Разработка урока по химии "Теория электролитической диссоциации"

Размещено на http://www.allbest.ru/

МАТЕРИАЛЬНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ» В КУРСЕ ХИМИИ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ

Дипломная работа

Кузнецова С.И.

Научный руководитель

Штремплер Г.И.



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

1.1 Место и значение темы в курсе химии

1.2 Содержание темы

ГЛАВА 2. ОБЗОР МЕТОДИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ВОПРОСАМ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ» В ШКОЛЕ

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ»

3.1 Приборы, обеспечивающие эксперимент при изучении темы «Теория электролитической диссоциации»

3.2 Мультимедийные презентации к урокам при изучении темы

3.3 Динамические модели как средство формирования понятий теории электролитической диссоциации

ГЛАВА 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕМЫ «ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ» ПО ПРОГРАММЕ О.С.ГАБРИЕЛЯНА

4.1 Тематический план по изучению темы

4.2 Химический эксперимент при изучении темы «Теория электролитической диссоциации»

4.3 Конспекты уроков

4.4 Расчетные задачи

4.5 Контроль и учет знаний учащихся по теме

ГЛАВА 5. ИСПЫТАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕМЫ «ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ» В ШКОЛЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА



ВВЕДЕНИЕ

Актуальность выбора темы. В настоящее время происходит модернизация школьного образования в Российской Федерации: обсуждаются Федеральные Государственные стандарты второго поколения, внедряются новые учебники и профили обучения, меняются требования к самой школе. В связи с этим возникают проблемы разработки методики обучения новых курсов химии в целом, а также методики преподавания отдельных тем. Новые требования ставят перед учителем новые задачи, в том числе применение современных педагогических технологий, обеспечение индивидуального подхода в обучении, формирование не только знаний, умений и навыков, но и учебных компетенций учащихся в области химии. Однако во многих школах отсутствует необходимое материальное обеспечение для выполнения учебного химического эксперимента. Возникает противоречие между возрастающими требованиями к уровню учебно-воспитательного процесса и слабой материальной базой его обеспечения. Поэтому разработки материального и методического обеспечения изучения отдельных тем в современных условиях является актуальным.

Цель дипломной работы: Разработать комплекс материального обеспечения и методических рекомендаций по изучению темы «Теория электролитической диссоциации» по учебнику О.С. Габриеляна [1] в курсе химии 8 класса. Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать требования государственного образовательного стандарта и содержание данной темы в школьных учебниках.

2. Провести обзор методической литературы по вопросам изучения темы.

3. Разработать материальное обеспечение и эксперимент при изучении данной темы.

4. Разработать комплекс методических рекомендаций к теме «ТЭД», в том числе:

· тематический план с включением уроков-семинаров;

· конспекты уроков с включением эксперимента и мультимедийных презентаций;

· химический эксперимент при изучении темы с применением разработанных и сконструированных приборов

· тестовые задания

· контрольная работа

5. Экспериментально проверить эффективность рекомендаций по изучению темы «Теория электролитической диссоциации» в 8 классе общеобразовательной школы.

Объект исследования - процесс изучения учащимися 8 класса темы «Теория электролитической диссоциации».

Предмет исследования - эффективность применения разработанных наглядных пособий и методических рекомендаций в ходе изучения темы «Теория электролитической диссоциации» в учебно-воспитательном процессе в МОУ «СОШ р.п. Красный Октябрь Саратовского района Саратовской области».

Значимость дипломной работы заключается в разработке тематического планирования, конспектов уроков, наглядности в виде оригинальных и безопасных приборов для проведения химического эксперимента по данной теме, динамической модели и мультимедийных презентаций, которые внедрены в учебный процесс МОУ «СОШ р.п. Красный Октябрь» при изучении темы «Теория электролитической диссоциации». При испытании комплекса приборов и методических рекомендаций было установлено, что уровень и качество усвоенных знаний учащихся повысилось.

Сравнение результатов контрольных работ учащихся 8 класса 2011-2012 учебного года (экспериментальный класс), занимающихся по авторской методике, и учащихся 8-х классов 2010-2011 учебного года (контрольные классы), обучающихся по традиционной методике показало, что применение разработанных методик делает учебно-воспитательный процесс более эффективным.

Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Первая глава посвящена обзору содержания темы в курсе химии средней школы, определены ее место и значение в решении образовательных, воспитывающих и развивающих задач.

Во второй главе даётся обзор методической литературы по вопросам изучения темы «Теория электролитической диссоциации» в школе.

В третьей главе приведены схемы приборов и установок для обеспечения учебного эксперимента при изучении данной темы. Даны инструкции по конструированию этих приборов и установок, а также фотографии готовых изделий.

В четвёртой главе представлены авторские методические рекомендации по вопросам изучения темы «Теория электролитической диссоциации», в том числе: учебно-тематический план, разработки уроков с включением эксперимента и мультимедийных презентаций, расчетные задачи, компьютерное тестирование, выполненное в программе easyQuizzy.

В пятой главе приведены результаты педагогического исследования эффективности разработанных методических рекомендаций по теме «Теория электролитической диссоциации», проведенного в МОУ «СОШ р.п. Красный Октябрь Саратовского района Саратовской области».

Работа будет полезна преподавателям общеобразовательных школ, методистам, студентам химических специальностей педагогических ВУЗов.

Объем дипломной работы составляет 55 страницы. Приложения/ Список литературы 44 источника.



ГЛАВА 1. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

1.1 Место и значение темы в курсе химии

Значение темы переоценить трудно. Во-первых, происходит углубление и развитие понятий об основных классах неорганических веществ (соли, кислоты, основания), изучаются механизмы реакций между электролитами в растворах, вводится большое число новых понятий, расширяются ранее изученные.

Во-вторых, тема является теоретической базой для понимания химических свойств отдельных элементов и их соединений и служит основой для дальнейшего их изучения в разрезе отдельных групп химических элементов.

В-третьих, тема имеет огромный потенциал для дальнейшего развития учащихся на основе эксперимента и постановки проблемных вопросов.

В-четвертых, продолжается формирование научного мировоззрения, которое поможет учащимся объяснять многие явления действительности.

1.2 Содержание темы

«Теория электролитической диссоциации» в школьных учебниках

В настоящее время издано более 10 различных учебников по химии, рекомендованных и допущенных Министерством образования Российской Федерации для обучения учащихся школ. Авторы каждого из этих учебников предлагают свои подходы к изучению темы «Теория электролитической диссоциации».

Согласно авторской программе и учебнику Н.Е. Кузнецовой [2] с соавторами тема "Растворы. Электролитическая диссоциация" изучается в 9 классе, на тему отводится 12/16 часов. Согласно программе изучаются такие вопросы как: растворители, механизм электролитической диссоциации веществ с разным типом связи, свойства ионов, сильные и слабые электролиты, реакции ионного обмена, кислоты, основания и соли. В главе приведен дополнительный материал об истории создания и развития теории электролитической диссоциации. Изучение каждой темы начинается с постановки проблемы. Вопросы позволяют связать ранее изученный материал с вновь изучаемым, актуализировать и систематизировать процесс познания, закрепить ранее усвоенные понятие. В рамках темы «Кристаллогидраты» авторы предлагают проведение практической работы «Получение кристаллогидрата из безводной соли и изучение его свойств». Практически в каждой теме предусмотрены демонстрационные и лабораторные опыты такие как «определение электропроводности веществ», «возможности протекания реакций обмена» и др. После каждого параграфа авторами предусмотрены вопросы для самостоятельной работы учащихся дома различной сложности в виде экспериментальных задач на распознавание веществ, генетических цепочек превращения веществ, вопросов на развитие логического мышления, умения рассуждать, например, «можно ли найти универсальный растворить - жидкость, в которой можно растворить любое вещество?». Закончить изучение данной темы авторы предлагают рассмотрением химических реакций в свете трех теорий: атомно-молекулярного учения, электронного строения атома, теории электролитической диссоциации.

По авторской программе Л.М. Кузнецовой [3] основные понятия темы «Теория электролитической диссоциации» включены в две главы: «Основные закономерности химических реакций», «Типы химических реакций». Рассматриваются такие темы как «Кристаллогидраты», «Слабые и сильные электролиты», «Вода», «Условия протекания ионообменных реакций» и др. Учебный материал включает лабораторные работы: «Определение формулы кристаллогидрата», «Электролитическая диссоциация», модельная схема растворения хлорида натрия, электролитической диссоциации хлорида водорода, воды. В конце каждого параграфа в учебнике приводятся задания для самостоятельной работы учащихся дома в виде задач и заданий на логическое рассуждение.

Текст учебника иллюстрирован цветными рисунками и таблицами.

Проверка контроля и учета знаний осуществляется в виде решения экспериментальных задач. Следует отметить, что в отличие от других учебников, учебник Л.М. Кузнецовой насыщен дополнительным, увлекательным материалом, показывающим (наглядно демонстрирующим) тесную взаимосвязь изученного материала с окружающей действительностью. Большое количество упражнений, задач, домашний эксперимент способствует развитию познавательной активности учащихся.

Иной подход к изучению темы «Теория электролитической диссоциации» в учебнике Новошинского И.И., Новошинской Н.С. [4] Авторы на изучение темы «Растворы. Электролитическая диссоциация» отводят 12 часов. Отдельно выделяют практикум, включающий всего 8 практических работ, из них «Приготовление раствора», «Определение рН среды», «Свойства гидроксидов». Изучение главы авторы предлагают начать с рассмотрения чистых веществ и смесей, растворов, далее перейти к изучению электролитической диссоциации. При изучении электролитической диссоциации авторы опираются на ранее полученные знания из курса физики и повседневной жизни. Урок начинается с проведения опыта и занесения его результатов в таблицу. Для наиболее лучшего усвоения темы «Механизм электролитической диссоциации» авторы используют схемы. Далее последовательно изучаются темы: «Основные положения теории электролитической диссоциации», «Степень диссоциации», «Кислоты, основания, соли в свете представлений теории электролитической диссоциации», «Реакции ионного обмена. Условия их протекания» и др. Уроки включают лабораторные опыты: окраска индикаторов в различных средах, реакции ионного обмена, условия протекания реакций обмена в растворах (4 опыта) и др. В конце каждого параграфа имеются задания, в основном тестового плана, для самостоятельного выполнения.

Согласно авторской программе и учебнику О.С. Габриеляна [1] тема "Растворение. Растворы. Реакции ионного обмена и окислительно-восстановительные реакции" изучается в конце курса восьмого класса и состоит из десяти параграфов, изучается в течение 18 часов. В рамках этой темы рассматриваются вопросы теории электролитической диссоциации. Текст учебника иллюстрирован графиком растворимости веществ в воде, схемами диссоциации веществ, рисунками прибора для определения электропроводности и иллюстрациями химических реакций, что способствует лучшему восприятию и пониманию изучаемого материала.

В конце каждого параграфа имеются дополнительные задания, позволяющие систематизировать и обобщать основные понятия, вопросы, задачи для самостоятельного выполнения.

Завершает тему и весь курс 8 класса химический практикум "Свойства электролитов" - 4 часа: ионные реакции; условия протекания химических реакций между растворами электролитов до конца; свойства кислот, оснований, оксидов и солей; решение экспериментальных задач.

Согласно авторской программе и учебнику Минченкова Е.Е. [5] и др. изучение темы в 8-9 классах не предусмотрено. В 8 классе рассматриваются лишь темы «Растворы» и «Свойства кислот и оснований».

На основе анализа школьных учебников и программ можно прийти к выводу, что тема «Теория электролитической диссоциации» в соответствии с большинством учебных программ изучается в 8 классе, однако в некоторых учебниках изучение темы отсутствует.

В настоящее время большинство школьников обучаются по авторской программе и учебнику О.С. Габриеляна, в связи с этим наши методические рекомендации разработаны именно по этому учебнику. Однако данные разработки могут быть использованы и при изучении темы по учебникам других авторов.



ГЛАВА 2. ОБЗОР МЕТОДИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ВОПРОСАМ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ» В ШКОЛЕ

Тема «Теория электролитической диссоциации» занимает очень важное место в курсе химии общеобразовательной школы. Многие педагоги разрабатывают различные методические рекомендации по изучению данной темы и более лучшему её усвоению учащимися.

Грабецкий А.А., Зазнобина Л.С., Маурина И.Я., Назарова Т.С. описывают [6] прибор для определения электропроводности веществ с электрической лампочкой. В сочетании с прибором авторы предлагают использовать таблицы, в которые заносятся данные опытов. В статье приводится несколько рекомендаций по изучению реакций в растворах электролитах. Начать изучение данной темы авторы предлагают с демонстрации реакции нейтрализации между серной кислотой и гидроксидом бария с использованием прибора для определения электропроводности веществ. В результате эксперимента учащиеся, наблюдая уменьшение электропроводности, приходят к выводу, что реакция сводится к соединению ионов. Для закрепления авторы предлагают использовать динамические пособия на магнитной основе с надписями химических знаков и формул.

Иванова Р.Г., Черкасова А.М. разработали [7] методические аспекты изучения темы «Вода. Растворение. Основания», включающие 17 занятий. Авторы рекомендуют на уроках использовать диафильмы «Вода», «Растворы», демонстрационные опыты, различные формы закрепления и контроля знаний. В программе представлена методическая разработка практической работы «Решение экспериментальных задач».

Поурочные разработки Софронова С.В. [8] по теме «Теория электролитической диссоциации» включают 20 уроков. Автор предлагает начать изучение темы с проблемного рассмотрения понятий электролиты и неэлектролиты. Изучение нового материала проходит в форме рассказа-беседы. На нескольких уроках автор использует кинофрагмент «Механизм растворения твердых веществ». Для закрепления знаний автор использует и фронтальный опрос, и индивидуальные задания. При изучении степени диссоциации учитель выдвигает перед учащимися несколько гипотез. После их обсуждения учащиеся заполняют таблицу «Классификация электролитов». При изучении химических свойств кислот, оснований, солей автор предусматривает проведение демонстрационных опытов. В комплекс методических рекомендаций включено одно практическое занятие, на котором учащиеся выполняют экспериментальные решения задач по теме «Теория электролитической диссоциации» по вариантам разных уровней сложности. Завершает тему контрольная работа.

Иодко А.Г., Емельянова Е.О. предлагают [9] разработку организации познавательной деятельности при изучении электролитической диссоциации веществ. Методические приемы процесса изучения темы разделены на несколько этапов. На первом этапе происходит первоначальное ознакомление с основными положениями теории электролитической диссоциации на уроке-лекции с помощью опорных сигналов. Второй этап - усвоение учащимися конкретных понятий - организуется познавательной деятельностью учащихся на семинарах репродуктивно или эвристически. На третьем этапе происходит обобщение усвоенных понятий.

Габриелян О.С., Воскобойникова Н.П., Ящукова А.В. предлагают [10] поурочные планы к теме «Растворение. Растворы. Свойства растворов электролитов». Авторы советуют изучать данную тему с помощью опорных конспектов и схем. На уроке «Теория электролитической диссоциации» авторы приводят ход рассуждения С. Аррениуса, предусматривается применение прибора по определению электропроводности веществ с лампочкой. Изучение темы «Основные положении теории электролитической диссоциации» авторы рекомендуют давать по принципу «матрешки» - от общего к единичному через частное. Приведен ряд лабораторных работ при изучении свойств растворов кислот, оснований, солей.

Кондрашин В.Ю., Косьянова И.И., Селищева Е.А. предлагают [11] иллюстрационные опыты по миграции ионов и электролизу растворов электролитов на бумаге. Авторы разработали методику проведения опытов: миграция ионов, образование окрашенных соединений при встречной миграции ионов, наблюдение продуктов электролиза. Данный материал авторы предлагают использовать во время практикума, во внеурочное время.

Ризванов А.К. разработал и описал [12] схему прибора для исследования электропроводности растворов и расплавов электролитов на основе светодиода. Предлагаемый прибор компактный, удобный и безопасный в эксплуатации. Автор также описал рекомендации по проведению некоторых опытов по изучению электропроводности веществ с использованием данного прибора.

Штремплер Г.И. предлагает [13,14,15] схемы приборов, используемых при проведении эксперимента по теме «Теория электролитической диссоциации». Автор описывает методические аспекты изучения данной темы, предлагает ряд опытов, рекомендации по проведению урока.

Гельман Л.А. дает [16] разработку обобщающего урока по теме «Электролитическая диссоциация веществ». Класс делится на три группы: первая - практики, вторая - исследователи, третья - расчетная. Урок ведется с участием ведущих и учащихся, исполняющих роли ученых. На втором этапе урока выполняются практические работы, обсуждаются экспериментальные задачи и результаты опытов.

Анастасина Т.В. разработала [17] обобщающее занятие по теме «Электролитическая диссоциация». На уроке проводится дифференцированный контроль знаний с составлением различных схем, заполнением таблиц, заслушиванием сообщений учащихся, просмотров фрагментов кинофильма «Реакции ионного обмена», выполняется лабораторный эксперимент. В конце урока учащиеся выполняют тест.

Галлямова В.М. предлагает [18] разработку уроков по теме «Ионные уравнения» для учащихся 9 класса. Занятия рассчитаны на 2 часа, которые состоят из нескольких этапов. На первом этапе, ориентировочно-мотивационном, учитель формулирует проблемные вопросы, дает задание решить экспериментальную задачу. На втором этапе, операционно-исполнительском, предлагается учащимся выполнение тестовых заданий, лабораторной работы по группам. На третьем завершающем этапе, рефлексивно-оценочном, подводятся итоги урока, оценивается работа учащихся на уроке и дается домашнее задание.

Мякишева В.Р. описывает [19] интегральную образовательную технологию при изучении темы «Теория электролитической диссоциации. Ионные уравнения» для учащихся 8 класса. Блок уроков по этой теме включает 10 занятий. Проведение уроков автор предлагает в различных формах: лекции, уроки-тренинги, на которых умения учащихся решать задачи доводятся до автоматизма, практические занятия, семинары-практикумы с развивающим дифференцированным закреплением, уроки-консультации. Завершает блок изучения темы контрольная работа, состоящая из заданий разных уровней сложности и урок коррекции. На уроках используется индивидуальная и групповая работа учащихся, применяются тест-тренажеры для повторения основных классов неорганических соединений.

Дерябина Н.Е. предлагает [20] химический эксперимент при изучении реакций ионного обмена (РИО). Автором разработана методика формирования у учащихся умения составлять уравнения химических реакций ионного обмена в растворах электролитов на основе теории поэтапного (планомерного) усвоения умственных действий и понятий, реализующей деятельностный подход к процессу обучения. Автор предусматривает выполнение разнообразных упражнений с помощью справочных таблиц, схем, программ деятельности: 1 - «Составление уравнений РИО» , 2 - «Определение продуктов РИО с участием кислот и солей с помощью ряда активности кислот».

Миренкова Е.В. дает свои рекомендации [21] при проведении демонстрационных опытов по теме «Электролитическая диссоциация». В связи усилением развивающей функции обучения автор предлагает использовать химический эксперимент для постановки задач, создания ситуаций неожиданности, предположения, неопределенности.

Зимина А.И., Беспалов П.И., Дорофеев М.В. предлагают [22,23] на уроках химии применять цифровые лаборатории при проведении ученического эксперимента, в том числе по теме «Электролитическая диссоциация. Электролиты и неэлектролиты». Авторы вводят рекомендации по проведению демонстрационных опытов: «Изучение электропроводности различных веществ», «Взаимодействие раствора гидроксида бария с раствором серной кислоты» др.; лабораторных опытов: «Электропроводность растворов сильных и слабых электролитов» и др. Авторы на проведение эксперимента и взаимодействие учащихся с компьютером отводят немного времени, основное время урока уделяют обработке данных и обсуждению полученных результатов.

Пильникова Н.Н. предлагает [24] разработку урока в 8 классе по теме «Растворение. Растворимость. Растворы». Целью данного урока является: изучение и первичное закрепление новых знаний по данной теме. Автор предлагает выработать у учащихся умения работать в группах, выполняя лабораторные опыты «Растворы и взвеси», «Тепловой эффект процесса растворения», «Влияние температуры на растворимость твердых веществ и газов в воде» и др., грамотно описывать наблюдения, умения сравнивать и анализировать, делать выводы. Метод данного урока - репродуктивный, частично-поисковый. В заключение урока автор предлагает учащимся выполнить нестандартные задания и ответить на вопросы.

Киселёва Е.В. описывает [25] методические аспекты проблемного ученического эксперимента при изучении химических реакций в растворах в рамках темы «Электролитическая диссоциация». Урок проводится в 9 классе и рассчитан на 2 часа. Главной задачей урока является формирование представлений о многогранности химических реакций. На первом уроке автор предлагает проведение проблемных опытов с одновременным протеканием в растворе двух параллельных процессов - обменного и окислительно-восстановительного. Следующий урок посвящен обсуждению экспериментов и записей уравнений соответствующих химических реакций. Данные разработки направлены на подготовку выпускников к выполнению заданий части С единого государственного экзамена, связанных с составлением уравнений химических реакций.

Александрова А.А., Наумова Т.В. разработали [26] интегрированный урок химии и физики «Электролитическая диссоциация». Методы данного урока - частично-поисковый, проблемный, наглядный. На уроке авторы предлагают использовать интерактивную доску, кинофрагменты «Испытание веществ на электрическую проводимость», «Электролиз». На закрепление изученного материала авторы предлагают учащимся выполнить тест с последующей взаимопроверкой.

Ерёменко Е.Б. предлагает [27] провести смотр знаний для учащихся 8 класса по теме «Электролитическая диссоциация». В нем используется индивидуальная работа учащихся с карточками заданий, работы в малых группах; лабораторный химический эксперимент на распознавание кислот, щелочей, солей; информационно-комуникационные технологии: «мозговая атака», «мысленный эксперимент» и сообщения учащихся.

Амирова А.Х. описывает [28] свой подход к изучению темы «Электролитическая диссоциации». На уроке автор предлагает использовать авторский видеофрагмент «Механизм электролитической диссоциации», видеоопыты из коллекции цифровых образовательных ресурсов, предусматривает и химический эксперимент на распознавание среды в растворах различных кислот и щелочей, проводимый как индивидуально, так и в группах.

Боброва Н.Б. разработала [29] урок «Электролитическая диссоциация» для 8 класса. Изучение нового материала происходит в форме диалоговой, эвристической, межпредметной беседы с включением демонстрационного эксперимента: «Электропроводность твердых сухих веществ», «Электропроводность растворов этих веществ». Закрепление знаний проходит в форме фронтального опроса.

Радина М.В. предлагает [30] разработку урока «Электролитическая диссоциация» с применением мультимедийной презентации. Автор ставит цели урока: сформировать понятия об электролитах и неэлектролитах, электролитической диссоциации, раскрыть механизм диссоциации веществ с ионной и ковалентной полярной связью, ввести понятие «степень электролитической диссоциации» и показать ее зависимости от различных факторов; сформулировать основные положения теория электролитической диссоциации; формировать умения у обучающихся составлять уравнения диссоциации. Урок состоит из организационного момента, объяснения нового материала, закрепления, обобщения и подведения итогов. В состав урока входит демонстрационный эксперимент «Определение электропроводности веществ». Закрепление знаний проводится в игровой форме, с использованием проблемно-поисковых заданий и самостоятельной работы.

Некрасова О.В. предлагает [31] разработку внеклассного мероприятия по теме: «Теория электролитической диссоциации». Занятие проводится в форме игры, состоящей из 5 этапов. Первый этап - разминка - включает 12 вопросов, на которые необходимо дать однозначные ответы. На втором этапе - распознай свое - учащиеся среди перечисленных формул должны выбрать формулы электролитов и неэлектролитов. Третий этап - продолжи уравнение. Четвертый этап - экспериментальный, в котором капитаны команд должны доказать качественный состав веществ. На заключительном, пятом этапе, учащиеся должны установить закономерность в предложенном ряду, угадать о каком веществе идет речь. Во время подведения итогов автор предлагает интересные вопросы для зрителей, литературные паузы и занимательные опыты.

Бекасова А.А. разработала [32] урок-игру «Электролитическая диссоциация». Целью урока является обобщение знаний о диссоциации веществ, проверка умений записывать ионные уравнения, развитие интереса к предмету. В ходе игры команды бросают кубик с цифрами и попадают в разные ситуации: 1. Криминальное агентство; 2. Дегустационный зал; 3. Третий лишний; 4. Блиц - турнир; 5. Мир пантомимы; 6. Черный ящик.

Мурзина Т.Б. при изучении темы «Электролитическая диссоциация» предлагает [33] использовать модульную технологию. В статье автор приводит модульный урок по теме «Соли», включающий шесть учебных элементов (УЭ). Первый УЭ - входной контроль, в котором проверяются знания учащихся о свойствах кислот, оснований, оксидов. Целью второго и третьего УЭ является закрепление знаний определения понятий и классификации неорганических соединений. В четвертом УЭ развиваются навыки написания ионных уравнений. Пятый УЭ направлен на закрепление свойств солей. Заключительный шестой УЭ - итоговый контроль - проверяет знания и умения учащихся.

Андреева С.В. предлагает [34] разработку интеллектуальной игры по химии «Теория электролитической диссоциации». Игра проводится с целью углубления знаний учащихся по химии, активизации познавательной деятельности, развития умения выделять главное и находить ответы на поставленные вопросы, закрепления умения и навыков в решении экспериментальных задач. В мероприятии принимают участие команды 9 - х классов, они получают индивидуальные маршрутные листы с указанием станций: «всезнайка», «математическая экспертиза», «незнайкины вопросы», «экспериментальная», «художественная», «театральная».

Белова В.Ф. предлагает [35] современный подход к обобщению знаний по теме «Теория электролитической диссоциации». Урок проводится в виде коллективной игры под названием: “Химический кросс”. Автор описывает урок, содержание которого позволяет осуществить комплексный подход к формированию у учащихся умений работать с учебником и дополнительной литературой, проводить химический эксперимент и анализировать полученные данные, делать обобщающие выводы. В урок включены исследовательские задания, которые готовят учащихся к самостоятельному решению проблем.

Уварова Т.Ю. разработала [36] урок-исследование по теме «Вещества - электролиты и неэлектролиты». На уроке, по задумкам автора, обучение проводится с использованием различных приемов: постановки межпредметных вопросов, обращении к жизненному опыту учащегося, постановки и решения межпредметных учебных проблем, раскрытие причинно-следственных связей, составление классификационных схем и моделей. Для актуализации знаний учитель проводит межпредметную беседу. При изучении нового материала используется логико-смысловая модель «Вещества и электрический ток».

Горячева Н.А. предлагает [37] современный подход к контролю знаний в системе разноуровнего обучения по теме «Электролитическая диссоциация» для учащихся 9 класса. Контроль знаний проводится в виде контрольной работы по вариантам, состоящей из четырех заданий, каждые из которых отличается по своей сложности и типа задания. В статье представлены варианты для более сильных по знаниям учащихся и более слабых.

Гамзина О.В. разработала [38] урок по теме «Электролитическая диссоциация» для 9 класса по технологии критического мышления. Занятие включает три стадии: вызова, осмысления и размышления (рефлексии). На уроке применяется опорные конспекты, а также демонстрационный эксперимент по определению электропроводности веществ.

Захарова З.Г. предлагает [39] методические рекомендации по проведению урока по теме «Реакции ионного обмена». Предлагаемый урок химии в 9-м классе разработан в рамках технологии деятельностного метода обучения. Занятие состоит из шести этапов. Начинается урок с самоопределения к деятельности: проводится беседа с учащимися, проверяется домашнее задание. На втором этапе - актуализации - происходит повторение знаний, умений и навыков учащихся для выявления затруднений. Далее происходит постановка учебной задачи, определяются тема и цель урока. На четвертом этапе - построение проекта ликвидации причин затруднений - класс делится на 3 группы, каждая из которых выполняет задание по составлению ионных уравнений. На пятом этапе учитель проводит первичное закрепление, затем проводится самостоятельная работа с самопроверкой. В заключение урока учащимся предлагается оценить свою работу на уроке по направлениям «я», «мы», «дело».

Маркова Г.А. предлагает [40] урок совершенствования знаний и умений учащихся по теме «Реакции в растворах электролитов». Основными методами обучения являются беседа в сочетании с самостоятельной работой учащихся, демонстрационный ученический эксперимент. Урок начинается с актуализации опорных знаний учащихся, учитель предлагает распределить имеющиеся карточки с названиями веществ на две группы: электролиты и неэлектролиты. На втором этапе урока учитель предлагает демонстрационный эксперимент, где каждый опыт рассматривается как экспериментальная задача или загадка. В заключение урока проводится самостоятельная работа по двум вариантам.

Таким образом, данная проблема изучалась многими педагогами, однако, в связи с изменениями Государственного образовательного стандарта, сокращением часов на изучение химии разработка методики изучения данного курса остается актуальной.

Цитированные нами авторы описывают либо один урок, либо несколько опытов, что не охватывает методику изучения всей темы целиком. В литературе отсутствует подробное описание приборов различной конструкции с различными возможностями. Демонстрационные опыты проводятся с использованием прибора, работающего от сети 220 вольт, что является небезопасным, особенно для учащихся.

Нами предложены конструкции наглядных пособий в виде оригинальных и безопасных приборов и методические рекомендации по изучению всей темы «Теория электролитической диссоциации» в целом, включая тематическое планирование, разработку уроков с включением эксперимента, использованием динамической модели и мультимедийных презентаций, решение расчетных задач, тестовый контроль, что является более актуальным и востребованным со стороны молодых учителей и студентов практикантов во время преподавания темы.



ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ»

3.1 Приборы, обеспечивающие эксперимент при изучении темы «Теория электролитической диссоциации»

Для проведения эксперимента по теме необходим прибор для определения электропроводимости веществ (ПЭВ). К сожалению, приборы заводского изготовления рассчитаны для подключения к сети напряжением 220 вольт, они небезопасны в эксплуатации из-за возможности поражения электрическим током. Поэтому лучше изготовить самодельные приборы, схемы и фото которых предлагаем вашему вниманию [13].

1. Наиболее простым прибором для регистрации электропроводности веществ является прибор с чувствительным светодиодом (схема 1, рис 1).

Схема 1. Прибор для регистрации электропроводности с помощью светодиода.

Рис. 1. Приборы с чувствительным светодиодом.



Прибор изготавливается из любой небольшой пластиковой коробочки, в которую монтируются неподвижно электроды, батарейка и светодиод, головку которого можно вывести наружу прибора. Прибор позволяет разделить вещества на электролиты и неэлектролиты. При помещении электродов в исследуемый раствор электролита светодиод загорается, в растворе неэлектролита - не загорается. Прибор компактен, абсолютно безопасен, им могут пользоваться ученики для проведения экспресс-анализа вещества на электрическую проводимость. Относительный недостаток этого прибора в том, что он не способен количественно определять электропроводность тех или иных веществ, это возможно делать относительно по яркости свечения светодиода.

2. При отсутствии светодиода можно воспользоваться в качестве индикатора электрической проводимости лампочкой на 6-12 вольт (схема 2, рис. 2).

Схема 2. Прибор для регистрации электропроводности веществ с помощью лампочки 6 вольт. 1 - лампочка; 2 - источник питания (батарейка); 3 - электроды.

Рис. 2. Прибор для регистрации электропроводности веществ с помощью лампочки 6 вольт.

Конструкция прибора аналогична описанному выше. Следует лишь обеспечить соответствие номинала лампочки напряжению источника тока. Кроме того, для обеспечения более длительной работы источника тока можно предусмотреть в конструкции прибора выключатель. Этот прибор менее компактен, зато позволяет более четко (по яркости свечения лампочки) различать растворы сильных и слабых электролитов.

3. Не исключается возможность изготовления приборов и под электрическую сеть напряжением 220 вольт (схема 3, рис. 3), однако в этом случае следует особо неукоснительно соблюдать правила техники безопасности; допускать учащихся до работы на этом приборе категорически запрещается. После каждого тестирования электропроводности вещества электроды необходимо промывать водой и протирать насухо (обязательно при отключенном от сети приборе). Прибор фиксирует электропроводность даже самых слабых или очень разбавленных электролитов. Преимуществом этого прибора является также практически полное отсутствие процессов электролиза, так как прибор работает от сети переменного тока.

Для изготовления прибора используют мягкие изолированные медные провода; электроды вставляют в два корпуса шариковых ручек, которые скрепляют между собой так, чтобы расстояние между ними составляло примерно 1-2 см. Выходы проводов (около 1 см) из нижних концов авторучек оголяют (снимают изоляцию). Для большей безопасности в конструкции прибора можно предусмотреть монтаж выключателей (рис 3). Прибор выполнен нами на основе деревянной коробки с задвигающейся крышкой.

Схема 3. Прибор для регистрации электропроводности веществ с помощью электролампочки 220 вольт.



1 - штеккер (вилка) для подключения прибора к источнику электрического тока;

2 - электроды; 3 - электролампочка.

Рис. 3. Прибор для регистрации электропроводности веществ с помощью электролампочки 220 вольт. а) раствор слабого электролита б) раствор сильного электролита.

4. Лучший эффект наглядности могут дать приборы, позволяющие одновременно определять электропроводность нескольких веществ (растворов) - (схемы 4,5; рис.4,5). В этих приборах мы используем встроенные источники тока на 6-12 вольт и соответствующие электрические лампочки.

Схема 4. Прибор для одновременного определения электропроводимости нескольких веществ.

1 - штеккер (вилка) для подключения прибора к источнику тока; 2 - электроды;

3 - электролампочка; 4 - выключатели.

Хотя конструкции этих приборов более сложные, они позволяют одновременно определять электропроводность нескольких веществ. Если заранее до урока подготовить прибор и стаканчики с веществами, то на уроке остается лишь поочередно включать и выключать выключатели, и на эксперимент уходит буквально несколько секунд.

Рис. 4. Прибор для одновременного определения электропроводимости нескольких веществ. а) раствор сильного электролита, б) раствор слабого электролита.

Схема 5. Прибор для одновременного определения электропроводимости нескольких веществ с подвижным электродом.

1 - штеккер (вилка) для подключения прибора к источнику электрического тока;

2 - электроды; 3 - электролампочка; 4 - подвижный контакт.

Оба прибора также выполнены на основе деревянной коробки. В приборе мы оставили только общий выключатель и применили подвижный электрод, выполненный на основе корпуса шариковой ручки, через корпус которой протянут провод с оголенным концом.

Конструкция прибора, изготовленная на основе схемы 6 (рис. 6), включает наряду с электролампочкой последовательно соединенный вольтметр. Этот прибор позволяет не только визуально (по яркости свечения лампочки), но по показанию прибора дифференцировать вещества на основе их электропроводности. Вариант нашего прибора предусматривает его подключение к сети на 220 вольт (работать учащимся с данным прибором запрещается). Однако можно изготовить аналогичный прибор с безопасным источником тока на 6-12 вольт, применив соответствующие лампочку и измерительный прибор. При испытании токопроводящих веществ с помощью данного прибора учащиеся наблюдают и свечение лампочки, и отклонение стрелки вольтметра.

Схема 6. Прибор для регистрации электропроводности веществ с помощью измерительной шкалы.

1 - измерительный прибор (вольтметр); 2 - источник питания постоянного тока;

3 - электролампочка; 4 - электроды.

Кроме приборов для регистрации электропроводности веществ, предлагаем вариант простой и наглядной установки для демонстрации движения ионов в электрическом поле (схема 7, рис. 7). Стеклянное предметное стекло (пластмассовую пластинку размером 3х10 см) обверните несколькими слоями фильтровальной бумаги. С помощью резиновых колечек прикрепите поперек пластинки на расстоянии 2-3 см два графитовых электрода (можно вынуть из круглых отработанных батареек). Подсоедините электроды к источнику постоянного тока напряжением 12-24 вольт. Обильно смочите фильтровальную бумагу между электродами 20%-ным раствором сульфата натрия.

Схема 7. Прибор для демонстрации движения ионов в электрическом поле. электролитический диссоциация химический эксперимент

1 - источник тока (батарейки); 2 - графитовые электроды; 3 - стеклянное предметное стекло.

Далее на бумагу между электродами положите 1-3 крупных кристаллов перманганата калия или другой окрашенной соли. Включите ток и наблюдайте образование окрашенных зон в виде язычков, которые тянутся в сторону соответствующего электрода (рис. 7).

Рис. 7. Движение окрашенных ионов в электрическом поле.

Опыт по демонстрированию движения ионов в электрическом поле длится несколько минут, поэтому его рекомендуем заложить до урока, а учащимся показать конечный результат, обратив внимание школьников на направление передвижения окрашенного иона к соответствующему электроду.

3.2 Мультимедийные презентации к урокам при изучении темы

Использование компьютерных презентаций позволяет экономить время на объяснение нового материала, на закрепление изученного, повышает эффективность воздействия учебного материала на обучающихся. Визуальная насыщенность учебного материала делает его более ярким, убедительным и способствует повышению интереса к изучаемому предмету. Компьютерные презентации позволяют акцентировать внимание аудитории на значительных элементах информации и создавать наглядные эффектные образы в виде схем, диаграмм, графических анимаций, иллюстраций и т.п.

При разработке методических рекомендаций по изучению темы «Теория электролитической диссоциации» нами были разработаны мультимедийные презентации к урокам. (Приложение 2)

При изучении механизма электролитической диссоциации мы предлагаем использовать слайды с анимацией (рис. 8,9) .



3.3 Динамические модели как средство формирования понятий теории электролитической диссоциации

Принцип наглядности эффективно реализуется на уроках с использованием динамических моделей. Для изучения темы "Теория электролитическая диссоциация" предлагаются динамические модели (рис. 10) с помощью, которой учитель с большой точностью и наглядностью может объяснить механизм диссоциации. Динамические модели представляет собой магнитную доску и ряд карточек. На карточках, которые крепятся к доске с помощью магнитов, изображены схемы веществ, подвергающиеся диссоциации. Это схемы поваренной соли, ее кристаллической решетки и молекулы уксусной кислоты или хлороводорода; набор карточек с изображением схем молекул воды, то есть диполи, которые во время процесса диссоциации окружают ионы и молекулы, и отрывают их из кристаллической решетки. Подвижные ионы Na+, Сl-, окруженные диполями воды уходят из кристаллической решетки, а молекула уксусной кислоты также разрывается на СН3СОО- и Н+ с образованием гидратированных ионов.

Рис. 10 . Динамические модели на магнитах, используемые при изучении механизма диссоциации веществ.

Динамические модели можно использовать не только при объяснении нового материала, но и при его закреплении и опросе.

Применение подобных пособий на магнитной основе позволяет сократить «меловой период» на уроках, способствует концентрации внимания учащихся, созданию необходимого эмоционально-психологического взаимодействия учителя с учащимися, что необходимо для повышения результативности урока, делает уроки более интересными, насыщенными, образными, позволяет разнообразить формы опроса учащихся, помогает учащимся при составлении конспектов уроков, выявлять причинно-следственные связи, развивать монологическую речь.



ГЛАВА 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕМЫ «ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ» ПО ПРОГРАММЕ О.С.ГАБРИЕЛЯНА

4.1 Тематический план по изучению темы

Данный тематический план разработан на основании Государственного образовательного стандарта, примерной федеральной программы [41] и авторской программы О.С. Габриеляна к учебнику «Химия 8 класс» [1].

Тематический план рассчитан на 14 часов (2 учебных часа в неделю).

Примерное планирование на основе лекционно-семинарской системы и крупноблочного изучения материала с учетом возможностей и возрастных особенностей восьмиклассников представлено в таблице 1 (Приложение 1) .

Данный подход к планированию позволяет выделить отдельные специализированные уроки передачи и усвоения новых знаний и уроки учета и контроля знаний учащихся. Следует подчеркнуть, что уроки-лекции - это не монологи учителя в течение всего урока, а объяснение нового материала на основе демонстрационных и лабораторных опытов, постановки и решения проблемных вопросов, эвристической беседы с широким применением наглядности и новейших средств обучения.

Основные задачи изучения темы:

· продолжить формирование понятий: раствор, кислота, основание, соль, химические реакции и т.д.;

· научить учащихся объяснять происходящие явления с точки зрения строения и свойств вещества;

· совершенствовать умения использовать в речи химическую терминологию;

· способствовать дальнейшему развитию мировоззрения на основе раскрытия причинно-следственных связей (свойство - строение);

· совершенствовать умения учащихся описывать явления, составлять уравнения химических реакций и, наоборот, прогнозировать ход реакций по написанным уравнениям.

Конкретные требования к уровню подготовки выпускников определены для каждого урока и включены в поурочное планирование.

В результате изучения темы «Растворение. Растворы. Свойства растворов электролитов» учащиеся должны

Знать: классификацию веществ по растворимости в воде, формулы кислот, оснований, солей, оксидов; важнейшие химические понятия: растворы, электролиты, неэлектролиты, электролитическая диссоциация, ион, окислитель, восстановитель, окисление, восстановление.

Понимать: сущность процесса электролитической диссоциации, основные положения теории электролитической диссоциации, определение кислот, щелочей и солей с точки зрения ТЭД, классификацию и химические свойства кислот, оснований, оксидов и солей.

Уметь: пользоваться таблицей растворимости, составлять уравнения электролитической диссоциации кислот, щелочей и солей, составлять уравнения реакций ионного обмена, понимать их сущность, определять возможность протекания реакций ионного обмена, составлять уравнения реакций, характеризующих химические свойства кислот, оснований, оксидов и солей в молекулярном и ионном виде, составлять уравнения реакций, характеризующие химические свойства и генетическую связь основных классов неорганических соединений в молекулярном и ионном виде.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

- безопасного обращения с веществами и соединениями,

- экологически грамотного поведения в окружающей среде,

- оценки влияния химического загрязнения окружающей среды на организм человека,

- критической оценки информации о веществах, используемых в быту.



4.2 Химический эксперимент при изучении темы «Теория электролитической диссоциации»

Химия - наука экспериментальная, поэтому ее развитие немыслимо без фундаментальных экспериментальных исследований, которые, либо иллюстрируют и доказывают теоретические выкладки ученых, либо проводятся для разработки новых теоретических положений. Изучение науки химии невозможно без проведения соответствующих натурных учебных опытов, призванных демонстрировать изучаемые химические явления, подтверждать те или иные теории и законы химии, показывать их использование на практике, формировать интерес учащихся к предмету, развивать их наблюдательность, внимание, память, мышление, способности и другие качества личности [13].

В Федеральном Государственном образовательном стандарте по химии [41] определен перечень обязательных для проведения опытов и практических работ, которые считаются классическими в курсе химии средней школы.

Рассмотрим учебный химический эксперимент, который рекомендуем при изучении темы «Теория электролитической диссоциации». Для проведения эксперимента по теме необходимы приборы для определения электропроводимости веществ (ПЭВ), описанные в Главе 3 Материальное обеспечение изучения темы «Теория электролитической диссоциации».

Опыт 1. Определение электропроводности твердых веществ. С помощью ПЭВ установите, проводят ли электрический ток неметаллы (сера, графит и др.); металлы (железо, алюминий и др.); сложные вещества (пластмассы, древесина, стекло, сахар, поваренная соль и др.). Оформите ваши наблюдения в виде таблицы и обсудите результаты эксперимента.

Опыт 2. Определение электропроводности воды и растворов. Определите с помощью ПЭВ проводят ли электрический ток дистиллированная вода, отдельные твердые вещества и их растворы (водный раствор сахара, водный раствор иодида калия), ацетон, водный раствор ацетона, раствор иодида калия в ацетоне, ледяная уксусная кислота, водный раствор уксусной кислоты и др. Оформите ваши наблюдения в виде таблицы и обсудите результаты эксперимента в зависимости от природы вещества и полярности растворителя.

Опыт 3. Определение электропроводности расплава. В фарфоровую чашку насыпьте сухой нитрат калия массой 20-30 г, установите на кольцо лабораторного штатива и нагрейте до плавления соли (334 оС). Проверьте электропроводность расплава, не дожидаясь разложения соли при дальнейшем ее нагревании. Вместо нитрата калия для данного опыта можно взять другие легкоплавкие вещества: NaOH (температура плавления 326 оС); NaNO3 (307 оС); удобно воспользоваться некоторыми кристаллогидратами, которые при нагревании плавятся в кристаллизационной воде при весьма низких температурах: Na2SO3S5H2O (56 оС); Na2SO410H2O (33 оС); различные квасцы и др.

Опыт 4. Зависимость электропроводности (степени диссоциации) от природы электролитов. Для опыта удобно воспользоваться ПЭВ для одновременного определения электропроводности нескольких веществ. Налейте в стаканчики растворы H2SO4, H3PO4, Na2SO4, NaOH одинаковой концентрации, проверьте их электропроводность, о которой можно судить (относительно) по яркости свечения лампочки. Однако лучший результат в обучении достигается при подключении к установке электроизмерительного прибора. Опишите результаты наблюдений и обсудите результаты эксперимента.

Опыт 5. Зависимость электропроводности (степени диссоциации) от концентрации электролита. Приготовьте три стакана с растворами слабого электролита (CH3COOН, NH3H2O или др.) и три стакана с растворами сильного электролита (H2SO4, NaOH, NaCl или др.) различной концентрации. Проверьте их электропроводность, как указано в опыте 4. Опишите результаты наблюдений и обсудите результаты эксперимента.