Мастер-класс по предмету "Техника и технология лабораторных работ" на тему "Перегонка"

Цель урока:

• Формирование профессиональной компетентности обучающихся по теме «Перегонка» при решении производственных задач на основе полученных знаний.
• Выполнение и оформление исследовательского проекта 1 уровня – учебного исследования.
• Проведение «защиты» выполненного проекта.

Содержание мастер-класса

1. Методическая разработка урока.
2. Презентация.
3. Учебное пособие по теме: «Перегонка».
4. Приложение: Образец для выполнения исследовательской работы 1 уровня. Исследовательская работа, выполненная учащимися. Лист самоконтроля.

Пояснительная записка

В настоящее время важнейшей задачей обучения считают не только обеспечение высокого уровня образования учащихся, но и всестороннее развитие мышления, умения самостоятельно пополнять свои знания, ориентироваться в стремительном потоке современной научной информации, повышать свою квалификацию и быть востребованными на рынке труда. Для решения поставленных задач применяются уроки, на которых применяются различные педагогические технологии. В данном случае применяются следующие технологии: метод проектов, исследовательская технология, информационная технология.
Под термином «учебный проект» мы понимаем любую деятельность учащихся по решению ими творческой исследовательской задачи, направленную на получение материального результата. Проектная деятельность – это последовательная совокупность учебно–познавательных приёмов, которые позволяют решить ту или иную проблему в результате самостоятельных действий обучающихся с обязательной презентацией этих результатов.
При разработке проекта используются также элементы исследовательской технологии. Так как урок проводится с учащимися, начинающими обучение в лицее, то применяется 1 уровень исследовательского метода обучения – преподаватель ставит перед учащимися проблему и подсказывает пути её решения. Таким образом, в основу урока положено учебное исследование, то есть решается проблема, субъективная для учащегося, которая объективно проблемой уже не является. Цель работы – не столько достижение результата, сколько освоение самого процесса исследования. При этом используется умозаключающий тип исследования – учащиеся используют наблюдения и добавляют к ним опыты, выявляющие причинные связи между явлениями.

Цель данного урока: Формирование профессиональной компетентности обучающихся по теме «Перегонка» при решении производственных задач на основе полученных знаний. Выполнение и оформление исследовательского проекта 1 уровня – учебного исследования. Проведение «защиты» выполненного проекта.
Работа рассчитана на 2 урока, предпочтительно использовать парный (сдвоенный) урок. Предлагается следующая последовательность обучения.

I. Подготовительный этап.

1.Учащиеся заранее получили «задания» (см. Приложение) по теме: «Перегонка», в которых даны конкретные производственные задачи, выполняемые в заводских лабораториях. Для выполнения заданий были сформированы 4 группы учащихся, в которых были выбраны «химики смены» – более «сильные» по знаниям учащиеся, которые контролируют ход выполнения задания, и «лаборанты».
2. Преподавателем заранее была предложена последовательность действий, необходимых для решения поставленных задач:

• изучить учебное пособие «Перегонка», составленное преподавателем,
• повторить схемы установок для перегонки: при атмосферном давлении, под вакуумом, с водяным паром, фракционной перегонки,
• сделать литературный обзор, применяя учебную литературу, химические словари и энциклопедии, а также Интернет,
• заполнить таблицу «Сравнительная характеристика методов перегонки»,
• самостоятельно изучить правила ТБ при проведении аналитических работ.

3. Учащиеся ознакомились с примером выполнения исследовательской работы, которую выполнили учащиеся, прошедшие обучение в лицее.
4.Они ознакомились с требованиями к оформлению проекта. В соответствии с «Содержанием» (cм. Приложение) работа должна осветить следующие вопросы: Постановка проблемы исследования. Литературный обзор. Сравнительная характеристика методов перегонки. Выбор метода перегонки. Схема установки. Техника безопасности. Обсуждение результатов и выводы. Литература. Приложение.

II. Ход урока

На уроке используются элементы исследовательской технологии. Для этого учащиеся под руководством преподавателя заполняют таблицу 1 «Постановка проблемы исследования» (см. Приложение). В ней рассматриваются вопросы, необходимые для выполнения задания: объект анализа, цель анализа, задачи анализа, гипотеза (предполагаемое решение проблемы), экономическое обоснование анализа, актуальность анализа, учебная цель исследовательской работы.
Затем, на основе предварительно сделанной работы, учащиеся выбирают метод перегонки, который подходит для полученного производственного задания, и обосновывают свой выбор. Для этого задания составляют схему лабораторной установки, в которой указывают необходимую посуду и оборудование.
По окончанию работы учащиеся «смены» проводят обсуждение результатов и делают выводы.
Для этого заполняется таблица 3 (см. Приложение). В ней перечислены вопросы, на которые должны ответить учащиеся, записать результат работы и сделать соответствующие выводы о достижении цели работы. После этого исследовательский проект составляется в соответствии с «Содержанием», оформляется титульный лист.
Следующим необходимым этапом выполнения проектов должна являться защита, оппонирование. Завершать работу важно коллективным обсуждением, экспертизой, объявлением результатов, формулировкой выводов. Для этого «химик» защищает проект «смены» перед группой, отвечает на вопросы «оппонентов». Группа ставит оценку за выполненный учебный проект.
Чтобы проконтролировать участие каждого «лаборанта» в решении поставленной задачи, учащимся самостоятельно предлагается заполнить лист самоконтроля по 16 параметрам. При этом предлагается выставить себе баллы за каждый вопрос: 0 –не владеет, 1 – владеет не в полной мере, 2 – владеет в полной мере. Правильность заполнения контролирует «химик смены». В конце подсчитывается общее количество баллов, выставляется оценка и присваивается разряд каждому обучающемуся.
В процессе урока преподаватель только консультирует, советует, направляет, наталкивает на возможные методы решения поставленной задачи. Комплексное методическое обеспечение урока помогает в решении производственной задачи, так как на уроке применяются макеты установок для перегонки и ректификации в натуральную величину.

План урока

Предмет: Техника и технология лабораторных работ.
Тема программы: Обучение технике лабораторных работ.
Тема урока. Перегонка.
Тип урока: Урок обобщения и систематизации знаний.
Методическая цель: Организация учебной деятельности учащихся через применение проектной, исследовательской и информационной технологий .
Учебная задача урока: Оформление и защита курсовых проектов по теме «Перегонка».
Цели урока:

Образовательная. Формирование профессиональной компетентности обучающихся по теме «Перегонка» при решении производственных задач на основе полученных знаний. Выполнение и оформление исследовательского проекта 1 уровня – учебного исследования. Проведение «защиты» выполненного проекта.

Развивающая. Развитие компетентности учащихся при решении конкретных производственных задач – технически грамотного формулирования аналитической задачи, сбора информации с применением различных источников, в том числе и Интернета, моделирования ситуации, рассмотрения стратегий и вариантов действий, принятия решений.

Воспитательная. Обучить умению работать в команде, слушать и понимать других, выражать себя, правильно готовить отчёт о проделанной работе.

Форма организации учебной деятельности. Коллективная, групповая.

Методы обучения. Наглядно-иллюстративный, исследовательский.

Методы познания: проблемный, сравнительный.

Оборудование.  Модем для выхода в Интернет, компьютер, диск с презентацией урока, планшеты со схемами установок, техническая литература, учебное пособие «Перегонка», макет «Очистка веществ», макет «Ректификация».

Реализация целей урока будет достигнута при оформлении и защите исследовательских работ, выполненных учащимися.

Здоровьесберегающая среда реализуется через создание комфортных условий для проведения
урока, применение парного урока.

Межпредметные связи: производственное обучение, связь с базовым предприятием, информатика, физика, химия.

Оформление класса: Планшеты, экран, проектор, компьютер, макеты установок.

План урока

I. Организационный момент  (2 мин.)

II. Вводно-мотивационный этап (3 мин.)

Обоснование значения темы и цели урока

III. Содержательно-познавательный этап (38 мин.)

Изучение последовательности выполнения и оформления исследовательской работы.
Оформление исследовательского проекта 1 уровня.

IV. Закрепление материала (40 мин.)

«Защита» исследовательского проекта перед группой.
Коллективное обсуждение исследовательской работы.

V. Домашнее задание (2 мин.)

Повторить методы перегонки и подготовиться к контрольной работе по этой теме.

VI. Контрольно-оценочный этап (5 мин.)

Заполнить листы самоконтроля, выставить и объявить оценки.

Конспект урока

1 слайд. I. Организационный момент.

2 слайд. II. Вводно-мотивационный этап. Можно сказать, что история человечества – лестница идей, лестница изобретений, лестница исследований. Умение разжигать костёр, залечивать раны, выполнять химические анализы, открытие телескопа, книгопечатания и т.д. – всё это ступеньки лестницы изобретений, исследований. А можно ли научиться изобретать, исследовать? Об этом мы поговорим с Вами сегодня на уроке.

3 слайд. Тема урока: Перегонка. Цель урока: Формирование профессиональной компетентности обучающихся по теме «Перегонка» при решении производственных задач на основе полученных знаний. Выполнение и оформление исследовательского проекта 1 уровня – учебного исследования. Проведение «защиты» выполненного проекта.

4 слайд. III. Содержательно-познавательный этап. Во-первых, почему для данной цели выбран предмет «Техника и технология лабораторных работ»? У некоторых сложилось мнение, что этот предмет не заслуживает особого внимания, так как является очень простым. На самом деле это не так. Темы, изучаемые на данном предмете, применяются в каждой химической лаборатории, на них построена практически вся исследовательская работа, которая проводится на химических предприятиях, а также в научных лабораториях. По тому, как лаборант владеет техникой и технологией лабораторных работ судят о его квалификации. Какие же анализы выполняет лаборант-аналитик 2 разряда? В соответствии с «Единым тарифно-квалификационным справочником работ и профессий рабочих» лаборанты 2 разряда проводят простые однородные анализы по принятой методике. На ОАО «Каустик» они работают пробоотборщиками. Лаборант 3 разряда? – Проведение анализов средней сложности. Лаборант 4 разряда? – Проведение сложных анализов. Лаборант 5 разряда? – Проведение особо сложных анализов, участие в разработках новых методик для химических анализов.

5 слайд. Некоторые наши учащиеся попробовали работать лаборантами 4 разряда. Они выполнили исследовательскую работу «Метод очистки технического бензола». На основе этой работы вы сегодня будете учиться правилам выполнения и оформления исследовательских работ. Для этого мы провели определённую работу. Вся группа была разделена на 4 «смены». В каждой смене выбрали двух «химиков». Каждая смена получила своё производственное задание.

6 слайд. С чего же начинается исследовательская работа? Конечно, с плана работы. У нас план работы соответствует «содержанию». Первый пункт его – постановка проблемы исследования. Для этого мы должны заполнить таблицу 1. (см. Приложение). Правила заполнения таблицы разберем на уроке.

7 слайд. 1 пункт таблицы «Объект анализа». При этом задаём себе вопрос – Что следует проанализировать? В 4 столбце выбираем и подчеркиваем ответ на этот вопрос.

8 слайд. 2пункт таблицы «Цель анализа» (общее направление). При этом необходимо ответить на вопрос: Какую информацию следует получить в результате анализа? В 4 столбце записываем
ответ на этот вопрос. Например, выбрать оптимальный метод очистки вещества.

9 слайд. 3. Постановка конкретной задачи анализа (основные шаги). Здесь рассматривается стратегия исследования. Например: разделение смеси на фракции, выделение вещества из реакционной массы, очистка вещества, свой вариант. Необходимо выбрать один ответ на вопрос, соответствующий задаче исследования.

10 слайд. 4. Гипотеза – предполагаемое решение вопроса. Чтобы выполнить этот пункт, мы заполнили таблицу 2 «Сравнительная характеристика методов перегонки». (см. Приложение)

11 слайд. Такие таблицы заполняются в производственных лабораториях в самом начале решения проблемных исследовательских задач. Чтобы заполнить эту таблицу, мы воспользовались учебным пособием на тему «Перегонка».

12 слайд. Поэтому ответим на теоретический вопрос: «Скажите, пожалуйста, какие методы перегонки Вы знаете?» (Опрос). Для каких веществ применяются различные виды перегонки? Чтобы узнать химические свойства вещества, вы сделали «Литературный обзор». Чем Вы пользовались при выполнении «Литературного обзора»? (Опрос). На основе этих знаний формулируем гипотезу проекта. Например, мы предполагаем, применить перегонку с водяным паром, так как… (Опрос).

13 слайд. 5пункт таблицы – Экономическое обоснование анализа, так в настоящее время это является очень важным условием решения производственной проблемы. Например, данный способ перегонки позволяет выделить чистое вещество без разделения реакционной массы. Синтез и очистка вещества проводятся в одной колбе.

14 слайд. 6. Актуальность анализа. Необходимо ответить на вопрос – Зачем проводится анализ? (Опрос) Различные виды перегонки применяются в производственных химических лабораториях, поэтому по правильности проведения анализа судят о квалификации лаборанта.

15 слайд. 7. Учебная цель исследовательской работы? (Опрос) Формирование профессиональной компетентности обучающихся по теме «Перегонка» при решении производственных задач на основе полученных знаний. Выполнение и оформление исследовательского проекта 1 уровня – учебного исследования. Проведение «защиты» выполненного проекта. На этом таблица полностью заполнена. Переходим к следующему этапу работы.

16 слайд. В соответствии с «содержанием» определяемся со схемой установки. Какую схему установки предлагает 1 «смена»? Дайте название установки. (Опрос по «сменам»). Назовите посуду и оборудование, применяемые в данной установке. На производстве теоретические положения проверяются практическими лабораторными работами.

17 слайд. При проведении работ необходимо соблюдать правила ТБ. Это следующие правила ТБ при работе: на установке перегонки, с органическими веществами, со стеклом, с электроприборами.

18 слайд. По окончании работы проводят обсуждение результатов и делают выводы. Чтобы научиться это делать, была составлена таблица 3, которую необходимо заполнить. В ней отвечают на поставленные вопросы, записывают результат анализ и делают соответствующие выводы, подтверждающие или нет гипотезу работы. Обращается внимание на следующие вопросы: цель анализа, задачи анализа, обоснование выбранного метода, актуальность анализа, учебная цель исследовательского проекта, компетентность обучающихся при выполнении проекта. Делаем общий вывод. Что качество продукции – результат слаженной работы всего персонала предприятия.

19 слайд. В конце исследовательской работы указывают литературу, которой пользовались при выполнении исследовательской работы.

20 слайд. В конце работы оцениваем свое участие в подготовке, разработке оформлении и защите учебного проекта. Это «Приложение» к проекту. В нашем случае мы помещаем в него таблицу 4 «лист самоконтроля», в которой выставляем себе баллы за каждый пункт выполненной работы. «Химики» проверяют правильность заполнения листа самоконтроля. По количеству баллов вы присвоите себе разряд.
а этом проект закончен. Необходимо собрать его в соответствии с «Содержанием», оформить титульный лист и подготовиться к защите выполненного проекта.

IV. Закрепление материала

Мы должны завершить работу коллективным обсуждением, экспертизой исследовательской работы. Для этого послушаем и обсудим исследовательскую работу смен № 1,№2, №3,№4.
В тех случаях, когда необходимо достичь высокой степени очистки индивидуальных веществ, применяется ректификация. Предлагаем Вашему вниманию макет «Установка для периодической ректификации» в натуральную величину. Точно такие же установки, соединённые с компьютерами, применяются для получения особо чистых веществ. На такой установке под руководством инженера работает выпускница нашего лицея – лаборант 5 разряда – Петрова Юлия.

V. Домашнее задание

Подготовиться к презентации и обсуждению исследовательских работ других «смен».

VI. Контрольно-оценочный этап. Заполнить листы самоконтроля, выставить и объявить оценки.

Литература.

1. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ. М., Химия, 1973.
2. Файзуллина Н.Р. Современные инновационные технологии в обучении химии, Стерлитамакская государственная педагогическая академия им. Зайнаб Биишевой, 2009 г.
3. Химия и жизнь. Журналы, 2004.
4. Храмкина М.Н.Практикум по органическому синтезу. Л.,Химия,1969.