Организация самостоятельной деятельности учащихся при изучении химии как средства их интеллектуального развития

При проведении уроков применяю различные комплексы самостоятельных работ, например, дифференцированное обучение, и учитываю различный уровень развития способности к обучению.

 

Задания (8 класс)

              Тема: «Кислород, оксиды, горение».

1.   Составьте формулы оксидов меди (I), железа (II), алюминия, кальция.

2.   Даны металлы: кальций, алюминий, литий. Составьте уравнения химических реакций этих металлов с кислородом, хлором, серой, если известно, что сера, в соединении с металлами, водородом, двухвалентна.

 

Задания (9 класс)

                Тема: «Кремний и его соединения».

1.   В чем сходство и различие в физических и химических свойствах оксида кремния (IV) и оксида углерода (IV)?

2.   Между какими из перечисленных веществ возможны химические реакции? Запишите уравнения осуществимых химических реакций в ионной форме.

SiO₂, Na₂CO₃, Ca(OH)₂, HCl, CO₂.

3.   Что такое керамика? Где она находит применение?

 

Задания (10 класс)

                 Тема: «Природные источники углеводородов».          

1.   Чем отличаются попутные нефтяные газы от природного газа?

2.   Что такое крекинг нефти? Составьте уравнения реакций расщепления углеводородов C₈H₁₈ и C₁₂H₂₆ при этом процессе.

3.   Какие основные продукты получают при коксовании каменного угля?

                  Анализ работы учащихся осуществлялся с использованием следующей таблицы (задание для 8 класса).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица №2.  

 

                    Анализ работы учащихся

 

 

                Данные по пяти-шести предложенным работам дают основания для деления на группы.

                Для дополнительной проверки выводов об учебных возможностях учащихся полезно провести работы, содержащие задания различной степени трудности и разрешить учащимся выбирать вариант.

                Для оценки «отлично» учащиеся выбирают третий вариант; «хорошо» - второй вариант; «удовлетворительно» - первый вариант.

               От урока к уроку проводится все более глубокая дифференцировка знаний, выявляющая различные уровни интеллектуального развития учащихся.

 

               Тема: «Оксиды. Окисление».

1.   Вариант соответствует I блоку самостоятельных работ, т.е. направлены на развитие памяти, внимания, носят репродуктивный характер.

2.   Вариант соответствует II блоку, который направлен на развитие умений выделять существенные признаки, сравнивать, обобщать.

3.   Вариант соответствует III блоку самостоятельных работ, направлен на развитие интеллектуальных умений.

 

 

 

 

Вариант 1.

1. Какие вещества называют оксидами? Какие процессы относятся к процессу окисления?

2.Из приведенных химических формул выпишите формулы оксидов и назовите их: HNO₃, CaO, NaOH, H₂О, P₂O₅, FeS, SO₂, SO₃, Fe₂O₃

 

Вариант 2.

1.Какие из перечисленных оксидов относятся к основным оксидам: CuO, K₂O, P₂O₅, SO₂, SO₃, SiO₂, CuO

2.Запишите уравнения химических реакций, соответствующей схеме:

S à SO₂ à SO₃

 

 

Вариант 3.

           1.В атмосфере воздуха присутствуют: оксид углерода (II), оксид углерода (IV), оксид серы(IV). Напишите реакции получения первых двух оксидов из простых веществ, а оксид серы (IV) – окислением сероводорода(H₂S).

           2.В схеме уравнений реакции знаки вопросов замените формулами образующихся оксидов.

А) C₂H₆ + O₂ à ? + ? ;                                       Б) SiH₄ + O₂ à ? + ?

Расставьте коэффициенты в уравнениях химических реакций. Напишите названия оксидов.

                 Используемый дифференцированный подход позволяет вовлечь в активную самостоятельную деятельность всех учащихся.

                 Систематический учет индивидуальных особенностей учащихся приводит к тому, что у них вырабатывается более устойчивые навыки рациональной умственной деятельности, закрепляются умения.

                 Знания некоторых учащихся 1 группы приближаются к уровню знаний учащихся 2 группы.

                Оценка за выполнение задания выставлялась с учетом основного принципа индивидуального обучения – принципа доступности. Если учащиеся 1 группы выполняли правильно все задания, он получал 5 баллов. Т.е. оценка знаний производится по отношению к эталону данного варианта.

               Дифференцированный подход применялся и при выполнении практических работ.

              Практическая работа «Получение и свойства кислорода».

1   группа учащихся работала с однотипным оборудованием

2   группа – на различном оборудовании

3 группа-на различном оборудовании и с использованием разных реактивов.

               Задание для 1 группы предусматривало использование текста практической работы в учебнике. Однако, мы ставили вопрос и так, чтобы деятельность школьников не была только репродуктивной, но и готовила их к более сложным действиям творческого характера.

1.   Получить кислород из перманганата калия.

2.   Доказать, что полученный газ – кислород.

3.   Исследовать горение угля и серы в кислороде.

              Задание для 2 группы:

1.Определить зависимость способов собирания кислорода от наличия оборудования.

2.Проверить зависимость изготовления газоотводных трубок для прибора от способов собирания кислорода.

3.Установить зависимость собирания газов:

                       А) от их растворимости;

                       Б) от их плотности.

                 Выполнение этих заданий требовало от школьников умения творчески обосновать целесообразность и необходимость действия, умения ставить эксперименты.

                Задания для 3 группы:

1.Проверить возможность получения кислорода из указанного вещества.

2.Выяснить, какое из веществ является наиболее выгодным для получения кислорода в лаборатории.

                Таким образом, учащиеся должны уметь дать теоретическое обоснование явлений, обобщать полученные данные и добывать нужную информацию из научно-популярной и научной литературы.

               Для целенаправленного развития интеллекта мы использовали комплекс самостоятельных работ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа направлена на

Интеллектуальное развитие

 

Химический эксперимент

Самостоятельная работа с учебным текстом и дополнительной литературой

Вопросы, задачи, упражнения

Составление схем, таблиц, рисунков

Доклады, рефераты, сочинения

            

              Под комплексом самостоятельных работ мы понимаем их совокупность, необходимую для изучения какой-либо темы, характеризующуюся определенной структурой, т.е. последовательностью их включения в учебный процесс.

              Остановимся на характеристике отобранных самостоятельных работ: особенностью их использования в интеллектуальном развитии учащихся.

              Ведущим видом самостоятельных работ является химический эксперимент.

             В ходе химического эксперимента учащиеся овладевают определенными интеллектуальными умениями, а эти умения формируются и совершенствуются только в самостоятельной деятельности.

 

 

 

 

Таблица №3.

Формирование интеллектуальных умений в процессе выполнения химического эксперимента.

 

Виды химического эксперимента	Формирования интеллектуальных умений	Характер самостоятельной деятельности
1.Демонстрационный опыт	Наблюдение, осмысление	Воспроизведение
2.Лабораторный опыт	Наблюдение, сравнение, умение делать выводы	Воспроизведение
3.Практическая работа	Наблюдение, сравнение, умение делать выводы, классифицировать, применять знания  на практике	Частично-поисковая
4.Экспериментальная работа	Наблюдение, сравнение, обобщение	Исследовательская

            

Формы организации химического эксперимента могут быть различными: индивидуальными, групповыми, фронтальными.

             Данные формы можно использовать в различных классах. Например, в 8 классе: «Получение и свойства кислорода», «Получение водорода взаимодействием раствора кислоты с цинком, обнаружение водорода и соли», «Действие растворов кислот на  индикаторы».

               9 класс: «Получение оксида углерода (IV) и изучение его свойств. Распознавание карбонатов».

              10 класс: «Гидролиз полисахаридов» .

               Работа с учебником - такой вид деятельности школьников, при котором они целенаправленно работая с учебником или используя его в сочетании с другими средствами обучения, решают поставленную задачу, приобретая новые знания или совершенствуя    уже имеющиеся.

               Работа по формированию у учащихся  умений и навыков работы с учебником должна вестись учителями на всех этапах обучения: при сообщении нового материала, при осмыслении новых знаний и закреплении  их, при проверке домашнего задания.

               За время обучения в школе учащиеся должны овладеть следующими

умениями и навыками в работе с учебником: умение выделять главное в тексте, рисунке, таблице, устанавливать логическую связь и зависимость между сведениями, изложенными в параграфе учебника  делать анализ содержания учебника, рисунков, составлять словарь по теме, самостоятельно изучать отдельные темы учебника, писать конспекты.

                С целью развития интеллектуальных умений и навыков  самостоятельной   работы учащихся при  работе с учебником по  химии, я составляю таблицу, в которой привожу примеры некоторых тем уроков.        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица №  4.

 

Планирование работы учителя по формированию интеллектуальных умений и навыков самостоятельной работы у учащихся 8-10 классов при работе с учебником

 

Типы уроков	Интеллектуальные и специальные навыки и умения	Виды самостоятельных работ	Примеры тем уроков
Уроки изучения нового материала	Интеллектуальные навыки и умения: выделять главное, разделять текст на смысловые части, составлять план, делать выводы, обобщения, анализировать прочитанный текст, извлекать из текста необходимую информацию, устанавливать причинно-следственные связи, производить вычисления по формулам и уравнениям. Специальные умения и навыки: изображать формулы химических соединений. Определять валентность, производить мыслительные эксперименты, общаться с лабораторным оборудованием, соблюдать правила Т.Б.	I. Работа с текстом учебника 1) Объяснение понятий, терминов. 2) Ответы на вопросы 3) Составление вопросов к тексту учебника 4) Составлять краткий рассказ по плану II. Работа с текстом, комментирующим математические действия 1) Решение прямых и обратных задач различного типа 2) Составление текста задач по математическим данным 3) Установление математических законов в химии III. Работа с алгоритмом 1) Выполнение упражнений на составление формул, определение валентности атомов элементов по формуле 2) Определение степени окисления по формуле IV. Работа с рисунком 1) Составление рассказа по рисунку 2)  Собирание прибора по рисунку 3) Установление взаимосвязи между свойствами веществ и устройством прибора 4)Прогнозирование результатов химического эксперимента V. Работа с инструкциями учебника 1) Выполнение последовательности операций химического эксперимента 2) Написание отчета о проделанном химическом эксперименте	Простые и сложные вещества (8 кл.) Химические и физические явления(8 кл.)           Химические формулы, молекулярные массы вещества (8 кл.) Вычисления по химическим формулам и уравнениям реакций (8 кл.) Определение валентности по формулам           (8 кл.)       Степень окисления           (8 кл.)                   Химические явления (8кл.)     Собирание газа под водой (8кл.)                   Работа № 1         (8 кл.)
Уроки систематизации и обобщения знаний	Интеллектуальные умения и навыки: анализировать содержание прочитанного, находить оригинальные способы решения задач, устанавливать причинно-следственные связи, излагать гипотезу, делать обобщения, выводы по теме, излагать ход проведенной исследовательской работы.	VI.Работа с текстом обобщающего характера: 1)Обоснование теорий, законов 2)Прогнозирование свойств веществ на основе строения 3)Составление таблиц, схем, обобщающего характера 4)Выполнение химического эксперимента исследовательского характера 5)Использование схем, таблиц, справочной литературы для систематизации знаний	Атомно-молекулярное учение (8 кл.) Обобщение теории электролитической диссоциации (9 кл.)
Уроки контроля знаний	Умение пользоваться «свернутыми» формами ответа, осуществлять анализ на основании таблиц, графиков, иллюстраций.	VII. Работа с таблицами, рисунками, текстом 1) Рецензирование ответов учащихся 2) Написание докладов 3) Составление рассказов по рисунку, таблице 4) Установление зависимости между свойствами веществ, химическим процессом и устройством аппарата.	Целлюлоза      (10 кл.)

 

 

Задание на сравнение, обобщение, классификацию.

                  При изучении темы «Чистые вещества и смеси» учащимся предложена работа по учебному тексту: «Из названного перечня: воздух, азот, вода, нефть, древесный уголь, зола растений – выпишите отдельно вещества и смеси. Укажите те, чем отличаются вещества от смесей по своему составу.

В теме «Кислород, оксиды, горение» учащиеся, читая текст учебника, отвечают на вопросы. Укажите ,в каком случае говорится о кислороде как химическом элементе, а в каком – как о простом веществе:                                                а) растения выделяют кислород при фотосинтезе;

б) рыба дышит кислородом, растворенным в воде;

в) в состав ржавчины входит кислород;

г) для воспламенения топлива в двигателе автомобиля нужен кислород.

                  При изучении темы «Круговорот воды в природе» учащимся было предложено ответить на вопросы и выполнить задания:

1)  Без какого газообразного и какого жидкого оксида растение не может развиваться? В каких важных процессах участвуют эти оксиды.

2)  Какую роль играет кислород в жизни растений и животных? Объясните, почему содержание кислорода в атмосфере остается относительно постоянным?

Задание:

Для сравнения процессов фотосинтеза и дыхания растений, составьте таблицу.

 

 

В 9 классе при изучении темы: «Оксиды углерода» предлагается следующее задание: «Пользуясь таблицей учебника «Круговорот некоторых веществ в природе» выделите основные циклы в круговороте углерода в природе на примере углекислого газа. «В чем заключается вмешательство человека в этот круговорот?»

                При работе с дополнительной литературой регионального характера и учебником, учащимся 8-10 классов можно предложить написать сочинения.

 

Темы предлагает учитель или выбирают учащиеся.

                Примерные темы сочинений:

·     «Кстово – город химии»

·     «Экология Нижегородской области»

·     «Природные ресурсы Нижегородской области»

·     «Химия вод родного края»

·     «История развития промышленности области»

·     «Влияние химических веществ на животный мир родного края»     

                Самостоятельная работа с учебником может использоваться в течение всего урока или нескольких минут. Например, фрагмент урока самостоятельной работы с учебником по химии на тему «Вода в природе, ее значение» (8 кл.)                                                                                                                              

    Учитель ставит целью в систему знание о свойствах воды и ее распространении в земных условиях, применение воды в производстве и в быту. Учащиеся самостоятельно читают текст параграфа и отвечают на вопросы:

1.   Где и в каком виде на земном шаре находится вода?

2.   Для каких целей очищают природную воду?

3.   Какие стадии очистки проходит вода на водоочистительных станциях?

4.   Как очищают воду для приготовления и растворения реактивов?

5.   Каковы физические свойства чистой воды?

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предлагаю фрагмент урока с использованием самостоятельной работы с учебником по теме: «Природные источники углеводородов». После вводного слова учителя ученикам выдается инструктивная карта по работе с коллекциями, образцами, учебником.

Инструкция.

           1.Рассмотрите образцы каменного угля, продуктов, которые из него получают.

Прочитайте с.67-68 учебника и запишите краткие ответы на вопросы:

                     А) что такое каменный уголь?

                     Б) что такое коксование?

                     В) какие продукты получают при коксовании?

           2.Прочитайте на с.67 о природном газе. Ответьте на вопросы:

                     А) что такое  природный газ?

                     Б) какие газы входят в его состав?

                     В) как используется природный газ?

           3.На с.65-67 прочитайте о попутном нефтяном газе. Ответьте на вопросы:

                     А) где встречается попутный нефтяной газ?

                     Б) каков его состав?

                     В) какие фракции выделяют из попутного нефтяного газа?

                     Г) как используют эти фракции?

           4.На с.60-65 прочитайте о нефти и ее переработке. Рассмотрите коллекцию, проверьте нефть на растворимость в воде, определите ее цвет и запах. Ответьте на вопросы:

                     А) что такое нефть?

                     Б) что такое фракционная перегонка?

                     В) каковы продукты перегонки нефти и их применение?

                     Г) что такое крекинг?

                     Д) чем отличается термический крекинг от каталитического?

                     Е) запишите уравнение крекинга додекана C₁₂H₂₆.

 

Развитие активности, самостоятельности, интеллектуальных и практических умений происходит в процессе подготовки учащимися наглядных пособий, в процессе разработки технологических проектов, схем.

               Предложите проект технологической схемы «Эффективные и простые способы переработки мусора», «Защита водоемов и Мирового океана от катастрофических последствий попадания нефтепродуктов». Выполнение предлагаемых заданий требует от учащихся знаний по химии, экологии, а также умения выделять главное в схеме и выбирать рациональный путь для достижения цели.

                Одним из эффективных способов интеллектуального развития учащихся может быть систематическое решение на уроках специально подготовленных задач. Например: 1). «Рассчитайте, сколько стали выплавляется на душу населения в России в целом и Нижегородской области. Справочный материал: в 1992 г. в России выплавлено 67.0 млн. т. стали, в  области – 3.4 млн. тонн»

                                 2). Подумай и ответь:

                             А) наиболее калорийным топливом является:

                                  - уголь;

                                  - нефть;

                                  - природный газ;

                                  - сланцы.

                      Б) наиболее экологически чистое топливо:

                                 - уголь;

                           - нефть;

                           - природный газ;

                           - сланцы.

                                 3). По ходу изучения темы заполнить таблицу «Продукция предприятий цветной металлургии Оренбургской области».

 

Название предприятия	Выпускаемая продукция

                             

 

 

  4). Установить соответствие:

Продукция ОХМК	Производства	Ответ
1.Чугун 2.Сталь 3.Стальной лист 4.Сульфат аммония	А. мартеновское Б. коксохимическое В. Доменное Г. электросталеплавильное Д. прокатное	1 … 2 … 4 … 5 …

 

              Текстовые задачи, содержащие конкретные данные окружающей деятельности, должны помочь учащимся использовать подобные сведения в жизненных ситуациях.

              Применение задач и упражнений использовалось мной в ходе проведения уроков в 8-10 классах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 5.

                Примеры задач и упражнений на уроках в 8-10 классах.

Темы уроков	Применение задач и упражнений
1.Свойства, применение кислорода.  Оксиды.	В почве и в почвенном воздухе содержатся: оксид углерода (IV), оксид магния, оксид железа(III), оксид кремния(IV). Напишите формулы названных оксидов.
2.Классификация и свойства оксидов.	1.Напишите формулы известных вам оксидов, наиболее распространенных в природе. Назовите их.       2.Назовите оксиды, которые образуются в природе в результате жизнедеятельности организмов. Напишите формулы этих оксидов.
3.Вода. Растворы.	Вам выданы образцы воды Оренбургской области. Предположительно в них находятся ионы CI- ;  SO42- ;  HCO3-. Составьте план их определения, предложите способы очистки вод от этих ионов.
4.Основания. Химические свойства.	Старение бумаги, книг, обоев связано с поглощением газов: CO2 ,  SO2 ,  H2S и паров  воды из атмосферы. Напишите уравнение химических реакций нейтрализации образованных на поверхности бумаги кислым раствором гидроксида натрия.
5.Обратимые и необратимые реакции. Сильные и слабые электролиты.	Углекислый газ, выделяемый при дыхании микроорганизмов и корней растений соединяется в почве с водой, образуя слабую угольную кислоту. Часть этой кислоты обратима диссоциирует, другая часть разлагается на исходные вещества углекислый газ и воды. Изобразите 4 названных процесса 2-я уравнениями реакции.
6.Углерод. Свойства углерода.	1.В составе каких соединений, растения и животные усваивают углерод из внешней среды. Назовите эти соединения.     2.При плавлении меди на поверхности образуются оксиды меди: Cu2O и CuO. Для удаления этих примесей в расплав погружают свежеспиленное бревно. Напишите уравнения реакций восстановления оксидов меди углеродом древесины.
7.Углеводороды.	Назовите и напишите химическую формулу газа:  который является составной частью природного газа, рудничного газа, который образуется в результате разложения животных и растительных организмов без доступа воздуха (болотный газ), который бывает причиной взрывов в шахтах. Напишите уравнения реакции получения данного газа.
8.Спирты и фенолы.	Попадание в организм человека простого органического соединения Х, которое можно легко перепутать с этанолом, часто является причиной отравлений, заканчивающихся слепотой или смертью пострадавшего. Назовите это вещество и охарактеризуйте его свойства.
9.Углеводы.	Способность дрожжевых грибков вызывать «спиртовое брожение» используется в производстве этилового спирта, в пищевой промышленности (производство вина, пива, хлебопечении) и в домашнем хозяйстве. Газ, образующийся в процессе брожения, является причиной того, что тесто, приготовленное на дрожжах - поднимается. Напишите уравнение процесса спиртового брожения.
10.Карбоновые кислоты.	Объясните, почему в жесткой воде мыло не обладает моющим действием. Напишите уравнения протекающей при этом химической реакции.

 

Рассмотренные упражнения и задания используются на уроках с целью закрепления, систематизации и проверки знаний учащихся.

                Каждый вид самостоятельной работы, направленный на интеллектуальное развитие, выполняет определенные дидактические функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 6.

 

Дидактические функции самостоятельной работы, направленной на интеллектуальное развитие.

 

Виды самостоятельной работы, направленной на интеллектуальное развитие	Дидактические функции
1.Химический эксперимент.	Источник химической информации обеспечивает единство познавательной и практической деятельности, учит применять знания на практике, способствует отработке экспериментальных умений и навыков.
2.Самостоятельная работа с учебным текстом и дополнительной литературой.	Источник химической, межпредметной информации, программного и внепрограммного характера, развивает кругозор, интеллектуальные умения: анализ, синтез, сравнение, конкретизацию.
3.Задания, упражнения, вопросы.	Активизирует гибкость мыслительных операций, глубину проникновения в сущности изучаемого явления.
4.Сочинения, доклады, рефераты.	Развивает умение вести устное, письменное повествование, давать описания явлений, законов, рассуждать, делать выводы, приводить доказательства.
5.Самостоятельные работы по подготовке наглядных пособий, схем.	Способствует систематизации учебного материала, усиливает познавательную активность. Помогает развивать воображение, внимание, память, логическое мышление.