Глава 1. Воспитание учащихся на уроках химии

«Знания без воспитания - меч в руках сумасшедшего».Д.И. Менделеев

В современной педагогике, начиная с 80-х годов, существует проблема определения приоритетных целей образования, что важнее: знания или развитие личности ученика, его воспитание? Большинство, конечно, соглашается с тем, что, безусловно, важнее воспитание и развитие личности ребенка, а знания - одно из средств достижения этой цели. Однако в реальной школьной практике воспитательные и развивающие возможности учебных предметов на сегодняшний день используются неэффективно, по-прежнему мы, говоря о качестве знаний, проверяя его, пользуемся количественным показателем, для большинства учителей лучший тот ученик, который больше знает по его предмету, на этот показатель рассчитаны наши контрольные задания, срезы и другие проверочные работы. Таким образом, очень часто за рамками современного урока остаются вопросы: что дала моим ученикам та учебная информация, которую они получили? Еще в древности был сформулирован принцип воспитывающего обучения: «Non scholae, sed vitae discimus» - «мы учимся не для школы, а для жизни».

До недавнего времени содержание этого принципа в отечественной педагогике было ограничено искаженным представлением о конечном результате образования как о получении знаний, умений и навыков, а не развитии личности. Поэтому так часто можно услышать от учеников и их родителей: зачем нам учить химию или физику, или математику, они нам не пригодятся в жизни. Когда слышишь такие рассуждения, понимаешь, что учитель не смог раскрыть воспитательные и развивающие возможности своего предмета, не смог донести до учеников, что любая наука изучает, в конечном счете, человека, определенную сторону человеческой жизни, в любой науке заложен огромный нравственный гуманистический потенциал.

С какими же нравственным объектами вступает ученик во взаимодействие на уроке?

Прежде всего- это "другие люди". Все нравственные качества, отражающие отношение к другому человеку, должны целенаправленно формироваться и развиваться учителем на уроке независимо от его предметной принадлежности. Отношение к "другим людям" проявляется через:

· гуманность,

· товарищество,

· доброту,

· деликатность,

· вежливость,

· скромность,

· дисциплинированность,

· ответственность,

· честность.

Вторым нравственным объектом, отношение к которому постоянно проявляет ученик, является он сам, его "я", отношение к самому себе проявляется в таких качествах, как:

· гордость и скромность,

· требовательность к себе,

· чувство собственного достоинства,

· дисциплинированность,

· аккуратность,

· добросовестность,

· ответственность и честность.

Третий объект- общество и коллектив. Отношение ученика к ним проявляется в таких качествах, как:

· чувство долга,

· ответственность,

· трудолюбие,

· добросовестность,

· честность,

· озабоченность неудачами товарищей,

· радость сопереживания их успехам - все это проявляет отношения школьников к коллективу, к классу.

Бережное отношение к имуществу школы и учебным пособиям, максимальная работоспособность на уроке - в этом ученик проявляет себя как член общества.

Важнейшей нравственной категорией, отношение к которой необходимо формировать и все время развивать и которая постоянно присутствует на уроке, является труд. Отношение ученика к труду характеризуется такими качествами:

· ответственное выполнение домашних заданий,

· подготовка своего рабочего места,

· дисциплинированность и собранность,

· честность

· усердие.

Все это подвластно влиянию учителя на уроке.

И, наконец, пятым объектом, который как нравственная ценность постоянно присутствует на уроке, является Родина. Отношение к ней проявляется в:

· добросовестности и ответственности,

· в чувстве гордости за ее успехи,

· в озабоченности ее трудностями,

· в желании достичь наивысших успехов в умственном развитии, чтобы принести ей пользу,

· в общем отношении к учению и своему учебному труду.

Чрезвычайно важно, чтобы учитель раскрывал эту высокую связь с Родиной и все время развивал ее у ребят

· учить анализировать,

· учить выделять главное,

· учить сравнивать,

· учить строить аналогии,

· обобщать и систематизировать,

· доказывать и опровергать,

· определять и объяснять понятия,

· ставить и разрешать проблемы.

Таким образом, в результате целенаправленной и систематической работы в данном направлении у ребят воспитывается ответственность за развитие собственной личности, формируется установка на непрерывное самообразование, на приобретение навыков планирования собственной жизни.

Неделя химии, посвящённая Дню Победы.

Химическая викторина «Элементы таблицы Д.И. Менделеева на защите Родины».

Конкурс на лучшую стенгазету «Химические элементы - на войне».

Политинформация «Шаги саженьи химической науки и промышленности в годы Великой Отечественной войны».

Вечер «Вклад химиков в победу в Великой Отечественной войне».

Вопросы для викторины:

· Какие металлы содержатся в гильзе артиллерийского снаряда?

· Как используется магний в военном деле?

· Почему хранилища с жидким горючим окрашивают белой краской или серебрянкой?

· Как использовалось стекло на войне?

· Атом на службе мира и войны.

· Какой металл называют воплощением надежд и тревог?

· В чем секрет самурайских мечей?

· Какой элемент называют «светоносцем» и почему?

· Какой металл может «болеть чумой»?

· Какой металл и почему называют крылатым?

· Каков состав танковой брони?

· Какая разница в составе бездымного и черного пороха?

· Элемент углерод на полях войны.

· Какое вещество люди использовали 100 лет в качестве желтой краски для шелка и шерсти, пока не узнали его врывчатые свойства?

· Как используется азотная кислота в военных целях?

Глава 2. Экологическое воспитание на уроках химии

VIII КЛАСС

Введение. Взаимосвязь экологии и химии. Создание экологически безопасных технологий.

Первоначальные химические понятия. Вещества-загрязнители и их источники.

Демонстрационный опыт «Очистка поверхности воды от загрязнителей (масла, нефть)».

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Понятие о биогенных элементах, их положение в периодической системе. Распространенность химических элементов в приводе, содержание в живых организмах, степень проявления токсичности, возможность биологической взаимозаменяемости. Изотопы. Проблемы радиоактивного загрязнения природной среды: причины, последствия, возможные пути решения.

Демонстрационный опыт «Роль биогенных элементов в жизни растений»:

1) замена в питательной среде магния - важнейшего элемента пигмента хлорофилла - на кальций (имитация процесса биологической взаимозаменяемости элементов);

2) участие углекислого газа в процессе фотосинтеза растений (биогенный элемент углерод) и угнетающее действие соединений свинца - ядов».

Химическая связь. Зависимость биологических функций веществ от их состава, строения, видов связи, типов кристаллических решеток, химических свойств.

Кислород. Масштабы использования кислорода в промышленности, быту, энергетике. Продукты полного и неполного сгорания веществ как загрязнители окружающей среды. Роль зеленых растений в поддержании постоянного состава атмосферного воздуха. Приемы поддержания чистоты воздуха в помещениях.

Водород. Водород как источник экологически чистой тепловой энергии в будущем. Гидриды металлов - источники водородного топлива для автомобилей сегодня.

Кислоты. Соли. Роль кислот и солей в организме человека. Закисление организма - одна из причин быстрого и преждевременного старения. Кислотные дожди: причины, последствия и пути предупреждения. Засоление почвы и воды как фактор ухудшения качества природной среды.

Демонстрационный опыт «Влияние кислотности почв и воды на рост и развитие растений (имитационный опыт)».

Лабораторные опыты: «Определение кислотности образца почвы», «Известкование как способ понижения кислотности среды (взаимодействие карбоната кальция и соляной кислоты)».

Вода. Основания. Растворы. Химический состав природных вод. Основные источники загрязнения водных бассейнов. Водоочистительные станции. Методы, применяемые для очистки воды, и их эффективность. Внедрение бессточных процессов, работающих по замкнутому циклу. Охрана природных вод.

Демонстрационный опыт «Очистка воды от содержащихся в ней солей и примесей».

Лабораторный опыт «Сравнение чистой и загрязненной воды по запаху, цвету, прозрачности, рН, наличию осадка после отстаивания».

Обобщение сведений о важнейших классах неорганических веществ. Неорганические вещества в быту, промышленности, медицине. Экологические требования к качеству производимой продукции. Техногенные источники веществ - загрязнителей биосферы. Важнейшие природоохранные меры.

IX КЛАСС

Электролитическая диссоциация веществ. Применение электролитов в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, быту. Механизм закисления почв, воды. Понятие о буферных системах и их роли в самоочищении водоемов. Окислительно-восстановительные реакции как источники появления токсичных веществ в природной среде.

Подгруппа кислорода. Озон - сильнейший окислитель. Сера как элемент, входящий в состав веществ - загрязнителей природной среды. Сероводород и оксиды серы как загрязнители природной среды. Последствия образования сернокислотных дождей (влияние на водоемы, хвойные породы деревьев). Промышленные способы обезвреживания оксидов серы и сероводорода.

Демонстрационный опыт «Моделирование сернокислотных дождей».

Исследование «Влияние диоксида серы на рост и развитие растений».

Подгруппа азота. Применение жидкого азота для утилизации вышедшей из употребления продукции. Аммиак как загрязнитель окружающей среды. Положительное и отрицательное воздействие аммиака и его соединений на живые организмы. Производство аммиака как примере экологически чистой технологии. Проблемы накопления оксидов азота в атмосфере, их участие в фотохимическом смоге, образовании кислотных дождей. Химические методы очистки газообразных выбросов, содержащих оксиды азота.

Лабораторные опыты: «Обезвреживание оксидов азота методом адсорбции с использованием растворов аммиака и карбоната аммония», «Обнаружение нитратов в овощах фруктах, продуктах питания».

Подгруппа углерода. Адсорбция как один из методов улавливания отравляющих веществ. Оксиды углерода - загрязнители атмосферы. Влияние углекислого газа на жизнедеятельность организмов; снижение фотосинтеза у растений и ухудшение дыхания у животных, человека. Отравляющее действие угарного газа. Парниковый эффект: причины возникновения, возможные последствия и пути их предотвращения. Соединения кремния как загрязнители среды обитания живых организмов.

Демонстрационный опыт: «Адсорбция углем различных веществ (красителей, газов)».

Лабораторный опыт: «Моделирование действия кислотных дождей на скорлупу яиц птиц».

Общие свойства металлов. Двойственная роль ионов металлов в природе в зависимости от их концентрации. Коррозия - фактор загрязнения окружающей среды. Влияние продуктов коррозии на обитателей водоемов.

Демонстрационные опыты: «Действие ионов тяжелых металлов на развитие растений», «Действие продуктов коррозии металлов на развитие водных растений».

Металлы I-Ш групп. Кальций, магний - макроэлементы, входящие в состав животных и растительных организмов. Загрязнение среды обитания замена кальция на стронций в организмах человека и животных. Влияние алюминия на нервную система человека. Отрицательное действие алюминии на дыхательную систему рыб.

Железо. Соединения железа. Общетоксическое действие солей двухвалентного железа на организм человека.

Металлургия. Основные природоохранные мероприятия, предусмотренные в доменном производстве. Внедрение на металлургических предприятиях прогрессивного метода получения стали прямым восстановлением железа из руды - путь к сохранению природной среды. Понятие о безотходном производстве.

X КЛАСС

Введение. Проблема загрязнения окружающей среды органическими веществами, не свойственными живой природе. Некоторые пути ее решения.

Предельные углеводороды. Двойственная роль метана в биосфере: источник углерода для метанокисляющих бактерий и загрязнитель-разрушитель озонового слоя Земли. Фреоны - загрязнители окружающей среды.

Непредельные углеводороды. Полиэтилен и полипропилен как примеры стойких загрязнителей природной среды.

Ароматические углеводороды. Влияние ядохимикатов на наследственность человека. Биологические способы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и сорняками.

Природные источники углеводорода. Загрязнение биосферы продуктами сгорания природного газа, нефти, нефтепродуктов, угля. Парниковый эффект: пути решения проблемы.

Демонстрационный опыт: «Действие нефти на растения».

Кислородсодержащие органические соединения. Токсичность спиртов. Этанол - социальный токсин. Метанол - топливо будущего. Причины попадания фенолов в природную среду, их отрицательное действие на живые организмы.

Альдегиды. Карбоновые кислоты. Токсичность альдегидов. CMC как загрязнители природной среды. Способы нейтрализации CMC. Удаления их с поверхности воды.

Демонстрационные опыты: «Действие CMC на водную экосистему», «Способы очистки воды от CMC».

Жиры. Совершенствование способов утилизации отходов в производстве и переработке жиров.

Углеводы. Целлюлозно-бумажная промышленность и проблемы загрязнения воздуха, водоемов. Азотсодержащие органические вещества. Понятие о биотехнологии. Отходы биотехнологической промышленности как загрязнители окружающей среды.

Лабораторный опыт: «Действие солей тяжелых металлов на белок», «Действие кислот (минеральных и органических) и щелочей на белок».

XI КЛАСС

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

Химический состав организма как отражение химического состава окружающей человека среды. Изменение качества среды обитания - причина экологического кризиса на планете.

Неметаллы. Примеры соединений неметаллов - основных загрязнителей биосферы.

Металлы. Двойственная роль металлов в отношении живой природы. Проблема «металлизации» окружающей среды.

Глава 3. Освещение вопросов биотехнологии при изучении органической химии

Усовершенствованная программа по химии открывает новые возможности для усиления практической направленности обучения, расширения политехнического кругозора школьников, понимания ими основных направлений научно-технического прогресса.

Определенный вклад в решение перечисленных задач может внести освещение вопросов биотехнологии на уроках, внеклассных и факультативных занятиях.

При изучении других тем курса органической химии есть возможность сообщить учащимся в ознакомительном порядке сведения о народнохозяйственном значении других аспектов биотехнологии, обобщить их на семинарском занятии и углубить на внеклассных занятиях (см. табл.).

Биотехнология, по определению академика А.А. Баева,-- это новая отрасль материального производства, использующая биологические процессы и системы для получения самых разнообразных продуктов

Биотехнология возникла на стыке различных направлений науки: микробиологии, биохимии, биоорганической химии, генетики, молекулярной биологии -- и представляет собой в настоящее время крупную многопрофильную область, включающую такие разделы, как микробиологический синтез, генетическая и клеточная инженерия, инженерная энзимология.

Велико экономическое и социальное значение этой новой отрасли науки и производства. Биотехнология призвана внести существенный вклад в выполнение Достижения биотехнологии будут способствовать решению таких глобальных задач современности, как энергетическая (использование естественно возобновляемых биологических источников энергии) и экологическая (биологические системы зашиты окружающей среды) проблемы.

Микробиологический синтез, обогащенный достижениями генетической инженерии, имеет огромные возможности для получения хозяйственно полезных продуктов.

Роль микробиологической промышленности в выполнении Продовольственной программы можно рассмотреть по следующему плану:

I. Значение продукции микробиологической промышленности для животноводства.

1. Производство кормовых добавок, увеличивающих питательную ценность и эффективность кормов сельскохозяйственных животных:

а) кормовые дрожжи, содержащие около 50--60 % белка, витамины, микроэлементы и другие биоактивные соединения (производство организуется на отходах деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности);

б) белково-витаминные концентраты (производятся на углеводородах нефти и природного газа);

в) незаменимые аминокислоты (лизин, треонин, триптофан и др.) для сбалансирования аминокислотного состава кормовых белков;

г) кормовые витамины;

д) кормовой сахар (гидролизная патока) для обогащения кормов высокопродуктивных молочных коров легкоперевариваемыми углеводами.

2. Производство антибиотиков для лечения и профилактики заболеваний птиц и сельскохозяйственных животных.

3. Производство ферментных препаратов для силосования кормов, ферментативной обработки соломы и превращения ее в высокопитательный белково-углеводный корм.

II. Значение продукции микробиологической промышленности для земледелия.

1. Производство микробиологических препаратов для защиты растений от вредителей и болезней;



а) микробные инсектициды (боверин, энтомофторин и др.);

б) антибиотики для растений (фитобактериомицин и др.);

в) микробиологические средства борьбы с сорняками.

Микробиологические препараты обладают строгой специфичностью действия на вредных насекомых и фитопатогенные микроорганизмы, они безопасны для людей, домашних в других полезных животных и насекомых.

2. Производство бактериальных удобрений для полеводства (таких, как нитрагин -- препарат азотфиксирующих бактерий).

III. Перспективы микробиологической промышленности в повышении питательной ценности пищи человека и создании искусственной пищи.

1. Производство микробного белка, вещевого назначения, незаменимых аминокислот для повышения питательной ценности традиционных пищевых продуктов из сельскохозяйственного сырья (хлеба и других), в дальнейшем для создания новых видов пищи на основе несельскохозяйственного сырья.

2. Получение сахаристых веществ из нетрадиционного сырья (например, кукурузы) ферментативными методами.

3. Микробиологическое производство сладких веществ -- некалорийных заменителей сахара (дилептид аспартам, белок монеялин и ДР.).

Глава 4. Методические разработки по теме: "Основы селекции. Биотехнология"

Доминирующая деятельность в проекте - поисковая, творческая, ролевая. Характер контактов - среди участников класса. Количество участников проекта - группа 4 - 5 человек. Проект средней продолжительности. Класс делится на группы (3-4) по 4-5 человек. Каждая группа - это специалисты в разных областях селекции и биотехнологии.

Группа получает задание:

· изучить методы, которые используются в определенной области селекции или биотехнологии;

· изучить вклад отечественных ученых в развитие данной области селекции или биотехнологии;

· познакомиться с достижениями в данной области, представить новинки;

· используя научно обоснованные методы, представить новый живой организм (растение, животное, микроорганизм), полученный группой с заданными признаками;

· свой проект группа должна обосновать с научной точки зрения, даже если он фантастический.

Названия групп:

1. Специалисты в области селекции растений.

2. Специалисты в области селекции животных.

3. Специалисты в области селекции микроорганизмов.

4. Биотехнологи (генные инженеры).

Свои проекты каждая группа представляет на бумажных носителях и в электронном виде.

Учащиеся объединяются в группы по 4 - 5 человек.

Определяют круг вопросов (проблем), которые будем изучать (см. приложение 1).

Определяют области науки (селекция растений, селекция животных, селекция микроорганизмов, биотехнология), которая заинтересовала группу (см. приложение 2).

Распределяют роли в группе, выбирают форму выполнения работы (реферат, доклад, проект, презентация, публикация и т.д.).

Планируют деятельность (определяют цели, актуальность выбранной проблемы, определяют последовательность действий, подготавливают условия, проектируют свою деятельность).

Осуществляют свою деятельность.

Представляют результаты своей работы (защита реферата, представление доклада, презентация проекта или публикации и т.д.).

Планирование деятельности по теме “Основы селекции. Биотехнология” при подготовке:

· реферата (подбор литературных источников, анализ и систематизация материала, подготовка реферата, рецензирование, защита);

· доклада (подбор источников информации, анализ и систематизация материала, подготовка доклада, представление доклада);

· публикации (подбор источников информации, анализ и систематизация материала, выбор макета оформления - брошюра, бюллетень, веб-страница, буклет, каталог и др., подготовка публикации, презентация публикации);

· проекта (формулирование проблемы, определение цели, актуальность выбора темы, подбор материала, выдвижение гипотез, самостоятельная работа, подготовка презентации, защита проекта, рефлексия);

ЛИТЕРАТУРА

1. Гулъчевская В.Г., Лакоценина Т.П. Педагогические основы личностно-ориентированного образования. Модульное пособие для дистанционного обучения. 2-е ИЗД., дополненное. - Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ИПК и ПРО, 2002.

2. Педагогика. Модуль: Современные педагогические технологии. Ростов-на-Дону, 1999.