Применение методики дидактических задач при изучении химии

Разделы: Химия, Общепедагогические технологии

Основа обучения – не только самостоятельное планирование учащимися, контроля их деятельности, но и организации ими собственного учебного процесса.

Ядро обучения – понимание постановки задания, добывание информации, планирование работы, выполнение деятельности, её контроль и оценка.

Цель рабочих заданий – не работа как таковая, а усвоение базы знаний, необходимых для компетентного выполнения профессиональной деятельности.

Обязательные этапы урока:

1. Информация.
2. Планирование.
3. Принятие решения.
4. Выполнение.
5. Контроль.
6. Оценка.

А теперь поподробнее остановимся на этих этапах.

1. Информация. Занятие начинается с постановки профессионально-практического за­дания: нужно выполнить заказ клиента, изготовить деталь, доставить холодные закуски, и т. д. Что будет выбрано исходным пунктом задания, зависит от знаний, которые нужно сооб­щить. Через близкую к профессии постановку задания достигается двойная цель. Во-первых, подростки видят, с какими требованиями они столкнуться в дальнейшей профессио­нальной жизни и, во-вторых, возникает адекватная ситуация запроса необходимых в про­фессии знаний и умений.
2. Планирование. Так как задание является для учащихся новым и выбрано так, что с помощью раннее полученных знаний и умений его нельзя решить, они чувствуют информационный дефицит. Учащиеся запрашивают недостающую информацию. Педагог держит ее наготове в форме информационных листов, инструкций по эксплуатации, договоров и т.д. Обучающиеся знакомятся с данной им информацией и направляют ее на решение проблемы. Тем самым занятие переходит в третью фазу.
3. Принятие решения. На третьем этапе занятия планируется дальнейший ход действий при решении задания. Число и последовательность рабочих этапов определяется так же, как и средства, необходимые для каждого рабочего этапа. К этой фазе относится также оценка последствий принятия мер, чтобы удовлетворить принципу минимум-максимум: с наимень­шими затратами добиться наибольшей пользы.
4. Выполнение. За планированием решения задания следует воплощение запланирован­ного в конкретные действия. Техническая деталь функционирует, буфет изготовлен, договор составлен вплоть до подписи, расчёт сделан. Требования к оборудованию помещения и используемым средствам могут быть очень высоки.

5. Контроль. После выполнения задания наступает этап контроля сделанной работы. Исследуется только, достигнута ли цель действия: соответствует ли буфет тому, что запла­нировано, достигнута ли функциональность технической установки или является ли дого­вор юридически безупречным.

6. Оценка. Занятия заканчиваются оценкой выполнения задания. Целесообразность стра­тегии работы исследуется так же, как и кооперация в группе, бережное использование инст­рументов, и т.д. Так как до этого времени занятие было только примерным, в последнем шаге речь идет о том, чтобы исследовать способность к обобщению полученных знаний и навыков - проблема, дискутируемая в настоящее время в профессиональной педагогике Гер­мании.

Различают два варианта методики – задание и анализ.

Задание: учащиеся должны искать решение для открытой ситуации. Например,
1). Вы купили новый компьютер. Вам предстоит его подключить.
2). Как кондитер, Вы получили заказ на приготовление полуоткрытого пирога из дрожжевого сдобного теста весом 1 кг.
3). Вам как малярам предстоит оклеить обоями бетонные ошпатлёванные поверхности площадью 20 м2.
4). Вам необходимо как швее соединить втачной рукав с проймой. Или, например, в теме «Оказание первой медицинской помощи при закрытых переломах.

Задание: Вам предстоит наложить шину при переломе кистевого сустава, полученного в результате несчастного случая из подручных средств. И т. д.

Анализ: исследуются готовые детали, а у отдельных деталей – последовательность шагов изготовления, исследуется выполненная работа пошагово.

Например, при включении компьютера выполнены следующие действия:

а) проверка наличия гибкого диска в дисководе;
б) включение системного блока;
в) включение монитора.

Проанализируйте правильность выполнения действий и определите возможность отказа загрузки операционной системы. И т. д.

Или, например, такое задание по методике дидактических задач (вариант задание).

Тема: Номенклатура этиленовых углеводородов.

Представьте, что вы лаборант научно-исследовательского института органической химии. Вам в лабораторию поступили вещества, названия и формулы которых необходимо определить.

Или другой пример.

Тема урока: «Решение задач на определение молекулярной формулы».

Представьте себе, что вы лаборант научно-исследовательского института органической химии. Вам в лабораторию поступило вещество без этикетки, формулу которого необходимо определить. Для этого провели анализ этого соединения.

При его сгорании массой 7,8 г образовалось 26,4 г углекислого газа и 5,4 г. воды. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2,69. Определите молекулярную формулу вещества. Назовите вещество и напишите его структурную формулу.

Важным моментом урока, проводимого по этой методике, является понимание каждым учеником поставленных задач. Это подтверждается их активной самостоятельной работой на последующих фазах урока: планировании, решении, презентации.

Каждый из них был поставлен в позицию активного участника познавательного процесса. Ситуация на занятии была максимально приближена к реальным условиям, в которые ежедневно попадает какой-то определённый работник

Однако обучающиеся не были «одни» на уроке. Общее руководство, управление занятием должен умело осуществлять учитель. Он выступает в роли то консультанта, стимулирует активность, поддерживает инициативу групп и, в то же время, не даёт своих советов и рекомендаций. Вместе с тем, с помощью наводящих вопросов учитель побуждает обучающихся к самостоятельным действиям, решениям, выводам, обращает внимание на основной критерий оценки результатов - соответствие выполненной работы основной цели урока. Такой подход позволяет сформировать у обучающихся важные качества: способность быстро анализировать ситуацию, самостоятельно творчески решать практические задачи. Положительные результаты заключительных фаз урока (контроль и оценка) свидетельствуют об усвоении материала, достижении поставленной цели.

Основным достоинством урока, ориентированного на действие, является возможность выразить собственную точку зрения в процессе совместного обсуждения. Это приближает теорию к реальной практической действительности и приводит к пониманию, что знания нужны не для того, чтобы просто знать, а чтобы уметь действовать в конкретной ситуации, используя приобретенные знания.

Тема урока (10 класс): «Решение задач на определение молекулярной формулы»

Цели урока:

  • Рассмотреть решение задач на определение молекулярной формулы по массе продуктов сгорания.
  • Продолжать развивать умение выделять главное , обобщать, составлять алгоритм решения задач на определение формулы.
  • Воспитывать аккуратность, внимательность при выполнении заданий.

Оборудование:

  • раздаточный дидактический материал;
  • метаплан (Приложение 2);
  • магнитная доска;
  • периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева.

Цель заданий: усвоение базы знаний, необходимых для компетентного выполнения профессиональной деятельности. Учащиеся должны искать решение для открытой ситуации, планировать её выполнение и т.д.

В данной разработке предлагается технологическая карта урока, где представлены все этапы урока, цели каждого этапа, их содержание, формы, методы, средства обучения и измерители.(Приложение 1 – лист Д-11).
Класс делится на 4 подгруппы.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

  • Приветствие
  • Работа с журналом.
  • Объявление темы и целей урока.

II. Актуализация опорных знаний

1. Фронтальный опрос по вопросам.

а) Что называется углеводородам?
б) Какие классы углеводородов вы знаете?
в) Назовите характерные особенности в строении каждого класса углеводородов: предельных, этиленовых, диеновых, циклопарафинов, ацетиленовых, ароматических углеводородов.
г) Назовите простейших представителей каждого класса углеводородов?
д) Какие реакции характерны для каждого класса углеводородов?
е) Что называется относительной плотностью вещества?
ж) Как определить молекулярную массу вещества, зная относительную плотность этого вещества, по какому-либо газу.

2. Тестовое задание (по проверке домашнего задания).

Проводится инструктаж о выполнении тестового задания. Предлагается в четырёх вариантах. (Приложение 1 – лист Д-4).
После выполнения задания учащиеся проверяют правильность с помощью эталонов ответа (взаимопроверка). (Приложение 1 – Лист Д-5).
Отметки за выполнение тестового задания вносятся всей подгруппе в оценочные листы. (Приложение 1 – Лист Д-6).

III. Изучение нового материала

1. Постановка задачи.

Вам дана задача:

Представьте себе, что вы лаборант научно-исследовательского института органической химии. Вам в лабораторию поступило вещество без этикетки, формулу которого необходимо определить. Для этого провели анализ этого соединения.
При его сгорании массой 7,8 г образовалось 26,4 г углекислого газа и 5,4 г. воды. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2,69. Определите молекулярную формулу вещества. Назовите вещество и напишите его структурную формулу.

Ещё раз внимательно прочитайте задание, которое дано на листе (Д-1). (Приложение 1 – лист Д-1).

2. Информирование.

Для выполнения этой задачи вам в помощь даётся информационный лист Д-2. (Приложение 1 – Лист Д-2).

Задаётся вопрос: «Хватит ли Вам информации для того, чтобы выполнить выданную Вам задачу? Выдаются дополнительные информационные листы Д-3. (Приложение 1 – лист Д-3).

3. Планирование и принятие решения.

Предлагается взять лист планирования Д-7 и составить краткий план (алгоритм) выполнения задачи. Алгоритм должен быть: с одной стороны кратким, с другой стороны – посмотрев на него, вы легко смогли бы решить задачу такого типа. Каждый учащийся работает самостоятельно. Для составления алгоритма разрешается пользоваться информационными листами.

После индивидуальной работы предлагается взять лист выполнения Д-8 и решить задачу, данную учащимся на листе Д-1 (Приложение 1 – лист Д-8). Каждый ученик выполняет работу самостоятельно, пользуясь разработанным планом.
После самостоятельного составления алгоритма предлагается обсудить его в подгруппе и только затем проводится обсуждение в классе.

Благодаря совместной работе составляется алгоритм, который обсуждается в классе:

1). Определить молярную массу. (Вопрос. Как вы будете её определять?)
2). Рассчитать количество вещества СО2 и С. (Вопрос. Как это определяется?)
3). Рассчитать количество Н2О и Н. (Вопрос. Как будем определять количество вещества Н2О и Н?)
4). Определить массы С и Н.
5). Определить, входит ли кислород в состав данного вещества и его массу.

(Вопросы. Как определяется масса кислорода?
Какая общая формула характерна для вещества, если полученная масса кислорода больше нуля?
Какая общая формула характерна для вещества, если полученная масса кислорода равна нулю?
Какая общая формула характерна для вещества, если полученная масса кислорода меньше нуля?)

6). Определить соотношение С, Н и (О). (Вопрос. Почему (О) – в скобках?)
7). Определить простейшую формулу. (По соотношению)
8). Определить истинную формулу вещества.

(Вопросы. Как определяется истинная формула вещества?
Какова формула вещества, если n = 4?
Какова формула вещества, если n = 6?)

9). Назвать вещество.
10). Предложить структурную формулу.

4. Выполнение работы.

Учащимся предлагается взять лист выполнения Д-8 и решить задачу, данную учащимся на листе Д-1. (Приложение 1 – лист Д-8). Каждый ученик выполняет работу самостоятельно, пользуясь разработанным планом.

После выполнения задачи проводится проверка. Для этого каждая подгруппа на специальном листе бумаги пишет ответы к задаче. По критериям оценивается выполненная работа.
После этого учащиеся проверяют ход решения задачи с эталоном выполнения. (Приложение 1 – лист Д-9). Ребята определяют свою оценку по критериям, приведенным в листе Д-9 и проставляют её в оценочный лист (лист Д-6).

IV. Закрепление

Каждому ученику выдаётся задача для индивидуального решения.

V. Домашнее задание

Решить задачи:

  • При сгорании 2,52 г органического вещества образовалось 7,92 г углекислого газа и 3,24 г воды. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2,9. Определите молекулярную формулу этого вещества.
  • Сожгли 4,8 г органического вещества, при этом получили 6,6 г оксида углерода(IV) и 5,4 г воды. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 16. Определите молекулярную формулу вещества.

VI. Итоги урока

Оценки за урок.

VII. Рефлексия (Приложение 1 – лист Д-10).

Тема урока (9 класс): «Вычисления по химическим уравнениям, если одно из веществ содержит примеси»

Цели урока:

  • Рассмотреть вычисления по химическим уравнениям, если одно из веществ содержит примеси.
  • Продолжать развивать умение выделять главное , обобщать, составлять алгоритм вычислений по химическим уравнениям, если одно из веществ содержит примеси.
  • Воспитывать аккуратность, внимательность при выполнении заданий.

Оборудование:

  • раздаточный дидактический материал;
  • метаплан (Приложение 3);
  • магнитная доска;
  • периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева.

В данной разработке предлагается технологическая карта урока, где представлены все этапы урока, цели каждого этапа, их содержание, формы, методы, средства обучения и измерители. (Приложение 5 – лист Д-13).

Класс делится на 5 подгрупп.

ХОД УРОКА.

I. Организационный момент

  • Приветствие
  • Работа с журналом.
  • Объявление темы и целей урока.

II. Актуализация опорных знаний

1. Фронтальный опрос по вопросам.

а) Перечислите основные элементы подгруппы углерода.
б) Назовите количество электронов последнего энергетического уровня элементов подгруппы углерода.
в) Назовите высшую валентность элементов подгруппы углерода.
г) При каких условиях эти элементы способны проявлять высшую валентность?
д) Что называется аллотропией?
е) Какие аллотропные видоизменения углерода вы знаете?
ж) Назовите общую формулу внешнего энергетического уровня элементов подгруппы углерода.
з) Как изменяется число электронных слоёв в атомах элементов подгруппы углерода с увеличением порядкового номера?
и) Как изменяется радиус атомов элементов подгруппы углерода с увеличением порядкового номера?
к) Что является реактивом на углекислый газ?
л) Что является реактивом на карбонат – ион? (1– любая сильная кислота; 2 – известковая вода).
м) Что является реактивом на силикат – ионы?
н) Как легче всего получить углекислый газ в лабораторных условиях?
о) Как в лабораторных условиях можно получить кремниевую кислоту?
п) Где чаще всего в природе встречается кремний? (Оксида и силикатов).

2. Тестовое задание (по проверке домашнего задания).

Проводится инструктаж о выполнении тестового задания. Предлагается в пяти вариантах. (Приложение 4 – лист Д-1).
После выполнения задания учащиеся проверяют правильность с помощью эталонов ответа. (Приложение 4 –Лист Д-6).
Отметки за выполнение тестового задания вносится всей подгруппе в оценочные листы. (Приложение 4 –Лист Д-2).

III. Изучение нового материала

1. Постановка задачи

Вам дана задача.
Представьте себе, что вы химики – технологи различных химических заводов. Вам необходимо произвести анализ или расчёт (каждой подгруппе выдана своя задача).
Внимательно прочитайте задание, которое дано на листе (Д-3). (Приложение 4 – лист Д-3).

2. Информирование

Для выполнения этой задачи вам в помощь даётся информационный лист Д- 4 (Приложение 4 – лист Д-4).

Задаётся вопрос: «Хватит ли Вам информации для того, чтобы выполнить выданную Вам задачу? Выдаются дополнительные информационные листы Д-5. (Приложение 4 – лист Д-5).

3. Планирование и принятие решения.

Предлагается взять лист планирования Д-7 и составить краткий план (алгоритм) выполнения задачи. Алгоритм должен быть: с одной стороны кратким, с другой стороны- посмотрев на него , вы легко смогли бы решить задачу такого типа. Каждый учащийся работает самостоятельно.
Для составления алгоритма разрешается пользоваться информационными листами.
После самостоятельного составления алгоритма предлагается обсудить его в подгруппе и только затем проводится обсуждение в классе.
Благодаря совместной работе составляется алгоритм, который обсуждается в классе:

I. Определение массовой доли чистого вещества (примеси) в образце по известному продукту реакции.

1). Составить данные задачи.
2). Рассмотреть состав образца.
3). Определить массовую долю чистого вещества.
4). Определить массы исходных веществ и продукта реакции (пользуясь таблицей Д. И. Менделеева).
5). Определить массу чистого вещества (по уравнению реакции).
6). Определить массовую долю чистого вещества (по формуле).
7). Написать ответ.

II. Определение массы (объёма) продукта реакции по известным массе образца и массовой доле чистого вещества (примесей) в образце.

1). Составить данные задачи.
2). Рассмотреть состав образца.
3). Определить массовую долю чистого вещества.
4). Определить массу чистого вещества в образце (по формуле).
5). Определить массы исходных веществ и продукта реакции (пользуясь таблицей Д. И. Менделеева).
6). Определить массу (объём) продукта реакции (по уравнению реакции).
7). Написать ответ.

III. Определение массы образца по известным массовой доле примесей и массе (объёму) продукта реакции.

1). Составить данные задачи.
2). Рассмотреть состав образца.
3). Определить массовую долю чистого вещества.
4). Определить массы (объёмы) исходных веществ и продуктов реакции (пользуясь таблицей Д. И. Менделеева).
5). Определить массу чистого вещества через массу (объём) продукта реакции (по уравнению реакции).
6). Определить массу образца (по формуле).
7). Написать ответ.

4. Выполнение работы.

Учащимся предлагается взять лист выполнения Д-8 и решить задачу, данную учащимся на листе Д – 1. (Приложение 4 – лист Д-8). Каждый ученик выполняет работу самостоятельно, пользуясь разработанным планом. Один из подгруппы выполняет решение задачи на специальном листе формата А -3.

После выполнения задачи проводится проверка и защита решённой задачи.

После этого учащиеся сверяют ход решения задачи с эталоном выполнения. (Приложение 4 – лист Д-9). Ребята определяют свою оценку по критериям, приведенным в листе Д-14 и проставляют её в оценочный лист (лист Д-2).

IV. Закрепление

Каждому ученику выдаётся задача для индивидуального решения.
(Приложение – лист Д-11).

V. Домашнее задание

1. Повторить всю тему «Химия элементов - неметаллов»:

а) § 19.1 – § 19.12 (стр. 78 – 145) учебника «Химия – 9» Л. С Гузей, В. В. Сорокин, Р. П. Суровцева;
б) конспекты уроков в рабочей тетради.

2. Решить задачи:

а). Вычислите, какой объём (н. у.) углекислого газа можно получить при взаимодействии 100 г известняка, содержащего 20 % некарбонатных примесей, с избытком соляной кислоты.
б). При сгорании 187,5 г угля образовалось 336 л оксида углерода (IV) (н. у.). Вычислите массовую долю углерода в угле. (Приложение 4 – лист Д-12.)

VI. Итоги урока

Оценки за урок.

VII. Рефлексия (Приложение 4 – лист Д-10).