Уровень индивидуальной познавательной
деятельности или познавательная компетентность
лежит в основе самодостаточной, инициативной
жизнедеятельности личности. На уроках биологии,
химии, экологии и др. студенты должны изучить не
только основы этих дисциплин, но и овладеть
механизмом приобретения, организации и
применения знаний.
В основе познавательной компетентности лежат
общеучебные умения, которые можно сгруппировать
по следующим основаниям: учебно-управленческие,
учебно-информационные, учебно-логические.
Предмет химии является наиболее подходящим для
развития учебно-логических умений студентов. Под
учебно-логическими умениями понимают
общеучебные умения, обеспечивающие чёткую
структуру содержания процесса постановки и
решения учебных задач. Логические умения –
важнейший компонент мыслительной деятельности.
В процессе предлагаемого занятия идёт
выполнение логических операций по анализу,
синтезу, сравнению, обобщению, классификации,
определению понятий, доказательству.
Тема: Повторение и обобщение знаний по теме «Кислородсодержащие органические соединения».
Цель: Посредством логических операций по анализу, синтезу, сравнению, обобщению, классификации органических веществ по предложенным молекулярным и структурным формулам закрепить и обобщить знания по теме «Кислородсодержащие органические соединения».
Задачи:
- Образовательные:
- закрепить понятия: радикал, функциональная группа, пи-связь, сигма-связь, спирт, простой эфир, альдегид, карбоновая кислота, сложный эфир, реакции замещения, присоединения, восстановления, окисления;
- закрепить умения по составлению структурных формул веществ и уравнений реакций;
- закрепить практические умения по работе с лабораторным оборудованием и химическими веществами.
- Развивающие:
- развивать учебно-логические умения анализировать состав и свойства вещества по структурной формуле;
- составлять структурную формулу вещества исходя из его свойств, качественного и количественного состава (синтез);
- сравнивать состав и свойства веществ по структурным формулам;
- классифицировать предложенные вещества, аргументируя свои действия;
- формулировать определения понятий;
- экспериментально определять свойства вещества, доказывая его принадлежность к определённому классу органических веществ.
- развивать речь студентов (грамотную, логически выстроенную). Развивать память.
- Воспитательные:
- воспитывать интерес к предмету, учению.
Принципы обучения:
- Традиционные: научности, сознательности и активности, систематичности и последовательности.
- Развивающего обучения: обучение на высоком уровне сложности, деятельности, ведущей роли теоретических знаний.
- Гуманизации обучения (Роджерс): диалогизации, индивидуализации, проблематизации.
Методы обучения:
- Организации учебно-познавательной деятельности: упражнения, беседа, повторение, лабораторная работа.
- Стимулирования учебно-познавательной деятельности: создание ситуации успеха, поощрение и порицание, создание ситуации творческого поиска, оперативный контроль.
- Развития психических функций: творческие задания, постановка проблемы.
- Организации взаимодействия учащихся и накопления социального опыта: освоение норм ведения разговора, метод взаимной проверки, создание ситуации взаимных переживаний.
- Контроля и диагностики учебно-познавательной деятельности: наблюдение за учебной работой студентов, устный опрос.
Форма обучения: урок обобщения и систематизации.
Форма организации учебной деятельности – коллективная.
Оборудование: аншлаги с основными понятиями, лабораторное оборудование (штативы с пробирками, спички, лучинки, реактивы)
ХОД ЗАНЯТИЯ
Вступительная беседа по актуализации знаний
- Какие химические элементы входят в состав кислородсодержащих органических соединений?
- Назовите классы кислородсодержащих органических соединений.
- Выразите состав этих веществ общей формулой.
- Что такое функциональная группа вещества? Приведите примеры.
- Какие радикалы по структуре вам известны?
- От чего зависят свойства радикала?
Упражнения по закреплению знаний по теме и развитию учебно-логических умений
1. Анализ – это мысленное расчленение объекта на составные части.
- Определяем объект анализа (формула вещества);
- Определяем аспект анализа (состав и функции);
- Определяем компоненты объекта (радикал и функциональную группу, их свойства);
- Качественно и количественно описываем компоненты (качественно – свойства, количественно – соотношения).
Задание: рассмотреть структурную формулу вещества, определить его принадлежность к классу органических веществ, написать уравнения реакций, характерных для него.
Дано вещество: СН2 = СН – СН2 – ОН
Ход анализа:
- Функциональная группа – ОН, т. е. вещество является спиртом;
- Радикал имеет двойную связь, т. е. непредельный;
- Свойства по функциональной группе: реакции с натрием, хлоридом водорода, дегидратация, с карбоновыми кислотами.
- Свойства по радикалу: реакции присоединения по месту разрыва двойной связи (пи – связи) с водородом, галогеном, галогеноводородом, водой и др.
Аналогично анализируют состав и свойства вещества другого класса.
2. Синтез – мысленное соединение составных частей объекта.
Задание: составить структурную
формулу вещества по названию, написать уравнения
реакций, характерных для него.
Дано вещество 2,2,3-триметил,4-этилгексанол-1
Ход синтеза:
- Гекса – в цепи 6 атомов углерода;
- Ол-1 – это спирт, функциональная группа ОН у первого атома углерода;
- 2,2,3-триметил – у 2,2,3 атомов углерода есть метильные радикалы СН3;
- 4-этил – у четвёртого атома углерода есть радикал этил С2Н5;
Расставляем атомы углерода согласно валентности, получаем структурную формулу вещества.
С11Н23ОН – молекулярная формула
Свойства функциональной группы – реакция с натрием, галогеноводородом, спиртом. Свойства радикала – реакция замещения с галогеном.
3. Сравнение – логический приём, при
помощи которого устанавливается сходство и
различие объектов действительности.
Сходство – наличие общего признака у
объектов.
Различие – наличие отличительного
признака у объектов.
Сравнение может быть неполным (только сходство
или различие) и полным (сходство и различие).
Задание. Сравнить вещества по структурным формулам. Составить молекулярные формулы этих веществ. Написать уравнения реакций, характерных для этих веществ.
Даны вещества: СН3 – СН2 –
СООН и СН2 = СН – СООН
Выполняем полное комплексное сравнение, т. е.
устанавливаем сходство и различие веществ по
нескольким аспектам.
Сходство.
1 аспект – состав:
- Оба вещества имеют одинаковый качественный состав (С, Н, О);
- Оба вещества являются карбоновыми кислотами, т. к. имеют функциональную карбоксильную группу – СООН
2 аспект – свойства:
- Имеют одинаковые свойства по функциональной группе – реакции с активными металлами, оксидами металлов, гидроксидами металлов, солями слабых кислот, со спиртами (пишем уравнения реакций).
Различие.
1 аспект – состав:
- Вещества имеют разный количественный состав (молекулярные формулы)
- У первого вещества радикал предельный (прочные сигма-связи), а у второго вещества радикал непредельный (есть непрочная пи-связь).
2 аспект – химические свойства:
- Химические свойства по радикалу разные. Первое вещество вступает в реакции замещения с галогенами, а второе в реакции присоединения по месту разрыва пи-связи (пишем уравнения реакций).
4. Обобщение – переход от ряда факторов, ситуаций, событий к их отождествлению в каких-либо свойствах с последующим образованием множеств, соответствующих этим свойствам.
Индуктивное обобщение.
Задание: исходя из предложенных формул, обобщите знания о составе простых эфиров и дайте определение простого эфира.
Даны вещества: СН3 – О – СН3, СН3 – О – С4Н9, С2Н5 – О – С2Н5, С2Н5 –О – С3Н7
- Актуализируем существенные признаки веществ: два радикала и кислородный (эфирный) мостик между ними;
- Определяем общие существенные признаки: кислородный мостик;
- Фиксируем общность объектов (веществ) в форме понятия:
Простые эфиры – это органические вещества, состоящие из двух углеводородных радикалов, соединённых кислородным (эфирным) мостиком.
Дедуктивное обобщение.
Задание: из предложенных структурных формул выберите формулы альдегидов и назовите их.
- Актуализируем существенные признаки объектов
(веществ), зафиксированные в понятии «альдегиды».
Альдегиды – это органические вещества, содержащие функциональную группу – СОН, соединённую с углеводородным радикалом. - Анализируем общие существенные признаки заданных объектов (веществ): группа – СОН с углеводородным радикалом.
- Сопоставляем существенные признаки и определяем принадлежность веществ к данному понятию (альдегиды). К альдегидам относятся вещества под номерами 2, 7, 8, 9.
5. Классификация – распределение объектов по классам согласно сходству и различию между ними.
Задание: классифицируйте вещества, представленные формулами.
- Устанавливаем род объектов для классификации: кислородсодержащие органические вещества;
- Устанавливаем признаки объектов: радикал и функциональная группа;
- Определяем общие и отличительные признаки объектов: углеводородный радикал – общий признак, функциональная группа – отличительный признак;
- Определяем основание для классификации рода: отличительный признак, по которому род будет делиться на виды – функциональная группа;
- Распределяем объекты по видам (формулы веществ по классам).
6. Формулировка понятий
Понятие – это форма мышления, в которой отражаются существенные признаки одного одноэлементного класса.
Задание: сформулируйте понятия – спирты, простые эфиры, альдегиды, карбоновые кислоты, сложные эфиры.
7. Доказательство – это подтверждение какого – либо положения фактами или доводами.
Задание: докажите, что предложенное вещество является карбоновой кислотой. Исходя из состава С2Н4О2, запишите структурную формулу этого вещества.
Структура доказательства
1) Тезис – суждение, истинность которого надо доказать.
С2Н4О2 – это карбоновая
кислота, т. е. органическое вещество, молекулы
которого содержат карбоксильную группу – СООН,
соединённую с углеводородным радикалом.
Предполагаемая структурная формула СН3 –
СООН
2) Аргументы доказательства –
суждения, из которых выводится истинность
тезиса.
Доказываем экспериментально:
- Если вещество является кислотой, оно будет окрашивать лакмус в красный цвет;
- Реагировать с активными металлами с выделением газа водорода
Водород проверяем зажженной спичкой
- Реагировать с гидроксидами металлов
- Проявлять др. характерные для кислот свойства
3) Демонстрация – способ логической
связи между тезисом и аргументами.
Данное вещество вступает в реакции, характерные
для карбоксильной группы – СООН, значит это
карбоновая кислота (СН3 – СООН этановая или
уксусная).
Итоги занятия: цель урока выполнена: через логические операции мы повторили и обобщили материал темы, развивая свои учебно-логические умения, речь память.