Программа интегрированного курса ''Естественные науки через каплю воды''

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №5»

Рабочая программа интегрированного курса

по химии

«Естественные науки через каплю воды»

                                                                                                              Автор:

                                                                                                              Садыкова Л.Д., учитель химии

Югорск

2017 год

«Химии никоим образом научиться невозможно, не видав

самой практики и не принимаясь самому

за химические операции»

М.В. Ломоносов

Пояснительная записка

 В условиях реализации Федеральных государственных образовательных стандартов общего образования большое внимание уделяется формированию метапредметных компетенций. 

В концепции химического образования практическая направленность подчёркивается как важное требование обновления содержания, но в последние годы снижается качество усвоения учебного материала курса химии. Это связано с сокращением количества часов на лабораторные работы и решение экспериментальных задач, резко снижает мотивацию к учению, переводит экспериментальную науку в область абстракций.

Переход старшей школы на профильное обучение ставит задачу сознательного, отвечающего склонностям и потребностям учащихся, выбора профилирующего направления в основной школе.

Одним из путей формирования  метапредметных умений и осознанного выбора профессионального образования учащихся является   интеграция учебных дисциплин для достижения целостности содержания образования за счет установления внутри- и междисциплинарных связей, взаимодействия между различными образовательными программами.

 Решению новых педагогических задач позволяет реализация интегрированного курса «Естественные науки через каплю воды», разработанного  совместно с учителями естественнонаучного цикла и специалистами производственно-технической лаборатории МУП Югорскэнергогаз.

Цель интегрированного курса: формирование личностных, метапредметных и предметных компетенций и осознанного выбора профильного обучения в старшей школе.

Задачи:

- повысить уровень знаний учащихся по предмету, который проявляется в глубине усваиваемых понятий, закономерностей за счёт их многогранной интерпретации с использованием сведений интегрируемых наук;

- изменить уровень интеллектуальной деятельности, путём рассмотрения учебного материала с позиции ведущих идей, установлением естественных взаимосвязей между изучаемыми объектами и проблемами;

- повысить познавательный интерес учащихся, проявляемый в желании активной и самостоятельной работы на занятиях;

- включать учащихся в творческую деятельность через проектную и исследовательскую деятельность;

Программа интегрированного курса «Естественные науки через каплю воды» (8-9 класс) строится с  учетом межпредметных связей с физикой, биологией, математикой, экологией (приложение 1). Программа рассчитана на 34 часа.

Эффективными формами, методами и приемами практико-ориентированного обучения в формировании личностных, метапредметных и предметных компетенций школьников являются:

- учебное исследование в рамках занятий (выполнение творческих заданий исследовательского характера);

- учебный химический эксперимент;

- домашний химический эксперимент как вид самостоятельной работы обучающихся.

- исследовательская и проектная деятельность школьников;

- поиск материалов исторического характера, биографических справок о великих учёных, объяснение загадок с обыкновенной водой (школьники знакомятся со статьями СМИ, рекламными объявлениями, изучают химический состав воды из разных источников, выступают в роли ведущего программы «Самая чистая вода» и др.).

Программой предусмотрено изучение теоретических вопросов, проведение  лабораторных работ, практических занятий, практикумов по решению познавательных задач, экскурсий. 

СОДЕРЖАНИЕ   КУРСА

Содержание курса имеет интегрированный характер.  Он может рассматриваться   как курс, поддерживающий  изучение основного  курса химии, позволяющий расширить некоторые вопросы (способы выражения концентрации растворов, гидролиз), а также закрепить материал, изученный в 8 классе. Содержание каждой  темы интегрированного курса включает в себя самостоятельную (индивидуальную или коллективную) работу учащихся.

Введение   1 час

    Химия, физика, биология, экология –  науки о природе.  Роль наук в изучении окружающего мира.

Значение  и   свойства воды. 2 часа

    Значение воды, состав воды, строение молекул воды (химическая связь, водородная связь). Химические свойства воды.  Изотопы водорода. «Тяжёлая»  вода. Способы получения тяжёлой воды, её свойства.

Лабораторные работы:

1. Взаимодействие воды с металлами (натрием, кальцием).

2. Взаимодействие воды с оксидами металлов и неметаллов: оксид кальция, оксид серы(4),  оксид железа(3).

Домашняя практическая  работа - исследование. Количественное использование воды в  домашнем  хозяйстве  (см. приложение)

Аномалии воды. Лёд. 6 часов

     Аномалии воды: температура плавления и кипения, высокая теплоёмкость, скрытая теплота  испарения, расширение воды при замерзании, изменение плотности воды в зависимости от  температуры, поверхностное натяжение воды. Лёд,  строение льда.  Биологические  свойства талой воды. 

   Вода  как растворитель. «Живая» и «мёртвая» вода. «Серебряная вода».   Способы выражения концентрации растворов (массовая доля, молярность, нормальность).  Применение растворов в быту, медицине, сельском  хозяйстве. Решение познавательных и межпредметных задач.

Демонстрационные опыты: доказывающие большое поверхностное натяжение воды: «бездонный бокал», «копейка (игла), которая не тонет», температура кипения и плавления воды, приготовление охлаждающей смеси (снег и соль).

Вода в организме человека и животных. 7 часов

Вода в живых организмах. Количество воды в организмах животных и растений. Содержание воды в тканях и органах человека. Функции воды в организме. Баланс воды в организме: потребление и выделение воды.

Пути использования воды в организме: переваривание пищи. Эндогенная вода. Жажда.

Понятие гидролиза. Гидролиз солей и органических веществ.

 Воздух, влажность воздуха (относительная и абсолютная). Определение влажности воздуха. Гигрометр. Гигроскопичность. Влияние влажности воздуха  на здоровье человека.

Кристаллогидраты.  Применение кристаллогидратов в природе, быту и технике.

Лабораторные  работы:

1. Гидролиз крахмала, сахарозы (химическим  способом и под действием ферментов слюны).

2. Исследование растворов солей индикатором.

 Практические  работы:

      1. Количественное  определение  кристаллизационной  воды  в  кристаллогидратах. Установление формул кристаллогидратов.

     2. Определение влажности воздуха.

Морская и питьевая  вода. Очистка и опреснение  воды.  7 часов.

   Море и жизнь. Состав морской воды. Океан – среда жизни. Химический состав морской воды.

   Вода, которую мы пьём. Требования к питьевой воде. Экологические проблемы в области охраны воды  в  городе Югорск. Направления деятельности природно-охранных предприятий по предупреждению загрязнений водоёмов города и области.  

 Очистка воды. Опреснение воды дистилляцией. Иониты.  Источник пресной воды – лёд.

 Минеральные воды. История минеральных вод: храмы Эскулапа, А. С. Пушкин о минеральных водах. Состав минеральных вод. Действие минеральных вод на  организм.

Практические работы:

 1. Исследование состава минеральных вод: обнаружение катионов магния, кальция,  хлорид, карбонат и  сульфат анионов. Обнаружение углекислого газа.

2. Очистка воды  различными способами: фильтрованием через песочный фильтр, древесный уголь, коагуляцией сульфатом алюминия. Очистка  воды ионитами.

Подведение  итогов работы. 3 часа

 Научно-теоретическая конференция  «Мир воды».  

Содержание курса:

Тема (содержание)	Формы организации деятельности	Основные виды деятельности
Введение	Поиск материалов исторического характера	• описывать роль наук в изучении окружающего мира; •ориентироваться в потоке информации, относящейся к вопросам роли наук в изучении окружающего мира; • адекватно понимать информацию, относящуюся к экологической сфере общества, получаемую из различных источников.
Значение  и   свойства воды	Домашний химический эксперимент	• характеризовать основные свойства воды; • сравнивать и сопоставлять свойства воды; • объяснять роль воды в деятельности человека; • давать на основе полученных знаний характеристику физических и химических свойств воды; • использовать элементы причинно-следственного анализа при характеристике свойств воды; • описывать реальные связи и зависимости между значением и свойствами воды;
Аномалии воды. Лёд	Выполнение творческих заданий исследовательского характера	• характеризовать и иллюстрировать свойства 3 агрегатных состояний воды; • приводить примеры, иллюстрирующие значимость твердого агрегатного состояния воды; • применять полученные знания для решения отдельных социальных проблем.
Вода в организме человека и животных.	Поиск материалов исторического характера, выполнение творческих заданий исследовательского характера	• характеризовать значение воды в организме человека и животных; • применять полученные знания для характеристики; • формулировать и аргументировать собственные суждения, касающиеся роли воды в организме человека; • анализировать значение воды в организме человека; • решать познавательные задачи в рамках изученного материала, отражающие типичные ситуации в экономической сфере деятельности человека; • выполнять несложные практические задания;
Морская и питьевая  вода. Очистка и опреснение  воды	Домашний химический эксперимент, исследовательская и проектная деятельность.	• объяснять, что такое экологическая угроза, экологическая мораль; • характеризовать влияние человека на природу; анализировать, делать выводы; • решать практические задачи в рамках темы. •анализировать безответственное поведение человека по отношению к природе; • осуществлять поиск необходимой информации. • знать, какие законы стоят на страже охраны природы.

Тематическое планирование:

№ п/п	Наименование разделов, тем	Дата прохождения
Введение (1час)
1	Науки о природе. Роль наук в изучении окружающего мира.  Роль воды в геологической истории и возникновении и существовании жизни на Земле.
Значение и свойства воды (2часа)
2	Значение воды в жизни человека и животных. Структура воды.
3	В главной роли – Вода. Необычные свойства воды.
Аномалии воды. Лёд (6 часов)
4	Аномалии воды. Лёд.
5	Физическая и химическая теория растворов. Способы выражения концентраций растворов.
6	Удельная теплоемкость. Плотность воды.
7	Архимедова сила.
8	Решение познавательных межпредметных задач.
9	«Живая» и «мертвая» вода.
Вода в организме человека и животных (7 часов)
10	Организм - химическая лаборатория. Вода в живом организме.
11	Роль микроэлементов, содержащихся в питьевой воде и их влияние на организм человека. Определение формул по W элементов.
12	Водный обмен веществ. Питание и пищеварение.
13	Состав природных вод. Микрофлора водоемов. Их влияние на организм человека (дизентерия, холера, гепатит, туляремия и т. д.)
14	Кристаллизационная вода. Кристаллогидраты.
15	Практическая работа по теме: «Количественное определение кристаллизационной воды в кристаллогидратах».
16	Практическая работа по теме: «Определение влажности воздуха»
Морская и питьевая вода. Очистка и опреснение воды (7 часов)
17	Морская  и питьевая вода. Проблемы чистой воды. Микрофлора водоемов, их влияние на организм человека.
18-19	Экскурсия на водоочистные сооружения города Югорска. Методы очистки воды
20	Практическая работа по теме: «Исследование качества питьевой воды, органолептические показатели воды».
21	Практическая работа по теме: «Исследование состава минеральной воды»
22	Практическая работа «Определение наличия веществ  в природной воде».
23	Решение расчетных задач по теме «Растворы»
Подведение итогов работы (3 часа)
24-25	Конференция «Мир воды»
26	Подведение итогов. Определение тем для выполнения проектных и исследовательских работ.
Разработка проектов и исследовательских работ и представление на школьной конференции - 8 часов (приложение 2)

Результаты освоения курса:

После изучения данного курса учащиеся должны

знать:

- состав пресной и морской воды. Физические и химические свойства воды. Электрохимические свойства воды.  Основные требования к питьевой воде, болезни, связанные с загрязнением воды;

- гидрологические и гидробиологические методы исследования водных объектов;

- роль воды на Земле;

- причины нехватки воды на планете Земля, основные источники загрязнения гидросферы и их влияние на здоровье человека;

- способы очистки воды в быту и полевых условиях.

уметь:

- проводить качественные реакции на ионы металлов: кальция, магния, натрия; анионы: сульфат, карбонат, хлорид;

- решать задачи познавательного и межпредметного содержания;

- уметь работать в группе;

- определять цель, выделять объект исследования, способы регистрации полученной информации, её обработку;

- вычленять экологические проблемы охраны водных ресурсов и пути решения проблем через выполнение проектных и исследовательских работ.

Ожидаемый результат

- расширение кругозора учащихся за счет углубления и интеграции сведений о живой природе;

- формирование целостного мировоззрения  с осознанием первичности природы по отношению к человеку, социуму и техносфере;

- повышение качества образования обучающихся;

- осознанный выбор профиля дальнейшего обучения.

Литература

1.  Федеральный закон РФ "Об образовании в Российской Федерации", N 273-ФЗ от 29.12.2012

 2. Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа», утвержденная Президентом РФ от 04.02.2010г. № 271.

3. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (утвержден приказом Министерства образования и науки РФ от 17.12.2010  № 1897.).

4. Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования. Утверждена приказом Министра образования № 2783 от 18.07.02г Профильная   школа № 1 - .2003.с12 – 18, № 2 с 3 – 6.

5. Бахтамов Р. Фигуры не имеет М. Знание.1977.

6. Верховский В.Н. Техника и методика химического эксперимента Москва Просвещение 1990.

6. Горский Н.Н. Вода-чудо природы М. Знание. 1986. «Химия» приложение к газете «Первое сентября»№9 1996.

7. Зверев И. Д. Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека. М. Просвещение 1978.

8. Крицман В.А. Книга  для чтения по неорганической химии Ч1 М. Просвещение 1974  с 157

9. Немчинова Г.Л. Путешествие по шестой группе М. Просвещение.1976 с 48

10. Николаев А.Л. Первые в рядах  элементов. М. Просвещение 1989. с17, 83.

11. Петрянов  И. В. Самое необыкновенное вещество в мире. Библиотека детской энциклопедии. М. Педагогика.1975.

12. Попова Л.Ф. От лития до цезия. М. Просвещение1972 с 10, 18.

13. Сергеев Б.Ф. Жизнь океанских глубин М. Молодая гвардия.1990.

14. Химический  Энциклопедический словарь. М. Советская энциклопедия 1983.

15.Энциклопедический словарь юного химика. М. Педагогика1982.

Приложение 1

Возможности осуществления внутри - и межпредметного интегрирования по биологии, физике, математике и экологии

Биология	Физика	Экология	Математика
Вода в живом организме.	Физическая  теория растворов.	Экологические проблемы в области охраны воды. Направления деятельности природно-охранных предприятий по предупреждению загрязнений водоёмов города и области.	Определение формул по W элементов.
Роль микроэлементов, содержащихся в питьевой воде и их влияние на организм человека.	Удельная теплоемкость. Плотность воды		Способы выражения концентрации растворов.
Водный обмен веществ. Питание и пищеварение.	Архимедова сила.
Состав природных вод. Микрофлора водоемов. Их влияние на организм человека (дизентерия, холера, гепатит, туляремия и т. д.)
Биологические  свойства талой воды.

Приложение 2

Темы для рефератов:

1. Вода в четвертом состоянии.

2. Тяжелая вода.

3. Полезные аномалии.

4. Водяной голод.

5. Вода – топливо будущего.

6. Лёд – строительный и художественный материал.

7. Металлы океана.                                                              

8. Секреты замороженной и талой  воды.

9. «Серебряная вода» её применение

10. Хлорирование и озонирование воды.

11.Вода в литературе, искусстве (в произведениях писателей,  поэтов, художников). 

Темы для исследовательских и проектных работ:

1. Основные источники загрязнения вод в ХМАО-Югре.

2. Определение катионов и анионов в водопроводной воде.

3. Уровень загрязнения рек и других водоемов в окрестностях города Югорска.