Введение
Умение решать задачи,
Есть искусство,
Приобретающееся практикой.
Д. Пойма
По учебному плану на предмет «Химия» в 8-9 классах отведено всего два урока в неделю. Программа же по химии весьма обширна, тем более с введением органической химии. Поэтому я вынуждена решить проблему, как при небольшом количестве уроков дать хорошие знания учащимся, в том числе научить решать расчетные задачи.
Решение задач в химическом образовании занимает важное место, так как это один из приемов обучения, посредством которого обеспечивается более глубокое и полное усвоение учебного материала по химии и вырабатывается умение самостоятельного применения приобретенных знаний.
Чтобы научиться химии, систематическое изучение известных истин химической науки должно сочетаться с самостоятельным поиском решения сначала малых, а затем и больших проблем.
Научить учащихся решать осмысленно предлагаемые задачи в курсе химии, помочь преодолеть трудности - непросто. Для достижения поставленной цели использую опыт учителей химии, изложенный в методических журналах, опыт коллег региона. Большую помощь оказывает работа методического центра и городского методического объединения химиков под руководством учителя химии Терентьевой И.Г., где проводились мастер-классы по методике решения задач. Многолетняя работа заставили меня больше практиковать на уроках химии решение задач, подтверждение чему нахожу в публикации профессора В. В. Гузеева. «Предмет нашей законной гордости - большой объем фактических знаний - в изменившемся мире практически потерял свою ценность, поскольку любая информация стала легкодоступной, а объем ее быстро растет. Необходимыми становятся не сами знания, а знания о том, как их применять. Но еще важнее знание о том, как информацию добывать и интегрировать или создавать новую. И то, и другое, и третье – результаты деятельности, а деятельность- это решение задач».Провожу уроки по решению задач обучающего характера, на которых знакомлю детей с правильным оформлением задач данного типа. Учу определять, какие химические процессы происходят, что необходимо использовать при решении выбранной задачи. Много времени уделяю на уроках самостоятельной работе с целью закрепления изученного материала. Для домашней работы задаю задачи по готовым рисункам, химическим уравнениям, схемам, алгоритмам.
Для учета знаний и проверки умений, полученных в процессе изучения данной темы по химии, использую тесты.
Система химических задач, их место в курсе обучения химии
Решение химических -задач важная сторона овладения знаниями основ науки химии. Включение задач в учебный процесс позволяет реализовать следующие дидактические принципы обучения: 1) обеспечение самостоятельности и активности учащихся; 2) достижение прочности знаний и умений; 3) осуществление связи обучения с жизнью; 4) реализация политехнического обучения химии, профессиональной ориентации.
Формирование умений решать задачи является одним из компонентов обучения химии. Для успешного преподавания химии необходимо использование основного дидактического принципа единства обучения, воспитания и развития.
В результате я поняла, что решение задач по химии - необходимый элемент учебной программы и определила следующие цель и задачи.
Цель: Формирование навыков решения расчетных задач разных типов.
Задачи:
- Выявить общие принципы решения расчетных задач.
- Определить общие методические требования к решению химических задач.
- Систематизировать теоретические знания для практического применения при решении задач.
- Проанализировать типичные ошибки учащихся при решении задач.
- Воспитание самостоятельности, трудолюбия, целеустремленности учащихся в процессе решения задач.
Планируемый результат:
- формирование у школьников целостных предметных знаний и опыта деятельности;
- формирование адекватной самооценки;
- выведение на уровень самоорганизации и самовоспитания;
- развитие задатков и творческого потенциала личности и ее адаптация к постоянно изменяющимся условиям современной жизни.
В процессе решения задач происходит уточнение и закрепление химических понятий о веществах и процессах, вырабатывается смекалка в использовании имеющихся знаний. Задачи, включающие определенные химические ситуации, становятся стимулом самостоятельной работы учащихся над учебным материалом.
Решение задач является одним из звеньев в прочном усвоении учебного материала еще и потому, что формирование теорий и законов, запоминание правил, формул, составление химических уравнений происходит в действии.
У учащихся в процессе решения задач воспитывается трудолюбие, целеустремленность, развивается чувство ответственности, упорство и настойчивость в достижении поставленной цели. В процессе решения задач реализуются межпредметные связи, показывающие единство природы, что позволяет развивать. мировоззрение учащихся.
В ходе решения задач идет сложная мыслительная деятельность учащихся, которая определяет развитие как содержательной стороны мышления(знаний), так и действенной(операции, действия). Теснейшее взаимодействие знаний и действий является основой формирования различных приемов мышления: суждений, умозаключений, доказательств.
Задачи расширяют кругозор учащихся, позволяют установить связь химии с физикой, биологией, экологией и математикой. С помощью задач есть возможность развивать у ученика
Общие принципы решения задач
Решение химической задачи состоит из многих операций, которые должны определенным образом соединяться между собой и применяться в установленной последовательности в соответствии со складывающейся логикой решения. Именно эта последовательность и должна привести к положительному результату.
Важный фактор обучения учащихся решению задач – необходимость отработки некоторой последовательности действий, формирование определенного алгоритма действий, который может быть следующим:
- Внимательно прочесть текст задачи, стараясь понять ее суть.
- Выполнить химическую часть задачи.
2.1. Записать условие задачи, используя общепринятые обозначения физико-химических величин.
2.2. Провести запись вспомогательных величин согласно условию задачи.
2.3. Выполнить исследование текста задачи.
2.4. Провести анализ задачи и наметить план ее решения (алгоритм решения). - Выполнить математическую часть задачи.
3.1.Подобрать наиболее рациональный способ решения.
3.2. Провести необходимые расчеты.
3.3. Осуществить проверку полученного результата (правильность хода выполненного решения).
3.4. Записать ответ задачи. - Составить задачу, обратную решенной нами.
Соблюдение указанной последовательности действий организует и направляет деятельность учащегося при решении задачи, не связывая логику рассуждений, свойственную индивидуальному мышлению, и в то же время это алгоритм применим к любой расчетной задаче.
Указанную последовательность можно представить учащимся в виде графического наглядного пособия.
Процесс решения расчетной химической задачи
Анализ полученного результата
В ходе решения задачи важно критически оценить, самостоятельно проанализировать ход поиска ее решения и полученный ответ. В процессе решения не исключены ошибки. В одних случаях это следствие неправильного понимания или неудачного использования химического понятия или элементов задачи и порядка решения. Учтены ли все существенные понятия, содержащиеся в задаче? В других – нарушение логики взаимосвязи известных и неизвестных величин, логики мышления при решении.
С чего начинать анализ хода решения? Возможны два пути. Первый путь предполагает совмещение процесса анализа с ходом поиска решения. Второй – допускает разделение их во времени: сначала решить задачу, а затем заняться анализом процесса решения. Для этого нужно делать записи хода решения непосредственно в процессе решения, а не после, восстанавливая в памяти этапы решения.
При первом пути, выполняя решение, контролируем каждый свой шаг. Ясно ли вам, что предпринятый шаг правилен? Сумеем ли доказать, что он верен? Рациональный ли способ решения мы применили? Может, есть проще?
При втором – можно ли проверить полученный результат, ход решения? Как получить тот же ответ иным способом?
Чем тщательнее будет сделан анализ хода решения задачи, тем эффективнее окажется процесс овладения этой методикой.
Запись решения задачи должна быть четкой, образной и полной!
Ответ и составление обратной задачи
Наконец, когда задача решена, записывают ее ответ. Учителю важно выработать у учащихся умение аккуратной записи всего решения задачи, включая и ответ, в сжатой, но полной форме.
Решив задачу, целесообразно для лучшего усвоения ее структуры составить обратную
Таким образом, знание путей решения расчетной задачи и соблюдение определенных последовательных действий в процессе ее решения приведут к получению правильного осмысленного результата.
Методические принципы обучения решению задач
Процесс обучения решению задач проходит в нормальной обстановке и достигает удовлетворительных результатов при соблюдении ряда методических принципов:
- первоначально учитель решает задачу сам и продумывает методику разбора задачи;
- учащиеся должны постоянно видеть текст задачи;
- учащиеся должны проявлять самостоятельность, решая задачи;
- учащимся следует проводить самоанализ, контролируя решения задачи;
- учитель должен систематически включать решение задач в процесс обучения химии.
Каждая задача, намеченная учителем для решения на уроке или дома, должна быть предварительно решена им самим, при этом должна быть четко рассмотрена химическая сторона задачи и должны быть выбраны 2-3 рациональных способа решения. Это избавит учителя от возможных непредвиденных случайностей, позволит более доходчиво объяснить учащимся решение, сориентировать их в нужном направлении.
В целях научной организации труда учителя необходимо постепенно создавать картотеку задач, т.е. решать каждую задачу на отдельной карточке, которые шифруются для удобства пользования. Созданная картотека избавит учителя от лишней траты времени на повторное решение задачи.
Существенное внимание следует уделить тому, чтобы текст задачи был перед глазами учащихся на протяжении почти всего хода решения. На практике это можно осуществить, имея достаточное число задачников в кабинете химии.
При решении задач следует оптимально сочетать регламентированные и самостоятельные усилия учащихся. Развивающий эффект задачи теряется, учащиеся утрачивают интерес к задаче, перестают работать, если решение систематически осуществляется учителем или учеником под диктовку учителя, а остальные учащиеся механически переписывают решение с доски в тетрадь. Чтобы избежать указанных педагогических казусов, необходимо постепенно увеличивать участие ученика в процессе решения задачи.
Научить учащихся самоконтролю в ходе решения задачи – значит обучить их умению анализировать ход решения, постоянно контролировать свои действия.
Наконец, успех выработки умений решать задачи зависит как от постоянного решения в течение всего учебного года, так и от последовательности решения одной задачи за другой, т.е. системы задач, с помощью которой можно было бы руководить умственным развитием учащихся, при изучении нового материала, актуализируя ранее приобретенные знания.
Разнообразить методы преподавания химии можно, разумно применяя задачи на различных этапах урока: при изучении нового материала; в процессе закрепления материала, изученного на уроке; при самостоятельной работе на уроке и дома; при текущей проверке знаний учащихся; при повторении изученной темы и проведении проверочной или контрольной работы; при обобщении знаний учащихся по теме.
Практические приемы применения теоретических основ по решению задач
С целью оптимизации обучения химии целесообразно использование алгоритмического языка. Применение алгоритмического языка позволит выделить существенное в изучаемом материале, сформировать у учащихся интегральные знания и умения, интерес к изучению междисциплинарных объектов.
После каждой темы в учебнике есть задачи, которые надо решать в обязательном порядке. Кроме того, пользуюсь сборниками задач по химии.
Трудно дается ученикам решение задач по уравнениям химических реакций, поэтому, после изучения темы «Химические реакции», изучив закон сохранения массы веществ, начинаю отрабатывать расстановку коэффициентов в уравнении и определять массу веществ, участвующих в реакции. Стараюсь подобрать вещества простые и бинарные, с которыми ознакомились на предыдущих уроках
Далее выполняем следующую запись для расшифровки смысла написанного уравнения.
Объясняю, что относительная молекулярная масса Mr численно равна молярной массе M; M={Mr}. Коэффициент, стоящий впереди вещества соответствует количеству вещества – γ. Исходя из формулы молярной массы 
определяем массу каждого вещества по отдельности.
Также определяем массу хлора и хлорида натрия. Сложив полученную массу в левой части уравнения убеждаемся, что она равна правой части уравнения
46г + 71г = 117г
46 : 71 : 117
1 : 1,54 : 2,54
Также убеждаемся в прямой пропорциональности масс.
На этом же уроке даю задачу по определению массы вещества, если известно одно из веществ, вступивших в реакцию. Например: Сколько граммов серы понадобится для проведения химической реакции с железом массой 112 г.
Что дано и что найти записываем над этими веществами. Исходя из этой записи, составляем пропорцию 112 : х = 56 : 32. Напоминаю, что произведение крайних членов равно произведению средних членов.
112г : 32г = 56х, отсюда 
Ответ: Для взаимодействия 112г железа понадобится 64г серы.
Для закрепления решаем задачи по карточках самостоятельно. После решения проверяем на доске вместе.
Заключение
Решение задач – важный компонент процесса обучения химии.
Наилучших результатов можно достичь при систематическом решении различных видов задач письменно, устно и экспериментально.
- Методической основой решения расчетных химических задач является единство качественной и количественной сторон химических явлений, поэтому в процессе решения задачи весьма важно обосновывать химическую часть, а затем только выполнять вычисления.
- Целесообразно в процессе обучения учащихся сформировать умение составлять и применять алгоритмы последовательности действий при решении, что дисциплинирует и направляет деятельность при самостоятельном решении задач.
- Большое значение в формировании умений решать задачи имеют обучение правильной записи условия задачи и показ путей проведения анализа задачи.
- Правильное использование физических величин и корректное проведение математических расчетов являются обязательными условиями обучения учащихся решению задач по химии.
- Для самостоятельного решения задач в виде приложения к учебнику вводить алгоритмы решения химических задач как у М.О. Шамовой.
- Для дальнейшего и успешного обучения химии необходимо не менее 3 уроков в неделю.
Список литературы
- Федеральный закон об образовании. М., Издательский дом ИНФРА – М, 2001.
- Программы для общеобразовательных учреждений. Химия 8-11 классы. М., Дрофа, 2001.
- Ерыгин Д.П., Шишкин Е.А. Методика решения задач по химии с помощью уравнений и неравенств. М., Просвещение, 1989.
- Пак М. Алгоритмы в обучении химии. М., Просвещение, 1993.
- Химия в школе. №8 2001г. стр.12, №1 2000г. стр.38, №2 2002г. стр.52., №4 2005г. стр.46.
- Шамова М.О. Учимся решать расчетные задачи по химии. М., Школьная пресса, 2003.