В условиях современного школьного образования особую значимость приобрели идеи личностно ориентированного и компетентностного подхода в обучении. Ученик вовлекается в творческий процесс познания, в котором он выступает как субъект деятельности учения и собственного развития, овладевает социокультурным опытом [1].
Под развитием понимают наличный уровень сложившегося, усвоенного, что уже перешло из плана социального опыта в план опыта индивидуального [8].
В современном обществе очень важны: разносторонность развития человека, стремление к творчеству и умение решать нестандартные задачи [2].
Для решения заданий компетентностного типа необходимо привлекать собственный опыт, знания по другим предметам, иметь навыки работы со сложноорганизованной информацией [7].
Решение заданий компетентного типа требует от учащихся способности к междисциплинарному анализу, обнаружению неявной информации, пониманию, осмыслению, рефлексии текстов и визуальных изображений.
Согласно компетентностному подходу, смысл образования заключается в развитии у обучающихся способности самостоятельно решать проблемы в различных сферах и видах деятельности на основе использования социального опыта, элементом которого является и собственный опыт учащихся [6].
В рекомендациях ЮНЕСКО приводится состав ключевых компетенций: математическая, коммуникативная, информационная, автомизационная, социальная, продуктивная, нравственная. Люди живут в мире веществ, материалов и непрерывно протекающих реакций. Поэтому необходима еще одна ключевая компетенция - химическая. Она включает в себя химически грамотное обращение с веществами, материалами и процессами, безопасное для собственной жизни и окружающей среды [2].
Химическая компетенция необходима и для формирования компетенции здоровьесбережения - знание и соблюдение здорового образа жизни, правил личной гигиены, понимание опасности курения, алкоголизма, наркомании, СПИДа, физическая культура человека [4].
Мною составлены задачи к учебнику химии 9 класса по теме "Неметаллы".
Цель – формирование химической компетенции, развитие умений выполнять задания компетентностного типа.
Задачи:
1. Развивать умения работать с текстами разных типов, осмысливать и оценивать текст;
2. Создавать условия для привлечения информации, которая не содержится в условиях задачи (личного практического опыта учащихся);
3. Формировать умения выдвигать гипотезы, проверять их;
4. Воспитывать отношение к химии как элементу общечеловеческой культуры.
Задачи учащиеся решают на уроках, когда изучается применение веществ, о которых говорится в задаче.
Отметку “отлично” получают учащиеся, набравшие пять баллов, отметку “хорошо” учащиеся, набравшие четыре балла, отметку “удовлетворительно” учащиеся, набравшие три балла, отметку “неудовлетворительно” учащиеся, набравшие менее трех баллов.
Решение задач помогает ученикам научиться видеть проблемы в окружающей действительности, разбираться в ситуациях, проблемах, иметь собственную точку зрения. Учащиеся понимают, где и как знания можно применить в жизни.
1. Задача "Хлор"
Текст задачи
С хлором, вернее с его соединением в виде поваренной соли, человечество знакомо уже давно. Хлор - желто-зеленый газ с запахом. Ядовит. Присутствие в воздухе уже 0,0001% хлора раздражающе действует на слизистые оболочки.
Хлор широко применяют для производства хлорной извести, красителей, пластмасс, лекарственных препаратов, ядохимикатов, растворителей, бумаги, обеззараживания питьевой воды. В хлорированной питьевой воде, содержащей фенол в пределах ПДК, образуется пентахлорфенол - очень токсичное вещество.
Опасными для здоровья являются, содержащие хлор, диоксины. Диоксины являются побочными загрязняющими веществами целлюлозно-бумажной промышленности, образуются при горении бумаги, пластмассы, листьев растений. Эти вещества являются чрезвычайно устойчивыми соединениями (период их полураспада в почве 10-12 лет, в организме человека - 6-8 лет). С водой, воздухом и пищей эти вещества попадают в организм человека. Диоксины способствуют образованию канцерогенных веществ, нарушают процессы обмена веществ, подавляют иммунную систему.
Задания
Задание 1. Какой способ утилизации бытового и промышленного мусора опасен для человека? (Выберите правильный ответ)
а). Использование в качестве вторичного сырья.
б). Сжигание мусора.
в). Оба способа безвредны.
Задание 2. Хлор, используемый для обеззараживания воды, содержится в питьевой воде. Как в домашних условиях уменьшить содержание хлора в используемой водопроводной воде? Почему этот способ предлагаете?
Задание 3. В подчеркнутой строке (смотри текст задачи) говорится: "Диоксины способствуют образованию канцерогенных веществ...". Что такое канцерогены? Назовите заболевание, которое часто является следствием накопления в организме канцерогенных веществ.
1.1. Лист решений и ответов
Задание 1. б
Задание 2. При нагревании воды растворимость газообразных веществ уменьшается. Необходимо набрать воду в емкость и выдержать при комнатной температуре.
Задание 3. Канцерогенные вещества способствуют возникновению злокачественных опухолей, вызывают рак.
Оценивание
Задание 1.
- 1 балл - ответ б.
- 0 баллов - любой другой ответ.
Задание 2.
- 2 балла - указана зависимость растворимости газов от температуры и предложен способ уменьшения содержания хлора в водопроводной воде.
- 1 балл - предложен способ уменьшения содержания хлора в водопроводной воде.
- 0 баллов - ответа нет или ответ неверный.
Задание 3.
- 2 балла - полный ответ.
- 1 балл - названо заболевание.
- 0 баллов - ответа нет.
2. Задача “Йод"
Текст задачи
Существуют вещества, с которыми мы знакомы с раннего детства. К ним относится и йод. Это кристаллическое вещество с металлическим блеском. Йод обладает замечательным свойством: при нагревании он, не плавясь, переходит в газообразное состояние. Йод очень редкий элемент. Его среднее содержание в земной коре составляет около одной стотысячной доли процента. Вместе с тем невозможно назвать вещество, в котором современные методы анализа не открыли бы присутствия хотя бы незначительных следов йода. "Йод вездесущий", - писал о нем академик А.Е.Ферсман. Йод содержится в воде, почвах, растениях. В буровых водах 0,005%. Морские водоросли накапливают йод.
Особую роль йод играет в жизни животных и человека. Добавление небольших доз йода в корм скоту увеличивает удой молока у коров, рост шерсти у овец, повышает яйценоскость кур. В организме человека входит в состав гормона щитовидной железы. Если лишить необходимого количества йода в раннем возрасте, то развивается страшная болезнь - кретинизм. Она приводит к сильному, до идиотизма, расстройству интеллекта.
Как все галогены йод реакционноспособен, образует соединения с огромным числом веществ. Но иодиды менее устойчивы, чем другие галогениды. Эти два качества позволяют использовать йод в транспортных химических реакциях (когда исходное вещество, имеющее примеси, реагирует с йодом, образуя с ним подвижное соединение, которое перемещается в другую зону, где разлагается вновь на исходное и йод).
Задания
Задание 1. Йод очень редкий элемент. Почему академик Ферсман назвал его "вездесущим"?
а). Быстро передвигается.
б). Содержится во многих веществах.
в). Присутствует в воздухе.
г). Присутствует в почве.
Задание 2. Йод играет важную роль в жизни животных и человека (см. подчеркнутые строки текста). Но во многих районах в пище человека и корме для животных содержится недостаточное количество йода. Как эта проблема решается в нашем государстве? Почему?
Задание 3. Обычная электролампа работает при температуре вольфрамовой нити около 2000оС. Температура плавления вольфрама 3400оС. Почему не повысить температуру хотя бы до 3000оС? Оказывается, при температуре нити от 1700оС до 2500оС испарение вольфрама увеличивается, и нить быстро перегорает. Создали более долговечную лампу. Колбу лампы сделали из кварцевого стекла и уменьшили в размерах, а внутрь внесли небольшое количество йода. Такая лампа может работать сотни часов при температуре нити накаливания 2700оС.
Опишите принцип работы йодной лампы. Напишите уравнения реакций.
2.1. Лист решений и ответов
Задание 1. б
Задание 2. В России соединения йода добавляют к поваренной соли (иодируют). Поваренную соль используют для приготовления пищи в каждой семье.
Задание 3. Испарившийся вольфрам на стенках колбы реагирует с йодом, и образуется иодид вольфрама. Иодид испаряется со стенок и устремляется к раскаленной нити, где разлагается на вольфрам и свободный йод. Вольфрам возвращен на место, а йод снова может вступать в соединение (транспортная реакция).
Уравнения:
1. W + I2 = W I2
2. W I 2 = W + I2
Оценивание
Задание 1
- 1 балл – ответ б
- 0 баллов – любой другой ответ.
Задание 2
- 2 балла – назван процесс йодирования поваренной соли. Есть объяснение, почему выбрали поваренную соль.
- 1 балл – назван процесс йодирования поваренной соли.
- 0 баллов – ответа нет.
Задание 3
- 2 балла – описан принцип работы йодной лампы и написаны уравнения.
- 1 балл – описан принцип работы йодной лампы или написаны уравнения.
- 0 баллов – ответа нет или неверный.
3. Задача "Сернистый газ"
Текст задачи
Оксид серы (IV) или сернистый газ - бесцветный газ с резким удушливым запахом. Этот газ убивает многие микроорганизмы. Его используют в качестве консервирующего средства при производстве из свежих фруктов сиропов и сухих фруктов.
Оксид серы (IV) образуется при сжигании серы, обжиге сульфидов металлов на металлургических предприятиях. Сернистый газ попадает в атмосферу и является источником образования кислотных дождей. Кислотные осадки приводят к закислению почв, пресных водоемов, гибели лесов, ценных видов рыб, ускорению коррозии металлических конструкций, разрушению памятников мировой архитектуры. В 1994 году западноевропейские страны подписали международное соглашение, по которому они обязаны сократить выбросы сернистого газа.
Задания
Задание 1. Какие предприятия являются источником поступления сернистого газа в атмосферу?
а). Завод по производству алюминия.
б). Завод по производству цинка.
в). Завод по производству аммиака.
г). Завод по производству азотной кислоты.
Задание 2. В подчеркнутых строках говорится: "Этот газ убивает многие микроорганизмы..." Где, кроме сохранения овощей и фруктов, в домашних условиях используется это свойство сернистого газа?
Задание 3. Экскурсовод рассказывает туристам о том, что многие скульптуры и здания Рима, Венеции, Кельнский собор, получили за несколько последних десятилетий значительно больше повреждений, чем за предыдущее время. Под угрозой полного разрушения находятся > 50тыс. скульптур “Города Буду” под Юньанем в Китае, но не объясняет этот факт.
Вы оказались в числе туристов. Помогите экскурсоводу, объясните туристам, почему это происходит. Напишите уравнение реакции.
3.1. Лист решений и ответов
Задание 1. б
Задание 2. Сернистый газ используют для уничтожения плесневых грибков в сырых помещениях, подвалах, погребах. Для этого сжигают серу в этих помещениях.
Чтобы сохранить собранные плоды и фрукты длительное время, их окуривают горящей серой.
Задание 3. Кислотные осадки, содержащие сернистый газ, реагируют с соединениями угольной кислоты (мрамор, известняк), поэтому мраморные статуи и другие памятники искусства и старины разрушаются. Выбросы сернистого газа за последние несколько десятилетий увеличились, поэтому активизировались процессы разрушения.
CaCO3 + H2SO3 = CaSO3 + CO2 + H2O
Оценивание
Задание 1
- 1 балл – ответ б
- 0 баллов – любой другой ответ.
Задание 2
- 2 балла – названы несколько способов использования сернистого газа.
- 1 балл – назван один способ использования сернистого газа.
- 0 баллов – ответа нет или неверный.
Задание 3
- 2 балла - есть объяснение процессов разрушения и написано уравнение реакции.
- 0 баллов – ответа нет или неверный.
4. Задача "Серная кислота"
Текст задачи
Серная кислота - тяжелая маслянистая жидкость, крайне гигроскопичная. Она поглощает влагу с большим выделением теплоты. В продажу поступает 98% серная кислота. Нет кислоты, которая была бы нужнее и применялась бы чаще, чем серная. Она необходима для получения синтетических волокон, удобрений, красителей, взрывчатых веществ, медикаментов, ядохимикатов, моющих средств. В промышленности концентрированную серную кислоту используют для осушки газов, а из нефти с ее помощью удаляют примеси. В больших количествах серную кислоту используют в свинцовых аккумуляторах.
Задания
Задание 1. Концентрированная серная кислота очень хорошо поглощает влагу. Это характеризует ее хорошую:
а). Гигроскопичность
б). Электропроводность
в). Нелетучесть
г). Окислительные свойства.
Задание 2. Вашему папе необходимо поменять электролит в аккумуляторе. Для этого потребуется 5л. электролита (с массовой долей серной кислоты 36% (плотностью 1,27 г/мл)). Помогите папе выполнить расчеты, используя текст задачи.
Задание 3. Прежде чем приготовить раствор, папа повторил правило растворения серной кислоты. Сначала вода, потом кислота, иначе произойдет ужасное. Рядом с правилом был нарисован рисунок. Правило растворения папа понял, а вот рисунок он объяснить не смог. Что же произойдет ужасное, если правило нарушить? Опишите для своего папы, что показано на рисунке.
4.1. Лист решений и ответов
Задание 1. а
Задание 2.
Дано:
Vэлектролита = 5л
W (H2SO4) =36%
Найти:
m (H2SO4) 98%
m (Н2О)
Решение:
1. Находим массу 5л электролита
m электролита = V. p = 5000 мл * 1,27 г/мл = 6350г
2. Находим массу серной кислоты в растворе
m (H2SO4) = m электролита * W (H2SO4) = 6350г * 0,36 = 2286г
3. Находим массу 98% серной кислоты
m 98% (Н2SO4) = 2286г : 0,98 = 2333г
4. Находим массу воды
m (H2O) = 6350г – 2333г = 4017г
Задание 3. Если нарушить правило “сначала вода, потом кислота” и влить воду в кислоту, то первые же порции воды, оставшись на верху (вода легче кислоты) и взаимодействуя с кислотой, разогреваются так сильно, что вскипают и разбрызгиваются вместе с кислотой. Кислота (нарисованный волк) попадает в глаза, на лицо и одежду. В результате человек получает сильные ожоги “произойдет ужасное”.
Оценивание
Задание 1
- 1 балл – ответ а
- 0 баллов – любой другой ответ
Задание 2
- 2 балла – задача решена
- 1 балл – задача решена не до конца
- 0 баллов – решения нет
Задание 3
- 2 балла – правильное объяснение последствий нарушения правила растворения.
- 1 балл – указано, что произойдет разбрызгивание кислоты, но нет объяснения, почему это произойдет.
- 0 баллов – объяснение неверное или его нет
Литература.
1. Анохина Г.М. Об организации личностно ориентированного обучения. // Химия в школе. - 2008. - №7. - с. 17-20.
2. Габриелян О.С., Краснова В.Г. Компетентностный подход в обучении химии. // Химия в школе. - 2007. - №2. - с. 16-22.
3 . Габриелян О.С. Химия 9 класс. - М.: Дрофа 1998. - 222с.
4. Зимняя И.А. Ключевые компетенции - новая парадигма результата образования. // Высшее образование сегодня. -2003. - №5.
5. Концепция модернизации Российского образования на период до 2010 года. // Директор школы. - 2002. - №2.
6. Лебедев О.Е. Компетентностный подход в образовании. // Школьные технологии. 2004. - №5.
7. Почему наши школьники провалили тест PISA. // Директор школы. - 2005. - №4. - с.3-12.
8. Талызина Н.Ф. Педагогическая психология. - М.: Издательский центр "Академия", 1999. - с. 25.