несколько одноименных презентаций. Это дает возможность самим ребятам увидеть разного уровня презентации и сделать соответствующий вывод при создании последующей. Большими помощниками в этом деле являются ученики 11 класса и учитель информатики. Одиннадцатиклассники с охотой помогают младшим, а тем более, что темы по биологии в 11 классе очень схожи с занятиями по факультативу «Юный эколог». Для заинтересованности младших и средних школьников в кабинете биологии имеется аквариум на 150л и такой же террариум. В аквариуме обитают рыбы разных видов, а в террариуме две красноухие морские черепахи, которым уже по 10 лет. Ребята с интересном за ними ухаживают, наблюдают, проводят экскурсии. В мире аквариумных рыб и жизни пресмыкающихся можно увидеть много интересного и необычного и уже этим заинтересовать других ребят. А в аквариуме поменьше разводим гуппи. Живорождение – это не признак рыб, но мы с интересом ждем каждый раз нового поколения, чтобы в очередной раз желающим дать возможность приобрести рыб для домашнего аквариума. Для выполнения практической части факультативных занятий, проведения уроков по изучению многообразия растительного мира в школе действует музей «Редких тропических и субтропических растений». Свободное посещение зеленого класса, возможность приобрести посадочный материал комнатных растений, провести паспортизацию растений, изучить условия существования этих растений в дикой природе по дидактическому материалу, который имеется в выставочном уголке – в этом и есть предназначение мира зеленых растений. Здесь можно встретить коллекцию суккулентов, лиан, фикусов, ярко-цветущих и пестролистных растений. А экскурсоводы расскажут вам о каждом растении, о его морфологии, особенностях физиологии и значимости в природе и в жизни человека. Нужно изучить на факультативном занятии лесные богатства Беларуси, водные ресурсы местного края, осоковые и моховые болота, влияние человека на окружающую среду, представить невыносимые жизненные условия детей в Озаричском концентрационном лагере смерти 25 на болоте в зимне-весенний период Великой Отечественной войны – тогда пройдитесь или прокатитесь на велосипеде по школьной экологической тропе. И вы соберете материал по охране природы, о редких растениях, увидите значимость болот в жизни человека. В очередной раз понаблюдаете за жизнью муравейника. Большим подспорьем для учителя и обучающихся является учебноопытный участок. Это база для проведения практической части факультатива «Занимательная агрономия». Коллекционный и селекционный отдел, отдел лекарственных растений, отдел овощных культур и плодовый сад найдут того, кто этим интересуется. Ставятся опыты разного направления и значимости. В этом году заложен опыт «Сравнительная урожайность зимнего чеснока, выращенного из зубков расположенных в центре и краевых». Проводилось сортоиспытание картофеля сортов голландской, немецкой и белорусской селекции, сортоиспытание чеснока и капусты белокочанной, изучалась технология посева моркови рядовым способом.. Являлись призерами «Малой Тимирязевки». Для подготовки материала к весеннему севу на учебноопытном участке имеется стационарная теплица и два парника. Это место для проведения практических занятий в осенний и весенний период. Для того, кто хочет посвятить себя садоводству или приобрести знания о способах прививки, изучению сортов яблони, груши, смородины в школе имеется сад, заложенный самими обучающимися. Проводим размножение смородины черной и красной черенками осенью и весной. Если обучающихся средних классов имеют научную базу по выращиванию сельхозпродукции в виде учебно-опытного участка, то старшеклассники учатся правильно трудиться, использовать новейшие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в производственной бригаде. Ими возделываются такие культуры как столовая свекла, морковь, лук, капуста, картофель. Мы учим правильно трудиться, мы учим уважать сельский труд и у нас это получается. А выращенная продукция поступает в школьную столовую для удешевления питания обучающихся. На занятиях факультатива «Физиология человека» на более высоком уровне идет приобретение знаний. Эти знания повышают познавательный уровень самих обучающихся. Презентации, походы, экскурсии, спортивные мероприятия, школьные туристические слеты – это все вместе способствует укреплению и сохранению здоровья. Проводится исследовательская работа по определению количества необходимых веществ и их калорийности, которые учащийся должен получить с пищей в школьной столовой. Исследуем, существует ли на самом деле перегрузка обучающихся при выполнении домашнего задания. Кабинет биологии – это живая мастерская, вместе со стендовым материалом, используемым учителем на каждом уроке. Это стенды по 26 охране природы и экологической тропе, эволюции живых организмов и хронология развития жизни на Земле. Выше перечисленное – это система работы, позволяющая достигать хороших результатов и выпускать из стен школы экологически сформированную личность. Реализация практико-ориентированного подхода при подготовке учащихся к интеллектуальным состязаниям по химии и биологии Капецкая ГалинаАнатольевна, учитель химии ГУО «Гимназия г.Светлогорска» Баденникова Ольга Викторовна, учитель биологии ГУО «Гимназия г.Светлогорска» Если физический мир подчинён закону движения, то мир духовный не менее подчинён закону интереса. На Земле интерес есть всесильный волшебник, изменяющий в глазах всех существо всякого предмета Гельвеций В работе «Человек играющий» Й. Хейзинга даётся такое определение игры: «Мы можем назвать игру свободной деятельностью, которая осознаётся как «невзаправду» и вне повседневной жизни выполняемое занятие, однако она может целиком овладеть играющим, не преследует при этом никакого материального интереса, не ищет пользы, - свободной деятельностью, которая совершается внутри намеренно ограниченного пространства и времени, протекает упорядоченно, по определённым правилам и вызывает к жизни общественные группировки, предпочитающие окружать себя тайной либо подчёркивающие своё отличие от прочего мира всевозможной маскировкой» В этом определении есть объяснение, почему игра так привлекательна для любого человека любого возраста и откуда богатство её обучающих, развивающих, совершенствующих личность возможностей. Хорошо продуманная игра захватывает человека целиком. Это единство мыслей, чувств и движения. Как отмечает кандидат психологических наук М.И.Битянова, для учеников младшего школьного возраста, в основном, за желанием играть стоит потребность в сильных и целостных 27 эмоциональных переживаниях; для школьников 11-14 лет игра является безопасным «как бы» пространством построения отношений с окружающими людьми; для старшеклассников характерно восприятие игры как психологической возможности понять себя и других, увидеть и прочувствовать перспективы развития. Эти три разных отношения к игре выступают и как индивидуальные особенности различных людей, и как этапы личностного развития. Педагоги используют игру в качестве приёма, позволяющего решать педагогические, прежде всего учебные задачи. Для повышения интереса детей к содержанию урока, повышения их активности, лучшего переключения внимания или отдыха применяются различные игровые приёмы. В этом случае игра выступает как средство решения учебной задачи, яркая «обёртка» учебного материала. Можно просто провести фронтальный опрос опорных знаний, но если эти же вопросы задать в игре-конкурсе, они вызывают гораздо больший интерес у учеников, в работу вовлекаются все ученики, создаётся повышенный эмоциональный фон с помощью которого и воспроизведение и обобщение учебного материала проходит с большей эффективностью. Однако, педагог должен тщательно отбирать такие игры, которые не выведут детей из-под его контроля, не захватят их настолько, чтобы они психологически переключились с урока на игровое взаимодействие. Так проводится урок с игровыми элементами. Есть и другая возможность применения игры в учебном процессе – игровой урок. В данном случае пространство урока занимает игровой сюжет, с его игровыми правилами и игровой логикой развития событий, а все предметные знания, умения, навыки, которые учитель хотел бы передать ученикам на этом уроке (или проверить степень их усвоения), выступают игровыми средствами. В целом создание интеллектуальной игры можно представить в виде следующего алгоритм (Битянова М.Р., 2004) : ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ ИГРЫ → ВЫБОР ВИДА ИГРЫ → СОЗДАНИЕ СЮЖЕТНОЙ КАНВЫ, ПОСТАНОВКА ИГРОВОЙ ЦЕЛИ → РАЗРАБОТКА ЭТАПОВ ИГРЫ → НАПОЛНЕНИЕ ЭТАПОВ ИГРЫ СОДЕРЖАНИЕМ→ ВЫБОР КОНКРЕТНЫХ ИГРОВЫХ ПРИЁМОВ Особенностями игровой деятельности при проектных играх является освоение и осмысление инструментальных задач, связанных с построением реальной деятельности, достижением конкретных целей, структурированием системы деловых отношений с другими людьми. Такие игры характеризуются следующими развивающими возможностями: развитие навыков целеполагания и планирования 28 деятельности, развитие внутренней гибкости ив разработке и изменении плана действий, развитие навыков саморегуляции в процессе достижения целей, развитие социальной и личностной критичности, умения соотносить свою деятельность с деятельностью других людей. Игра – это сокровищница и творческая мастерская человеческого опыта. Потребность в получении нового опыта и его творческой личностной переработке, приращение на этой основе своего «Я» универсальна для людей любого возраста и пола. Игра во всех формах развивает самостоятельность учеников, способствует закреплению и расширению знаний, активизирует познавательную активность, помогает укрепить практическую пользу от полученных знаний, создаёт условия для развития умений работать в группе. В процессе неформального общения возникает взаимопонимание, создаются условия для самовыражения, идёт развитие творческих способностей Важным моментом в интеллектуальных играх является то, что учащиеся решают т.наз. «открытые» задачи. Обычных типовые задачи по химии являются «закрытыми», т.е.имеют точное условие, определённый алгоритм решения, единственно верный ответ. Жизнь обычно ставит открытые задачи, имеющие достаточно размытые условия, разные пути решения, набор вероятных ответов. Как отмечает А.И. Гин, в этот зазор – между школярски закрытыми и жизненными открытыми задачами – зачастую проваливаются интерес учеников и, соответственно, наши образовательные усилия. Открытые задачи, требующие интуиции, озарения, коллективного решения часто ставятся в интеллектуальных играх «Брейн–ринг», «Риск – версия» и др. Кроме того, в интеллектуальных играх происходит усвоение знаний в форме деятельности. Дух соревнования привлекает к участию в игре даже тех учеников, которые не проявляли особого интереса к изучению химии. Интеллектуальные игры популярны среди учащихся среднего и старшего возраста, они помогают проявлению способностей школьников, развитию творческого мышления. Устные тренинговые игры направлены на закрепление полученных знаний, а соревновательные - на организацию активного общения учащихся, например химические турниры. Основой для создания интеллектуальных игр с химическим содержанием стали телевизионные игры: «Поле чудес», «Брейн-ринг», «Что? Где? Когда?», «Риск-версия» и т.д. Кроме того, в периодических педагогических изданиях можно встретить авторские интеллектуальные игры, например, «Магический квадрат», «Эрудицион», «Один, два, три» и др. Нами разработаны правила проведения, подготовлены сценарии и проведены такие авторские игры, как: «Охотники за электронами», «Азартная дюжина», «Паутина», «Интеллектуальная дуэль», «Химическая радуга», а также деловые игры «Компетентность», «Исследователи» и урок-конкурс «Своя опора или «Чья шпаргалка лучше?» Некоторые учителя благосклонно допускают 29 возможность взаимодополняемости учебы и игры. Однако в своем подавляющем большинстве они считают, что время, затраченное на игру, сокращает время на учебу, хотя на самом деле эти два процесса могут происходить одновременно. Часто бывает, что ребята рассеивают свое внимание при изучении сложного или объемного материала не могут сосредоточиться на уроке. Именно в таких случаях необходимо привлечь их внимание каким-либо интересным рассказом или игровым моментом. Интеллектуальные игры с химическим содержанием можно проводить как нестандартные уроки приблизительно два – четыре раза в год, кроме того, они могут широко использоваться при проведении внеклассной работы. В данной работе представлены игры, сценарии которых составлены по материалам учебников химии для средней школы, а также разработки, в которых использован дополнительный материал, т.к. познавательные интересы некоторых школьников выходят за рамки учебника. Процесс ознакомления с данным материалом может быть следующим: а) учитель предлагает ознакомиться с определённой литературой по химии, имеющейся в школьной библиотеке; б) учитель предоставляет возможность изучения рефератов по химии, подготовленных учащимися, уже окончивших школу; в) учитель предупреждает учеников, что в сценариях интеллектуальных игр будут использованы материалы стенгазет, подготовленных к декаде по химии. Основные направления интеллектуальных игр: экологические, здоровьесберегающие, профориентационные, прикладные, историко-гуманистические, интегрированные, межпредметные. Таким образом, можно отметить, что интеллектуальные игра: позволяет развивать познавательный интерес учащихся; стимулирует творческие способности школьников; помогает глубже усвоить изученный материал; создаёт положительный эмоциональный настрой и психологопедагогический климат урока; делает интересным изучение тем, которые недостаточно обеспечены химическим экспериментом. Интеллектуальные игры с химическим содержанием можно проводить на последних уроках в четверти. Повторение и закрепление знаний с помощью игры-конкурса вызывает больший интерес, чем обычный устный опрос. Автором подготовлены в качестве итоговых уроков презентации и следующие сценарии: 30 Система интеллектуальных игр с химическим содержанием – заключительных уроков в четверти Класс Учебная четверть 7 I 7 7 7 II III IV 8 8 8 8 I II III IV 9 9 9 I II III 9 IV 10 I 10 II 10 10 11 11 III IV I II 11 III 11 IV Интеллектуальная игра с химическим содержанием «Интеллектуальная дуэль» по теме: «Основные химические понятия» «Риск-версия» по теме: «Кислород» по теме: «Водород» «Охотники за электронами» по теме: «По страницам учебника химии 7 класса» «Паутина» по теме: «Периодический закон» «Азартная дюжина» по теме «Химическая связь» «Интеллектуальная дуэль» по теме: «Растворы» «За семью печатями» по теме: «Д.И. Менделеев» «Звёздный час» по теме «Основные классы неорганических соединений» «Паутина» по теме: «Азот» «Охотники за электронами» по теме: «Углерод» «Охотники за электронами» по теме: «Органическая химия» «Охотники за электронами» по теме: «По страницам учебника химии 9 класса» «Охотники за электронами» по теме: «По страницам периодической системы» «Интеллектуальная дуэль» по теме «Химические реакции» «Счастливый кубик» по теме: «Растворы» «Риск-версия» по теме: Путешествие в мир неметаллов» Брейн-ринг «Углеводороды» «Азартная дюжина» по теме: «Органическая химия в художественной литературе» «Счастливый кубик» по теме: «Кислородсодержащие органические соединения» «Азартная дюжина» по теме: «О пище языком химика» Преддверием организации деловой игры может быть использование методики мозгового штурма. Можно сказать, что к этой методике прибегали ещё средневековые пираты. В затруднительных ситуациях вся команда выстраивалась на палубе и каждый высказывал своё предложение решения возникшей проблемы. А.А .Гин (См.II, с.33) отмечает следующие дидактические ценности учебного мозгового штурма: активная форма работы, хорошее дополнение репродуктивным формам; учащиеся тренируют умение кратко и чётко выражать свои мысли; участники штурма учатся слушать и слышать друг друга; наработанные решения часто дают новые подходы к изучению темы; учебно-мозговой штурм вызывает большой интерес учеников, на его основе легко организовать деловую игру. Мозговой штурм проходит особенно интересно, если задача имеет несколько решений. На основе методики мозгового штурма легче 31 организовать деловую игру. Например, серия деловых игр «Компетентность». Идея игры принадлежит А.Гину (См.IIIс.37), нами она несколько трансформирована и дополнена. Примерно за месяц до урока учитель(или сами ученики) делит класс на три-пять команд (количество команд определяется планом игры) и в кабинете химии вывешивается объявление, в котором указан список учащихся – членов данной команды, а также указаны вопросы, по которым команда готовит сообщение, и темы, по которым команда готовит вопросы соперникам. Кроме того, в таблице желательно сделать несколько пустых колонок, в которых затем, по ходу игры, учитель будет записывать результаты ответов на вопросы соперников, на вопросы учителя, отмечать качество самого доклада, и колонку для отметки за игру. Т.о. данное объявление одновременно станет опросным листом на уроке. Во время урока – деловой игры выступающая команды играет роль «претендента», а команда соперника выступает в роли «нанимателя». «Наниматели» задают «претендентам» вопросы по теме доклада. Кроме того, учитель также задаёт вопросы и «претендентам», и классу по теме доклада с тем, чтобы лучше оценить работу команды: насколько чётким и правильным было их сообщение, и как они смогли заинтересовать класс. Этот приём помогает также избежать неизменного недостатка групповой работы, когда ученики не слушают ответы товарищей, а повторяют текст своего доклада. Затем команды меняются местами . В конце урока арбитр-учитель выставляет отметки. Отметка складывается из того, насколько качественно был подготовлен и изложен доклад, насколько полно и точно отвечал ученик на вопросы. Активизация познавательной деятельности – важнейшее условие развития и поддержания интереса к химии. Продуманный и хорошо организованный процесс самостоятельного освоения материала и его обобщения способен увлечь даже тех школьников, которые не проявляют особого интереса к изучению данного предмета. Уроки обобщения знаний можно спланировать так, чтобы они не просто давали учащимся возможность повторить и систематизировать учебный материал, но и развивали умение выступать перед аудиторией, уверенно применять знания, проявлять смекалку, осмысленно и творчески подойти к решению поставленной задачи. Кроме того, учащиеся учатся анализировать ответы одноклассников и формулировать различные типы вопросов по изученным темам. Развитием идеи деловой игры «Компетентность» явилась форма проведения игры в виде творческого конкурса «Своя опора» или «Чья шпаргалка лучше?» Дидактическая игра (а по сути, урок-конкурс является таковой) позволяет не только развивает познавательный интерес учащихся, стимулировать их творческие способности, но и помогает глубже усвоить изученный материал. Немаловажное значение также имеют эмоциональный настрой и психолого-педагогический климат урока. 32 Применение дидактических игр целесообразно, прежде всего, при изучении тем, которые не достаточно обеспечены химическим экспериментом. За 2-3 недели до урока класс делится на 4 команды. Список состава команд и задания вывешиваются в кабинете химии на стенде «Химический бюллетень». Учитель объясняет школьникам, что каждой команде необходимо подготовить опорный конспект, или «идеальную шпаргалку» по заданной теме. Педагог подчеркивает практическую значимость такой работы. Так как нынешним школьникам в будущем студентам и молодым специалистам придется проходить собеседование у нанимателя, то им необходимо хорошо владеть речью, обладать логическим мышлением, уметь грамотно обосновать и корректно отстаивать свою точку зрения, уметь решать творческие задачи, ставить цели и мотивировать свои решения, обладать коммуникативными способностями. Внесение элементов личной ответственности (индивидуальной отчетности) позволяет избежать недостатков групповой работы. Кроме того, учащиеся класса не являются пассивными слушателями. Они отвечают на вопросы учителя, выполняют письменно в тетрадях те же задания, которые их товарищи выполняют на доске. Результаты работы каждого ученика учитель фиксирует на листе опроса (т.е. устный ответ, письменный ответ при работе в группе, устный ответ с места) и в конце урока выставляет отметку каждому школьнику. Такая форма проведения урока мотивирует учащихся к проявлению активности, т.к. им известно, что результат их совместной работы будут анализировать одноклассники; кроме того, понятно, что по данной теме их спросят непременно, и позволяет испытать гордость за хорошо и качественно выполненную работу. Лучше проводить урок-конкурс на спаренном уроке, т.к. успеть все выполнить качественно за один урок можно только в очень хорошо подготовленном классе. За 15-20 минут до окончания второго урока можно провести ещё самостоятельную письменную работу по теме «Характеристика атома химического элемента по его положению в периодической системе». Так можно будет сочетать повторение и обобщение материала с тематическим контролем качества знаний. Ещё одной формой проведения игры по данной схеме явилась «Деловая игра «Исследователи». Во время урока команды исследователей – теоретиков выступают с учебным сообщением. Затем учитель задаёт вопросы каждому члену команды, а также задаёт вопросы слушателям по теме сообщения с тем, чтобы оценить работу учащихся: насколько чётким и правильным было их теоретическое исследование, как они смогли заинтересовать класс. Учащиеся класса имеют право задавать вопросы исследователям – теоретикам и исследователямпрактикам. После выступления теоретиков исследователи-практики демонстрируют химические опыты по теме. Т.к. по теме «Нитраты» гимназисты проводили исследовательскую работу, то на уроке 33 проводилась презентация данного исследования. В конце урока арбитручитель выставляет отметки. В конце урока может быть проведена рефлексия. Тематика деловых игр Класс Деловая игра «Компетентность» Урок- конкурс «Своя опора» 7 -Процессы горения. Виды топлива. 8 -Вода и растворы жизнедеятельности человека. 9 -Строительные материалы на основе природных оксидов и солей. -Основные источники углеводородов. Переработка нефти. -Химические вещества в повседневной жизни человека. 10 11 Урок-зачёт Деловая игра «Исследователи» -Основные классы неорганических соединений. в -Переработка нефти. -Полиэфирные волокна. -Химические волокна. -Химические составляющие пищи. -Строение атома и периодический за-кон. -Химическая связь и строение вещества Кислородсодержащие органические соединения -Азотсодержащие органические соединения -Химия растворов. -Неметаллы. - Спирты и фенолы. -Кислородсодержащие органические соединения -Азотсодержащие Органические соединения. -История открытия и использования важнейших металлов. -Минеральные удобрения. -Влияние химических веществ на организм человека. -Химические составляющие пищи -Минеральные удобрения. Мыло синтетические моющие средства. Интеллектуальные игры с химическим содержанием могут быть также использованы во внеклассной работе по химии. Внеклассная работа является важным элементом единой системы учебно-воспитательного процесса в школе и неотъемлемой составной частью работы учителя, продолжением учебно-воспитательного процесса, начатого на уроке. Ее разнообразные формы и виды дополняют и углубляют знания учащихся, а также способствуют поддержанию устойчивого интереса к изучению химии. Она расширяет и углубляет полученные на уроке знания, позволяет приобрести полезные навыки, облегчает индивидуальный подход к учащимся, создаёт благоприятные условия для развития у них самостоятельности. Во внеклассной работе больше, чем в любой другой, проявляется влияние личности учителя. Дмитрий Иванович Менделеев писал: 34 и «Сознательный и любящий своё дело учитель, конечно, может, особенно в раннем возрасте, влиять плодотворно на ученика при помощи любого предмета преподавания, так, покойный профессор П.Л. Чебышев говорил мне, что учительница музыки своими уроками более всех иных учителей сделала из него то, чем он был в своей плодовитой жизненной деятельности». Таким образом, творческое, активное участие во внеклассной работе по химии полезно не только для будущих химиков, но и для тех учеников, которые изберут для себя иные специальности. Можно отметить, что внеклассная работа по химии закрепляет интерес учащихся к химическим знаниям, служит действенным средством, мобилизующим активность ученика в поисках знаний. Участие во внеклассных мероприятиях позволяет развивать творческую активность, инициативу и самостоятельность учащихся, развивает и совершенствует навыки по химическому эксперименту, расширяет и углубляет знания по химии, готовит учеников к практической деятельности. Кроме того, внеклассная работа позволяет осуществить различные межпредметные связи, развивает умение самостоятельно работать с литературой, помогает в выборе профессии. Подготовка внеклассных мероприятий облегчает индивидуальный подход к учащимся, кроме того, она позволяет сочетать отдых школьников с расширением знаний по химии, эстетическим и нравственным воспитанием. Как и в обучении химии в целом, во внеклассной работе определяющим является содержание, которое отбирается учителем произвольно. Однако, оно должно строго подчиняться следующим требованиям: (М.Д.Мануленко, 2006) научность; доступность; актуальность, практическая значимость, связь с жизнью; 1) занимательность. Основные задачи внеклассной работы (дайджест по материалам периодической печати) 1) привитие интереса к изучению химии;(«Идеальная дидактика – это её отсутствие, ученик сам стремится к знаниям так, что ничто не сможет ему помешать. Пусть гаснет свет – он будет читать при свечах» (А. Гин. ). 2) развитие и усовершенствование навыков по химическому эксперименту;(Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции». (М.В.Ломоносов). 3) развитие творческой активности, инициативы и самостоятельности учащихся;(«Свободно применять свой талант – вот подлинное счастье». (Аристотель) 4) подготовка учащихся к практической деятельности;(«Сами трудясь, вы многое сделаете для себя и для близких». (Д.И. Менделеев). 35 5) организация отдыха учащихся в сочетании с их эстетическим и нравственным воспитанием.(Природа так обо всём позаботилась, что повсюду ты находишь, чему учиться».(Леонардо да Винчи) Цели внеклассных мероприятий по химии: (дайджест по материалам периодической печати) - приобщение учащихся к чтению учебной, научно-популярной, научной литературы; расширение кругозора учеников; - создание условий для развития: познавательного интереса к предмету; внутренней мотивации к обучению; логического мышления, умений сравнивать, обобщать, делать выводы, устанавливать причинно-следственные связи; творческого мышления, умений решать нестандартные задачи; умений работать в коллективе; творческих способностей ; - создание условий для воспитания: основ нравственного самосознания; взаимовыручки, взаимопомощи и ответственности за порученное дело; культуры общения; творческой инициативы; устойчивого интереса к изучению химии; развивает навыки решения задач открытого типа; Кроме химического содержания во время недели естественнонаучных дисциплин проводятся интегрированные интеллектуальные игры. Так, в 2012/2013 учебном году проведены две игры «Риск-версия» по темам «Химия+биология», «Земля-наш общий дом»(химия+география), деловая игра «Исследователи» по теме «Минеральные удобрения», Конкурс «Поле чудес» по теме «Географические» названия в периодической системе». В настоящее время подготовлены следующие сценарии интегрированных интеллектуальных игр: Интегрированные интеллектуальные игры Предмет Химия+ литература Химия+ география Игра Предмет Азартная дюжина «Органическая химия в художественной литературе» Звёздный час «Химия+литература» Конкурс знатоков химии и литературы Поле чудес Химия+ «Географические» физика названия в периодической системе» Рис-версия «Земля-наш общий дом» Деловая игра «Компетентность» «Углеводороды в природе. переработка нефти» Поле чудес «Минералы» Игра Пять звёзд «Химия живого организма» Пять звёзд «Аш-два-о» Пять звёзд «Химический состав клетки» Брейн-ринг «Физики и химики» Просто-герой (химия+физика) Охотники за электронами «По страницам учебников физики и химии. 9кл.» Риск-версия «Химия + физика» 36 Химия+ география+ биология Химия+ биология Магический квадрат «Химия у нас под ногами» Своя игра «Химия, география, биология» Своя игра «»Мир воды» Своя игра «Экология на уроках химии» Своя игра «Океан» Конкурс «Паутина» по теме «Экология + химия» Эрудит-пятёрочка «Сок жизни на Земле» Деловая игра «Компетентность» по теме «Значение воды и растворов» Азартная дюжина «О пище языком химика» Деловая игра «Компетентность» по теме «Влияние химических веществ на организм человека» Конкурс «Просто - герой!» по теме «Химия + биология» Поле чудес «Вещества – экорегуляторы» Риск-версия по теме «Химия + биология» Деловая игра «Исследователи» «Химические составляющие пищи». Азартная дюжина «Как сохранить зубы здоровыми» Риск-версия «Основы рационального питания» Счастливый случай «Физико-химический марафон» Что? Где? Когда? «Великие физики и химики» Что? Где? Когда? «Мир зеркал» Эрудит-аукцион «По страницам учебников физики и химии» Эрудит-лото «Стекло» Эрудицион: внеклассное мероприятие по химии и физике За семью печатями. И.В.Курчатов, А.Эйнштейн Интеллектуальная дуэль «Физика+химия+искусство» Химия+ общая эрудиция Поле чудес «Знания дороже золота» Турнир «Дуэль эрудитов» Конкурс поколения» Конкурс «Дети нового «Корабль знаний» Химия+ обслужив. труд Конкурс «Крестики и нолики» Химия в быту Химическая радуга «Химия на кухне» Химия+ информатика Конкурс «Цвет нации». Металлы Химия+ астрономия Риск-версия «Химия космоса» Интеллектуальные игры популярны среди учащихся среднего и старшего возраста, они помогают проявлению способностей школьников, развитию творческого мышления. Игра во всех формах развивает самостоятельность учеников, способствует закреплению и расширению знаний, активизирует познавательную активность, помогает укрепить практическую пользу от полученных знаний, создаёт условия для развития умений работать в группе. В процессе неформального общения возникает взаимопонимание, создаются условия для самовыражения, идёт развитие творческих 37 способностей. Интеллектуальные игры с химическим содержанием стимулируют интерес к предмету, учат применять полученные знания на практике. Кроме того, в игре ребята учатся верить в свои силы, не отчаиваться при неудаче, делать выводы на будущее. В форме интеллектуальной игры можно проводить и уроки, и внеклассные мероприятия. Дух соревнования привлекает к участию в игре даже тех учеников, которые не проявляли особого интереса к изучению химии. Проведение интегрированных интеллектуальных игр даёт возможность расширить и углубить знания, показать использование химических знаний на практике, подчеркнуть значение изучения химии для получения прочных знаний также и по физике, биологии, географии и т.д. Кроме того, развитие логического мышления и умений применять знания на практике помогают добиться успехов в подготовке к предметным олимпиадам и централизованному тестированию. В заключение хочется привести слова А.С. Макаренко: «В каждой хорошей игре есть прежде всего рабочее усилие мысли…Игра без усилия, игра без активной деятельности плохая игра…Игра доставляет ребёнку радость творчества». Мастер-класс «Нестандартные методы решения сложных олимпиадных задач по химии» Корепанов Николай Игоревич, учитель химии УО «Гомельский государственный областной лицей» УСЛОВИЯ ОЛИМПИАДНЫХ ЗАДАНИЙ ОБЛАСТНАЯ ОЛИМПИАДА 2013 9 класс (задача 1) Для азота известны оксиды, отвечающие всем степеням окисления от +1 до +5. На заре современной химии для установления формулы оксида азота использовалась такая методика. Навеску оксида длительное время нагревали в закрытом предварительно вакуумированном сосуде с медными стружками. После охлаждения сосуда определяли объем газа в нем и привес твердой фазы. Древний химик взял одинаковые навески оксидов азота А и Б, и поместил в сосуды, содержащие равные массы медных стружек. В результате анализа по описанной методике было найдено: Масса твердой фазы Объем газа (н.у.), Оксид после опыта, г мл А 21,11 311 Б 20,95 442 38 a) Приведите химические формулы всех оксидов, содержащих атомы азота в степенях окисления от +1 до +5. b) Приведите структурные формулы тех из них, которые содержат три атома. c) Запишите в общем виде уравнения реакции, используемой для установления состава оксидов по описанной методике. d) Установите расчетов состав оксидов А и Б, а также их массу и массу меди, использованные в опыте. 10 класс (задача 1) Согласно закону действующих масс, скорость химической реакции (моль/(дм3с)) прямо пропорциональная произведению молярных концентраций (моль/дм3) реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам. Юный химик исследовал кинетику реакции разложения вещества А в водном растворе. Для этого он приготовил 1,00 М раствор соединения и определял его концентрацию через определенные промежутки времени. Полученный в координатах c-t график химику показался похожим на гиперболу, тогда, перестроив его в координатах 1/c-t, он получил прямую. a) Какой порядок имела исследованная химиком реакция? Обоснуйте свой ответ и подтвердите его соответствующими выкладками. b) Рассчитайте константу скорости данной реакции, если в пробе, взятой через 8,00 минут,с(А)=0,762 М. c) Какое время придется дожидаться юному химику разложения половины вещества А? 11 класс (задача 4) Поведение микроскопических объектов (в том числе атомов и молекул) описывается квантовой механикой, дающей математическую модель для понимания процессов на молекулярном уровне. Например, поведение π-электронных систем в сопряженных линейных полиенах может быть моделировано задачей о частице в потенциальной яме. В рамках упомянутой модели можно считать, что π-электроны этилена движутся по прямой образованной связью углерод-углерод (длиной 0,140 нм) и двумя дополнительными участками той же длины (по одному у каждого из атомов углерода). Энергия π-электронных уровней в молекуле определяется соотношением: (h= 6,63·10-34Дж·с – постоянная Планка, – масса электрона, - номер уровня, – длина ямы (м)). Поглощение света веществом сопряжено с его переходом в возбужденное электронное состояние, при этом энергия кванта равна разности между энергиями электронных уровней ΔЕ и связна с длиной волны света λ соотношением: 39 , где - скорость света). Например, для этилена поглощение света схематически можно отразить так: Е n=3 n=3 → n=2 ↑ n=2 ↑↓ n=1 ↑ n=1 основное возбужденное состояние состояние a) Приведите структуры и названия двух углеводородов, относящихся к классу сопряженных полиенов. b) Изобразите схематически основное и первое возбужденно состояния π-электронной системы молекулы бутадиена-1,3. c) Рассчитайте энергию и длину волны кванта, соответствующего изображенному на схеме поглощению света этиленом. В какой области спектра поглощает этилен? d) Зеленый пигмент растений хлорофилл интенсивно поглощает видимый свет с длиной волны 670 нм. Рассчитайте энергию (в кДж/моль) поглощаемого света. e) Для сопряженных линейных поливное теория предсказывает, что длина волны поглощаемого света может быть примерно найдена из соотношения f) , где х- число π-электронов в молекуле. Какой из представителей этого ряда соединений будет поглощать свет наиболее близкий по длине волны поглощаемому хлорофиллом? Приведите расчеты. РЕСПУБЛИКАНСКАЯ ОЛИМПИАДА 2013 9 класс (задача 5) В газовой фазе А находится в равновесии с Б: A Б Навеску А массой 5,00 г поместили в вакуумированный герметический сосуд объемом 2,00 дм3 и выдержали длительное время при 100 ºС. (при решении задачи стандартное давление примите равным 10 5 Па). a) Рассчитайте степень диссоциации А в описанном эксперименте, если при 100 ºС термодинамическая константа равновесия равна 0,0350. 40 b) Какое давление установится в сосуде при 100 ºС после наступления равновесия? c) Обратный процесс приведенного равновесия в органической химии является именной реакцией. Как называются реакции подобного типа в органической химии? 10 класс (задача 5) Бинарные соединения А и Б находятся в газообразном состоянии при н.у., причем А поддерживает горение многих веществ, Б – хорошо растворимо в воде. Их стехиометрическая смесь при поджигании взрывается также, как гремучая смесь, при этом образуются два вещества В и Г, одно из которых при комнатных условиях представляет собой прозрачную жидкость без цвета, запаха и вкуса. Массовая доля одного химического элемента в А в 1,751 раза больше, чем массовая доля второго. a) Установите формулы веществ А-Г. Кратко поясните ход ваших рассуждений и приведите необоримые расчеты. b) Приведите уравнения реакций, с помощью которых в лабораторных условиях можно получить А и Б. Укажите условия их осуществления. c) Какое пространственное строение имеют молекулы А и Б? Приведите их структурные формулы. 11 класс (задача 1) Своим неповторимым запахом грибы обязаны сложной смеси соединений, в которой преобладают изомерные вещества А1 и А2. После их выделения было установлено, что они не дают проб, характерных для непредельных веществ и имеют неразветвленный углеродный скелет, содержащие не более 10 атомов С. При сгорании навески массой 1,000 г любого из изомеров образуется только 2,703 г углекислого газа и вода. При осторожной дегидратации А1 образуется преимущественно Б1, а из А2 – смесь Б2 – Б5. В условиях восстановительного озонолиза каждое из веществ Б1-Б5 дает два органических продукта. Разными буквами обозначены различные вещества. a) Установите расчетом простейшую формулу изомера А1. b) Какова молекулярная формула А2? c) Установите структурные формулы соединений А1-А2 и Б1Б5. Поясните ход своих рассуждений. d) Приведите схемы всех описанных в задаче превращений. 41 Приложение 1 Методическая разработка урока-исследования Рябина Валентина Михайловна, учитель химии ГУО «Гимназия г.Рогачева» Тема: «Моносахариды. Вещество Х» Тип урока: Виды деятельности: Методы и приемы: урок-исследование. индивидуальная, парная, групповая. поисково-исследовательский учебный диалог, совместное целополагание, практическая деятельность. Цель урока: обеспечить поле деятельности, где допускаются ошибки, генерируются идеи, формируется самооценка как неотъемлемый компонент познания самого себя. Оборудование: на столах учащихся в пробирках вещество Х, растворы; гидроксида натрия, сульфата меди (II), перманганат калия, йодной воды, индикаторы, спиртовки; на демонстрационном столе: аммиачный раствор нитрата серебра, раствор меда. Ход урока Мотивация и целеполагание (к этапу актуализации знаний) Предлагаем ученикам рисунок модели развития здания. 42 Просим учащихся объяснить авторскую идею. По окончании дискуссии говорим, что наше знание об углеводах похоже на этот недостроенный дом: однако прежде чем строить новый этаж, мы должны быть уверенны в прочности фундамента, т.е. прочности усвоения предыдущих знаний. Актуализация знаний На доске записаны ключевые слова: углеводы, моносахариды, строение молекул; как можно доказать свойства. Подумайте, что вам известно по этой теме и что предстоит узнать. Учащиеся, опираясь на знания, полученные на уроках химии и биологии рассказывают, что им известно по данной теме. Мотивация и целеполагание Объявляется тема урока и предлагается учащимся сформулировать цель урока. Актуализация познавательной деятельности Вещество Х - представитель моносахаридов. В 1911 г. его получил русский химик К.С.Кирхгов при гидролизе крахмала. В 1861 г. А.М.Бутляров получил Х из формальдегида. Образуется Х в результате процесса, о котором К.АТимирязьев писал: «Когда-то, где-то на земле упал луч солнца, но упал он не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или лучше сказать на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. В той или иной форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Этот луч света согревает нас, приводит нас в движение, может быть, в эту минуту он играет в нашем мозгу…» Вещество Х содержится в нашем организме, зависимость обмена веществ от его содержания известна еще древним грекам. С веществом Х связаны события, происходившие в романе В.Пикуля «Нечистая сила», а именно неудачная попытка отравления Распутина. Что это за вещество Х? Предлагаем учащимся рассмотреть вещество Х (на столах), затем характеризуем его физические свойства: твердое вещество белого цвета, сладкое на вкус, хорошо растворимое в воде. Так вот, уважаемые коллеги! Нет, я не оговорилась, сегодня вы химики-экспериментаторы, исследователи вещества Х. Именно этой проблеме посвящается наш урок исследования. Из каких звеньев состоит процесс научного познания? 43 Учащиеся, опираясь на знания по курсу «Обществоведение» называют этапы и ступени исследовательской деятельности: Исходные факты Гипотеза Проверка гипотезы Интерпретация данных (анализ) Результат Все это звенья процесса научного назначения. И мы вместе поучаствуем в таком процессе, не секрет, что предмет нашего исследования не нов деля науки, уже подвергался исследованию. Нам сегодня предстоит переоткрыть вещество Х. И так, в путь! Прислушаемся к словам Аристотеля: «Сначала собирать факты и после этого связывать их мыслью». С чего начинается изучение вещества? Ответ учащихся: Состав строение свойства функции. Предлагаем учащимся установить состав вещества: Задача: в составе вещества Х массовые доли углерода, водорода, кислорода соответственно составляют 40,01%; 6,66%; 53,33%. Установите истинную формулу вещества Х, если относительная молекулярная масса его 180. Учащиеся решают задачу и устанавливаю молекулярную формулу вещества Х – C6H12O6 . Затем они выделяют и записывают основную проблему – каково строение вещества Х? Определяют тему и цель исследования. Цель: в ходе эксперимента установить строение вещества Х. Задача: опытным путем доказать, какие функциональные группы входят в состав вещества Х. Алгоритм исследовательской работы: Исходя из имеющихся знаний о веществе Х, сформировать гипотезу о его строении; если это возможно, обосновать эту гипотезу; Составить структурную формулу вещества Х; Составить план своих действий; Провести эксперимент по проверке гипотезы; Записать результаты и сравнить их с гипотезой. М.В. Ломоносов говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением». 44 Материалы областного семинара «Организация системной работы по подготовке учащихся к интеллектуальным состязаниям по химии и биологии» содержат эффективный опыт работы педагогов по развитию творческих и интеллектуальных способностей учащихся области, а также задания Мастер-классов педагогов Гомельского государственного областного лицея. 45
