Тема работы:
«Использование проблемного обучения на уроках биологии и химии»
Автор:Васина Наталья Николаевна,
Должность: учитель биологии и химии
Место работы: Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 100» Ленинского района г. Саратова
Саратов
2020
Оглавление
Введение………………………………………………………………3-4
Основное содержание………………………………………………4-11
1.Сущность проблемного обучения………………………………………...4-6
2.Технология проблемного обучения……………………………………….6-8
3.Создание проблемной ситуации при изучении учебного материала…...8-11
Заключение……………………………………………………………12
Библиография…………………………………………………………12
Приложение…………………………………………………………13-16
Введение
Знания- это дети удивления и любопытства
Луи де Броль
Вся жизнь человека постоянно ставит перед ним острые и неотложные задачи и проблемы. Возникновение таких проблемозначает, что в окружающей нас действительности есть еще много неизвестного, скрытого.Следовательно, нужно все более глубокое познание мира, открытие в нем все новых и новых процессов, свойств и взаимоотношений людей и вещей. Поэтому, какие бы новые веяния, рожденные требованиями времени, ни проникали в школу, как бы ни менялись программы и учебники, формирование учебной мотивации учащихся всегда было и остается одной из основных общеобразовательных и воспитательных задач.
Наша школа тому не исключение. В школе обучается 1203 обучающихся. Обучение с 1 по 9 классы ведется на основе требований Федерального государственного стандарта второго поколения. Обучение в 10-11 классах ведется в соответствии с федеральными образовательными стандартами 2004 года.
Одной из проблем, волнующей учителей нашей школы, является вопрос, как развить у ребенка устойчивый интерес к учебе, к знаниям и потребность в их самостоятельном поиске. Решение этих задач опирается на мотивационно-потребностную сферу ребенка. Иногда они учатся за оценку, иногда за похвалу, иногда за подарки. Поэтому учителю необходимо формировать учебную мотивацию на основе познавательного интереса. Ребенку должна нравиться его деятельность, и она должна быть ему доступна.
Актуальность данной темы исследования определяется требованиями общества к современной школе, необходимостью формированиявсесторонне и гармонично развитой личности, формирования человека мыслящего, инициативного, осознанно относящегося к своей учебе, человека способного к самообучению, самообразованию, а также способного выработать свои собственные позиции, сформировать информационное мировоззрение.
Процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся и устойчивости мотивов учения. И как важнейшее средство достижения учебной мотивации может выступить проблемное обучение.
В педагогической литературе рассматривались различные аспекты этого вида обучения, способы создания проблемных ситуаций, методы проблемного обучения, способы развития познавательного интереса. В нашем же исследовании мы делаем акцент на проблемное обучение как средство развития учебной мотивации.
Цель работы: изучение возможности использования проблемного обучения на уроках биологии и химии как средства развития познавательных мотивов школьников.
Задачи:
1. Изучить и проанализировать психолого-педагогическую и методическую литературу по теме исследования.
2. Раскрыть сущность проблемного обучения.
3. Рассмотреть способы и условия реализации проблемного обучения на уроках биологии и химии.
4.Подборка проблемных заданий, способствующих развитию учебной мотивации школьников.
Для реализации задач исследования использовались следующие методы:
изучение и анализ психолого-педагогической и методической литературы; анализ работ учащихся; беседа; тестирование; анкетирование.
Предполагаемые результаты:
Результативность:
повышается интерес к учёбе;
обеспечивается развивающий эффект и мотивация учения;
не допускается переутомления на уроке;
обеспечивается атмосфера сотрудничества учителя и ученика;
развитие речи, логического мышления;
развитие личности ребёнка, его творческих способностей и интереса к предметам;
вырабатывается активная позиция детей;
дети показывают высокий уровень обученности.
Основное содержание
Сущность проблемного обучения
Проблемное обучение – обучение, при котором учитель, опираясь на знание закономерностей развития мышления, специальными педагогическими средствами ведет работу по формированию мыслительных способностей и познавательных потребностей учеников в процессе обучения.
Функции проблемного обучения:
К общим функциям относится:
- усвоение учениками системы знаний и способов умственной и практической деятельности;
- развитие интеллекта учащихся, т.е. их познавательной самостоятельности и творческих способностей;
- формирование диалектико-материалистического мышления школьников;
- формирование всесторонне и гармонично развитой личности.
Специальные функции:
- воспитание навыков творческого усвоения знаний (применение системы логических приемов или отдельных способов творческой деятельности);
- воспитание навыков творческого применения знаний (применение усвоенных знаний в новой ситуации) и умений решать учебные проблемы;
- формирование и накопление опыта творческой деятельности (овладение методами научного исследования, решения практических проблем и художественного отображения действительности);
- формирование мотивов учения, социальных, нравственных и познавательных потребностей.
Деятельность учителя при проблемном обучении состоит в объяснение содержания наиболее сложных понятий, систематическом созданием проблемных ситуаций, сообщение учащимся фактов и организация их учебно-познавательной деятельности таким образом, чтобы на основе анализа фактов учащиеся самостоятельно сделали выводы и обобщения.
В результате у учащихся вырабатываются:
1) навыки умственных операций и действий;
2) навыки переноса знаний и т. д.
Существует определенная последовательность этапов продуктивной познавательной деятельности человека в условиях проблемной ситуации:
1) возникновение проблемной ситуации;
2) проблемная ситуация;
3) осознание сущности затруднения и постановка проблемы;
4) поиск способов ее решения путем догадки, выдвижения гипотезы и ее обоснования;
5) доказательство гипотезы;
6) проверка правильности решения проблем.
Выделяют несколько типов проблемных ситуаций:
1) первый тип – проблемная ситуация возникает при условии, если учащиеся не знают способы решения поставленной задачи;
2) второй тип – проблемная ситуация возникает при столкновении учащихся с необходимостью использовать ранее усвоенные знания в новых условиях;
3) третий тип – проблемная ситуация возникает в том случае, если имеется противоречие между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимостью выбранного способа;
4) четвертый тип – проблемная ситуация возникает тогда, когда имеются противоречия между практически достигнутым результатом и отсутствием у учащихся знаний для теоретического обоснования.
Выделяют следующие методы, используемые при проблемном обучении (система методов М. Н. Скаткина и И.Я. Лернера):
1) объяснительный метод – состоит из системы приемов, включающих сообщение и обобщение учителем фактов данной науки, их описание и объяснение;
2) репродуктивный метод – применяется для осмысления усвоения теоретических знаний, для обработки умений и навыков, для заучивания учебного материала и т. д.;
3) практический метод – является сочетанием приемов обработки навыков практических действий по изготовлению предметов, их обработки с целью совершенствования, предполагает деятельность, связанную с техническим моделированием и конструированием;
4) частично-поисковый метод – является сочетанием восприятия объяснений учителя учеником с его собственной поисковой деятельностью по выполнению работ, требующих самостоятельного прохождения всех этапов познавательного процесса;
5) исследовательский метод – представляет умственные действия по формулировке проблемы и нахождения путей ее решения.
Технология проблемного обучения
В средней и старшей школе на уроках по предметам естественнонаучного цикла потребность и умение учиться формируются при использовании технологии проблемного обучения.
Идея педагогического опыта – это идея тесной связи воспитания и обучения с окружающей повседневной жизнью. В своей педагогической деятельности я опираюсь на неразрывную связь с ней, на формирование единства знаний и умений, сознательность и активность учащихся в целостном педагогическом процессе.
Для организации образовательного процесса, развивающего потребность и умение учиться, важно первоначально определиться, что такое потребность учиться, а что значит умение учиться. Сформировать потребность учиться значит обеспечить развитие у ребенка личностной ценности познавательной деятельности. Такому школьнику интересен сам процесс учения, познания. Он хочет понять способы этой деятельности. И для него умение находить истину – пожалуй, самый значимый результат. Ведь полноценное познание возможно только при овладении личностью определенными действиями, навыками, что, собственно говоря, и означает умение учиться. К таким действиям, необходимым для осуществления познавательной деятельности, можно отнести специальные предметные действия, универсальные познавательные действия, универсальные коммуникативные действия. Естественно, что и определенный объем знаний является важной составляющей. Только знания эти должны быть иного качества.
Собственно, ради достижения этих целей и применяется проблемное обучение. Во-первых, чтобы обеспечить внутреннюю познавательную мотивацию при изучении определенной темы, формировании конкретного навыка. Во-вторых, для создания условий, при которых учащиеся могут овладеть познавательными действиями. В-третьих, применение технологии проблемного обучения на уроках биологии, как и на уроках по другим дисциплинам естественного цикла, позволяет так организовать освоение понятий, законов, теорий учащимися, что эти знания в дальнейшем становятся для них инструментом познания, а не набором сложных научных слов.
Выше обозначенные результаты процесса обучения вполне достижимы при реализации проблемного обучения. Но далеко не у каждого педагога это получается, и учитель отказывается от использования этой технологии, ссылаясь на неготовность учащихся работать таким образом, на недостаток учебного времени или неприменимость этой технологии для освоения определенных единиц знаний. И это могут быть вполне объективные причины. Применение проблемного обучения действительно очень затратно по времени. Практически невозможно эффективно организовать процесс на уроке, если учащиеся с необходимостью решения проблемного задания впервые сталкиваются в восьмом, девятом классе. К этому времени у них уже складываются устойчивые способы учебной деятельности репродуктивного характера и переходить на продуктивные способы работы им сложно, да и не очень-то хочется. И совершенно неоправданно использование проблемного обучения при освоении фактов, либо каких-то знаний описательного характера.
Эффективность использования технологии проблемного обучения определяется значительным объемом предварительной работы педагога. Во-первых, надо понимать, что проблемное обучение применимо при освоении учащимися единиц знания высокого уровня обобщенности. Либо это понятия, законы, теории, либо некоторые самые общие способы деятельности (что реже встречается на уроках биологии). Поэтому первым шагом организации такой работы должно стать выделение тех понятий курса, качественное освоение которых является основой дальнейшего успешного обучения по данному предмету. Далее важно продумать последовательность освоения этих понятий так, чтобы они образовывали некоторую иерархию вложения от самого общего к частным. Например, в курсе “Человек” это могут быть понятия живого организма как саморегулирующейся системы, гомеостаза как постоянство показателей внутренней среды, саморегуляции как процесса автоматического поддержания этого постоянства и т. д.
Во-вторых, эффективность проблемного обучения напрямую зависит от системности его применения и возраста учащихся. Мне бы хотелось, чтобы ребята из начальной школы приходили на уроки биологии (5 класс) с опытом такой деятельности. Но и в пятом, шестом классе учащиеся еще довольно живо откликаются на предложение поработать в таком режиме. А вот когда предлагаешь проблемное задание в 8 классе в первый раз, то на вопрос чаще слышишь с их стороны не ответ-гипотезу, а предложение сказать, как правильно, ведь я же знаю ответ.
Системность применения проблемного обучения совсем не означает, что его должно быть как можно больше. С одной стороны, однообразие деятельности быстро надоест учащимся, с другой – будет затрачено неоправданно много времени. Все зависит от наполненности курса общими понятиями, законами. Проблемных заданий может быть достаточно много в курсе “Живой организм”, “Общебиологические закономерности”, “Физиология человека”, но они практически отсутствуют при рассмотрении систематики живых организмов. Методы проблемного обучения надо использовать каждый раз, когда требуется освоение базовых знаний, понятий, законов, теорий, объясняющих широкий круг явлений и фактов в живой природе. Скажем в теме “Введение в экологию” проблемные задания предъявляются для формулирования определений таких понятий как “биогеоценоз” “экологическая система”, “пищевая цепь”. В то время как определения более частных понятий (“пастбищная пищевая цепь”, “хищники”, “симбиоз” и др.) могут быть взяты уже из учебника. Третий важный момент успешной организации проблемного обучения – это конструирование проблемных заданий, которые необходимы для выхода на проблемные вопросы. Часто учителя проблемным считают любой вопрос, вызывающий хоть какое-то затруднение у школьников. И это – основная ошибка при использовании данной технологии. Такая подмена проблемного вопроса просто трудным приводит к выхолащиванию самой сути проблемного обучения и естественно к аннулированию всех возможных положительных результатов. Например, в теме “Сенсорные системы” мы сначала знакомимся с различными классификациями рецепторов (по положению, функциям). Затем ученикам предлагается объяснить, почему терморецепторы кожи не называют органом чувств, а глаз или ухо можно так назвать. На первый взгляд, очень простое задание, но после нескольких высказываний ребята приходят к выводу, что для объяснения им не хватает точного определения понятию “орган чувств”. Вот этот вопрос о сути понятия “орган чувств” и является проблемным. Он отражает внутреннее субъективное противоречие между тем объемом знаний, которые имеются у ребят и недостаточностью этих знаний для объяснения предложенного факта. Возникает необходимость в поиске дополнительного знания – познавательная мотивация. И когда поиск завершается на основе этого нового определения можно уже выполнить первоначальное задание, которое и является проблемным.
Создание проблемной ситуации при изучении учебного материала
В зависимости от содержания учебного материала, психолого - возрастных особенностей учащихся, возможно несколько способов выдвижения проблем, которые используются на уроках:
1. Постановка проблемного вопроса.
Способствуют развитию творческого мышления и проблемные вопросы, ориентированные на противоречивые ситуации, которые побуждают к поиску новых знаний.
Например, в 5 классе при изучении темы: «Царства живой природы.
Растения» следующее задание: проанализируйте слово «Голосеменные», из каких двух слов оно состоит, и попробуйте, сформулировать определение, какие растения называют голосеменными. Учащиеся пытаются дать ответы на эти вопросы, высказывают свое мнение. Возникает проблемная ситуация, которая способствует росту познавательной активности в усвоении новых знаний. В ходе беседы, учащиеся узнают, какие растения называют голосеменными. Такие же вопросы задаются перед учащимися при изучении покрытосеменных растений.
При изучении темы: «Процессы жизнедеятельности» задается такой вопрос: «У растений в отличие от животных нет мышечной и нервной ткани. За счет чего растения закрывают и раскрывают лепестки, поворачивают листья и цветки за солнцем?» В ходе беседы выясняется, что растения как все живые организмы способны воспринимать воздействия окружающей среды и определенным образом на них реагировать. Это явление называют раздражимостью.
В 6-м классе: 1) Почему у заборов чаще всего растут растения, семена которых распространяются ветром? 2) Правда ли, что в ночь на Ивана Купалу можно найти с помощью цветка папоротника клад?
При изучении темы «Опыление». Почему деревья, растущие на открытых пространствах, вступают в пору плодоношения раньше по сравнению с теми, что растут в лесу?
В 8-м классе: при изучении состава крови можно задать вопрос: преступник, чтобы скрыть следы преступления, сжег окровавленную одежду жертвы. Судебно-медицинская экспертиза на основе анализа пепла установила наличие крови на одежде. Каким образом это удалось сделать? Учащиеся дают ответ. После сгорания в пепле остаются неорганические соединения, входившие в состав сгоревшего предмета. Гемоглобин крови содержит значительное количество железа. Поэтому, если в пепле обнаружено повышенное содержание железа, то это указывает на то, что на одежде была кровь.
Химия 8 класс: Проблемная ситуация может возникнуть при изучении закона сохранения массы. Колба, запаянная с металлом, взвешена до реакции. После прокаливания сосуд был открыт и взвешен. Почему его масса увеличивается?
В результате использования проблемных вопросов в ходе изучения
учебного материала установлено, что они способствуют появлению у
школьников удивления, озадаченности, интеллектуальной активности,
эмоциональной приподнятости, стремления к узнаванию, более глубокому
ознакомлению с предметом - состояний, свойственных познавательному
интересу.
2. Отыскание причин, обусловливающих то или иное изучаемое явление, на основе проделанных опытов, анализа изучаемого материала.
Например, в 6 классе по биологии при изучении темы: «Фотосинтез» учащимся предлагается опыт. Более трехсот лет назад ученый Ван Гельмонт поставил опыт – поместил в горшок 80 кг земли и посадил в него ветку ивы, предварительно взвесив ее. Растущему в горшке растению в течение 5 лет не давали никакого питания, а только поливали дождевой водой, не содержащей минеральных солей. Взвесив иву через 5 лет, Ван Гельмонт обнаружил, что ее вес увеличился на 65 кг, вес земли в горшке уменьшился всего на 50 г.
Откуда растение добыло 64 кг 950 г питательных веществ, для ученого осталось загадкой. Ученики должны ответить на этот вопрос. Вся последующая работа по теме строится на эмоциональном заряде, направленном на разгадку данного опыта, а, следовательно, на разгадку «Тайны процесса фотосинтеза».
В 8 классе по биологии при изучении темы: «Движение лимфы» учащимся предлагается проделать опыт: накрутите на палец резиновое кольцо и перетяните палец ниткой. Обратите внимание на изменение цвета пальца. Почему он делается сначала красным, потом фиолетовым, а затем белым? Почему ощущаются признаки кислородной недостаточности? Почему нарушена чувствительность? Почему ткани пальца уплотнены? После проделанного опыта учащиеся выдвигают свои предположения, пытаясь ответить на заданные им проблемные вопросы.
В 9 классе по химии при изучении темы: «Коррозия металлов». Демонстрация опыта «Предохранение металла от коррозии при помощи ингибиторов». В двух пробирках налит раствор серной кислоты (1:5). Поместим в каждую по железной кнопке. Что наблюдаете? Затем в одну из пробирок добавим 3-4 капли йодида калия. Что видите теперь? Как это можно объяснить?
3. Аналитический способ.
Учащиеся самостоятельно исследуют явления и факты и делают соответствующие выводы.
Например, при изучении темы «Лишайники» 5 класс учащиеся из рассказа учителя узнают, что долгое время ученые принимали лишайники за обычное растение и относили их ко мхам. Только русским ученым А.С. Фаминцыну и О.В. Баронецкому удалось выделить зеленые клетки из лишайника ксантории и установить, что они не только могут жить вне тела лишайника, но и размножаться делением и спорами. Следовательно, зеленые клетки лишайника - это самостоятельные растения – водоросли.
Формулируется проблемная задача: что же такое лишайники? К какой группе растений их нужно отнести?
А при изучении темы «Грибы» учащиеся из рассказа учителя узнают, что долгое время грибы относили к растениям, с которыми их сближает способность к неограниченному росту, наличие клеточной стенки, питание, для чего у них имеется очень большая внешняя поверхность и неспособность к передвижению. Но из-за отсутствия хлорофилла грибы лишены присущей растениям способности к фотосинтезу и обладают характерным для животных гетеротрофным типом питания, откладывают гликоген, а не крахмал в качестве запасающего вещества, основой клеточной стенки является хитин, а не целлюлоза, используют в обмене мочевину — всё это сближает их с животными. Формулируется проблемная задача: кто же такие грибы? К какой группе организмов их нужно было отнести?
В 7 классе по биологии при изучении темы: «Простейшие» учитель рассказывает учащимся о том, что долгое время зеленую эвглену ботаники относили к растениям, а зоологи к животным? Почему?
4. Сообщение факта, выдвижение гипотез, предположений. В 8 классе по биологии при изучении тема: «Иммунитет»:
Факт первый. В прошлом веке на одном из островов Атлантического океана вспыхнула эпидемия кори, которую завез человек, заразившийся в Европе. Из 7 тысяч населения остались здоровыми только 98 самых старых людей, которые переболели корью 65 лет назад.
Факт второй. Сердце 25-летней Денизы Дарваль, погибшей в автокатастрофе, было пересажено 55-летнему Луису Вашканскому, который страдал неизлечимым сердечным заболеванием. Несмотря на то, что операция была проведена безукоризненно, Вашканский прожил лишь 18 дней и умер от двусторонней пневмонии.
Как ни парадоксально, но эти два факта связаны между собой. Как?
В 8 классе по биологии при изучении опорно-двигательной системе предлагается учащимся вопрос-противоречие: при ударах ломаются кости рук и ног, так как они внутри полые. Но, именно эти кости могут выдерживать значительный груз (до 2 тонн) и не ломаться. Почему?
В 8 классе по теме «Форменные элементы крови» можно привести такие данные: «Всем клеткам живого организма нужны питательные вещества и кислород. Кислород поступает через органы дыхания в кровь, а потом к каждой клетке. Потребность организма в кислороде не всегда одинакова. Когда человек сидит, он потребляет за 1 час 10-12 литров кислорода, а во время усиленной работы-60-100 литров. Известно, что в 5 литрах воды может раствориться 0,1 л кислорода. В нашем организме 5 л крови. В состав кровяной плазмы входит 90% воды. Стало быть, в таком объеме крови может раствориться примерно 0, 1 л кислорода. Налицо явное противоречие: минимальное потребление кислорода в 100 раз больше того, которое содержится в крови. Каким образом организм обеспечивается столь большим количеством кислорода?»
5. Прием научного спора.
На уроке создается ситуация спора, особое внимание уделяя умениям учащихся доказывать и обосновывать свои суждения. Учитель в данном споре является судьей.
В 8 классе по биологии при изучении темы: «Движение крови по сосудам» учащимся предлагается ситуация. Известно, что даже при небольшой мышечной работе артериальное давление возрастает.
1-й ученик: «Это происходит потому, что работающие мышцы выделяют в кровь вещества, влияющие на просвет сосудов».
2-й ученик: «Когда мозг посылает к мышцам сигналы, заставляющие их работать, он одновременно посылает сигналы к сосудам, меняющим кровяное давление». Кто прав в споре?
Столкновение различных точек зрения, в которых нужно разобраться,
чтобы затем занять собственную позицию, стимулирует активный поиск
доказательств, аргументов для отстаивания своей точки зрения.
6. Создание проблемной ситуации на основе высказывания ученого.
В 9 классе при изучении темы «Функции мембраны, транспорт веществ через мембрану» учитель вначале урока приводит высказывание ученого-биолога: «После того как появились мембраны… из супа, варившегося в морях, могли сформироваться первые живые организмы».
На основании чего ученый пришел к такому утверждению?
Используя проблемные ситуации, создается осознанное затруднение учащегося, преодоление которого требует поиска, заставляет ученика мыслить, искать выход, рассуждать, переживать радость от правильно найденного решения, что способствует развитию активных познавательных интересов к предмету.
Заключение
В результате использования элементов проблемного обучения, учащиеся учатся давать полные развернутые ответы, используя речевые обороты: «я полагаю, что…», «мне кажется, что…», «я думаю…». Это способствует формированию у учащихся системы научных знаний на основе их субъективного опыта, учит высказывать свое «личное» мнение по данному вопросу.
Такой опыт работы с применением технологии проблемного обучения на уроках биологии и химии показывает, что она дает положительные результаты:
у обучающихся развиваются навыки самостоятельной работы по предмету;
формируется умение творчески, нестандартно решать учебные задачи;
большинство обучающихся начинает положительно относиться к учебе;
повышается мотивация к процессу обучения и интерес к предмету;
способствует развитию исследовательских умений и навыков.
Библиография
1. Бояринцева Н.Н. Развивающее обучение // Биология в школе.-1999 №3
2. Бабанский Ю. К. «Проблемное обучение как средство повышение эффективности учения школьников». - Ростов-на-Дону, 1989.
3.Лернер И. Л. Проблемное обучение.- М., 1994
4. Махмутов М.И. Организация проблемного обучения в школе., М., 2007.
5. Петрушин О.В. Методы проблемного обучения на уроках биологии
//Образование в современной школе. 2003 г.- № 6
6. Дмитров Е.Н. Познавательные задачи по зоологии позвоночных и их
решения. – Тула: Родничок, 1999.
7. Калмыкова З.И. Психологические принципы развивающего обучения. – М.:
Педагогика, 1989.
8. Маркосян А.А. Вопросы возрастной физиологии. – М.: Молодая гвардия.
1986.
9. Мельникова Е.Л. «Технология проблемного обучения». Школа 2100. Образовательная программа и пути ее реализации. М.: Баласс, 1999.
10. Петрова О., Долганова О., Шарохина Е. Педагогика. Конспект лекций.
Приложение 1
Примеры проблемных вопросов и заданий
1.Вы прокипятили белое бельё со стиральным порошком и содой в старом баке из оцинкованной жести и обнаружили, что на белье, которое находилось на дне бака, появились желтые пятна, а на стенках бака - белый рыхлый налёт. Почему это произошло? Напишите уравнения реакций. Как можно удалить пятна с белья и налёт со стенок бака? Что надо было сделать чтобы не испортить бельё?
Ответ:раствор в баке имеет щелочную среду вследствие гидролиза соды: Na2C03 + 2Н20 = 2NaOH + С02 + Н20
Цинк - химически активный металл, легко растворяется в кислотах, а при нагревании и в щелочах:
Zn + 2NaOH + 2H20 = Na2[Zn(OH)4] + Н2
Кроме этого, следует учитывать, что оцинкованная поверхность бака покрыта тонкой плёнкой оксида цинка, который является амфотерным оксидом и может растворяться как в кислотах, так и в щелочах:
ZnO + 2NaOH + H20 = Na2[Zn(OH)4],
Так что белый рыхлый налёт на стенках бака - это цинкаты натрия. Возможно так же присутствие в налёте Zn(OH)2
Растворить этот налёт можно в любой слабой кислоте, например в уксусной или в разбавленной соляной:
Na2[Zn(OH)4] + 4HC1 = ZnCl2 + 4H20 + 2 NaCl
При длительном использовании бачка тонкий слой цинка постепенно растворяется, и обнажаются участки жести. Жесть, как и все сплавы железа, легко подвергается коррозии с образованием соединения Fe2О3 * nH20, которое обуславливает цвет ржавчины. Так что жёлтые пятна на белье - это следы ржавчины, или гидратов оксидов железа (III). Обесцветить их можно, капнув несколько капель лимонного сока, т.к. лимонная кислота образует с ионами трёхвалентного железа бесцветные комплексы.
Чтобы не испортить бельё, надо положить на дно бака тряпку, чтобы более ценные вещи не соприкасались с ржавчиной.
2.Для лечения малокровия (пониженного содержания гемоглобина в крови) издавна применяли препараты железа, в т.ч. сульфат железа (II), а иногда и восстановленное железо в порошке. Известен и старинный народные рецепт средства от малокровия - «железное» яблоко: в яблоко (лучше антоновское) втыкают несколько гвоздей и выдерживают сутки. Затем гвозди
вынимают, а яблоко съедают. Как вы можете объяснить эффективность «железного» яблока с точки зрения химии?
Ответ:железо применяют для лечения малокровия, так как оно входит в состав гемоглобина. Железо, входящее в состав сплава, из которого сделаны гвозди, растворяется, хотя и медленно, в органических кислотах, содержащихся в яблоке. Яблоко обогащается железом. Считается, что из всех сортов яблок больше всего железа в антоновских, много в них и кислот, что облегчает растворение железа.
Приложение 2
3.При изучении свойств щелочных металлов можно предложить следующее задание: «Выявить роль воды в реакциях взаимодействия щелочных металлов с растворами различных солей». Для создания проблемной ситуации учитель может предложить проблемный вопрос: «Каким образом будет происходить реакция между литием и раствором сульфата меди(П)?»
При проведении эксперимента и дальнейшем анализе его результатов учащиеся приходят к пониманию сущности протекающих процессов.
4.При изучении свойств аммиака учащиеся вначале характеризуют строение атомов элементов водорода и азота, строение молекулы аммиака, определяют степени окисления атомов азота и водорода в аммиаке, а затем рассматривают химические свойства этого соединения.
Здесь решается несколько проблем. Даже на самом первом этапе урока при изучении состава аммиака можно не просто информативно сообщить, что его формула NH3, а связь между атомами полярная, а предложить учащимся обосновать состав этого соединения, т.е. установить связь между составом соединения и строением образующих его атомов. При изучении химических свойств аммиака возможна постановка проблемного вопроса «За счёт чего аммиак может вступать в реакции присоединения, если все неспаренные электроны использованы на связи с водородом?»
5.По теме «Степень окисления» возможна эвристическая беседа такого рода:
Учитель:Водород отдаёт электроны литию или наоборот?
Учащиеся: Электроны отдаёт литий, т.к. у него радиус атома больше.
Учитель: А во что тогда превратился водород?
Мнения разделились: одни учащиеся посчитали, что атом водорода, присоединяя электрон, превратился в атом гелия, т.к. у него два электрона; другие не согласились с этим, возразив, что у гелия заряд ядра +2, а у данной частицы +1.
Так что же это за частица?
Возникла проблемная ситуация, которую можно разрешить, ознакомившись с понятием «ион».
Приложение 3
Проблемно-творческие задачи
Задача 1. Почему китайцы не едят хлеба с маслом?
Научно-популярная информация-подсказка. Еда и здоровье взаимосвязаны настолько, что от ежедневного рациона может зависеть продолжительность жизни человека. Китайцы не едят хлеба с маслом. Пища, в которой присутствуют несовместимые белки, жиры и углеводы, плохо усваивается.
По мнению китайцев, такая пища (белок хлеба и жир) опасна для здоровья.
Тема«Углеводы».
Задание. Установите молекулярную формулу углевода фруктозы, если массовые доли элементов в ней составляют: С - 40,0 %; Н - 6,6%; О -53,4%; Мг =180. (Ответ:С6Н12O6)
Задача 2. Почему японцы живут долго?
Научно-популярная информация-подсказка, Одной из причин долголетия является широкое употребление японцами в пищу морепродуктов. Содержащееся в них жиры являются ненасыщенными, В их состав входит большое число незаменимых жирных кислот и жирорастворимых витаминов. Как незаменимые жирные кислоты, так и жирорастворимые витамины являются важнейшими составляющими рациона питания, необходимыми для поддержания здоровья человека и продления его жизни.
Тема«Аминокислоты».
Задание.Установите относительную молекулярную массу незаменимой аминокислоты -триптофана ………. (Ответ:204)
Задача 3. Почему индейцы племени куна не болеют?
Научно-популярная информация-подсказка. Для индейцев племени куна, живущих наостровах Сан-Блас, недалеко от побережья Панамы, выпивающих в день по 3-5 чашек богатого эпи-катехином какао, совершенно не характерно высокое артериальное давление и другие проявления сердечно-сосудистых заболеваний. Именно эпи-катехин - флавоноид. содержащийся в какао, -обеспечивает улучшение состояния сердечно-сосудистой системы прирегулярном употреблении определенных видов какао-продуктов.
Тема«Кислородсодержащие органические соединения».
Задание.Установите молекулярную формулу эпикатехина, если массовые доли элементов в нем составляют: С - 62,07 %; Н - 4,83 %; О - 33,10 %; Мг= 290.
(Ответ: С15H14O6)
Задача 4. Почему нанайцы редко болеют дисбактериозом?
Научно-популярная информация-подсказка. В северных широтах местные жители применяют лишайники (паргелия, кладония альпийская) для очищения кишечника. В них содержится мощный антибиотик - усниновая кислота. Механизм действия лишайника в человеческом организме таков: лишайники содержат много слизеобразующих веществ, которыеотлично абсорбируют токсины и выводят их из организма человека. Обволакивая слизистую, они создают защитный слой, а значит, создают условия для быстрого заживления язвенных и эрозийных дефектов (например, при дизентерии).
Тема«Кислородсодержащие органические_ соединения».
Задание. Установите молекулярную формулу усниновой кислоты, если массовые доли элементов в ней составляют: С - 62,79 %; Н - 4,65 %, 0-32,56%; Мг=344
Приложение 4
Задача 5. Почему для индийцев река Ганг священна?
Научно-популярная информация-подсказка. Туристы, приехавшие в Индию, обязаны искупаться в водах «священного Ганга». На берегах Ганга омываются ежедневно тысячи людей, при этом не обнаружено ни одного возбудителя инфекционного заболевания. Это связано с тем, что в устье реки Ганг располагаются залежи самородного серебра, в прибрежныхзонах реки находятся самые крупные в Индии месторождения серебра. Поэтому в воде Ганга находятся ионы серебра, обладающие бактерицидным действием.
Тема «Строение атома»
Задание.Составьте электронную формулу иона серебра Ag+, обладающего бактерицидным действием.
(Ответ. ls22s22p63s23p64s23d10 4p65s2 4d10.)(Ответ:C18H16O7)
Задача 6. Почему на Руси в квашеную капусту добавляли клюкву?
Научно-популярная информация-подсказка. В «болотном винограде» - клюкве - многобензойной кислоты — великолепного антимикробного средства. Поэтому клюква почти не поддается гниению. В народе это давно приметили и добавляют клюкву в квашеную капусту.
Тема«Карбоновые кислоты».
Задание. Установите молекулярную формулу бензойной кислоты, если массовые доли элементов в ней составляют: С - 68,85 %; Н - 4,92 %; О -26,23%; Мг= 122.
(Ответ.С7Н6О2)
Задача 7. Почему в Китае больных зобом издавна лечат золой морских губок?
Научно-популярная информация-подсказка. Ежедневный прием небольших доз соединений йода помогает избавиться от зоба. Морские губки, морская капуста богаты йодом. Поэтому в Китае и Японии больных зобом издавна лечат золой морских губок.
Тема«Галогены»
Задание.Вычислите, сколько граммов морской капусты необходимо съедать ежесуточно для того, чтобы восполнить суточную потребность (800 мг) организма в йоде. В 100 г морской капусты содержание йода составляет 250 мг.
(Ответ.320 г в сутки.)
Задача 8. Почему на кактусовых плантациях мексиканцы разводят насекомых?
Научно-популярная информация-подсказка.
В результате высушивания и растирания умерщвленных самок насекомых видаCoccuscactiполучают кошениль (кармин) - один из красивейших и наиболее прочных, но и самых дорогихкрасителей для шелка и шерсти. В настоящее время краситель используется в косметике и для подкраски пищевых продуктов и напитков («Кока-Кола»). Красящим началом кошенили является карминовая кислота.
Тема «Карбоновые кислоты».
Задание.Установите молекулярную формулу карминовой кислоты, если массовые доли элементов в ней составляют: С - 53,66 %; Н - 4,06 %; 0-42,28%;
Мг =492. (ОтветС22Н2
.png)
