Методика преподавания темы "первоначальные химические понятия"

ВВЕДЕНИЕ

Темой «Первоначальные химические понятия» начинается курс химии в восьмилетней средней школе. Значение темы определяется не только тем, что при изучении ее учащиеся усвоят многие химические понятия, закон сохранения массы веществ, основные положения атомно-молекулярного учения, но и тем, что она предоставляет возможность для развития логического мышления учащихся, воспитания у них интереса к предмету, диалектико-материалистического мировоззрения.

Глава 1. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ

Формирование первоначальных понятий на уроках по этой теме составляет первый этап в создании системы химических знаний у учащихся, поэтому многие определения еще не будут полными, не будут содержать все признаки изучаемых понятий. Химические явления необходимо рассматривать с точки зрения атомно-молекулярного учения. При изучении этой темы начинается формирование у учащихся умений осуществлять межпредметные связи. Особенность методики реализаций межпредметных связей заключается в том, что учащиеся в большей мере следуют за учителем, воспроизводят его рассказ, содержащий факты, понятия, известные из других предметов, особенно из курсов физики VI иначала VII классов. Учитель сам показывает возможность и необходимость привлечения знаний, например сведений о свойствах конкретных веществ (металлов, неметаллов и др.). В конце первой темы учащиеся уже могут самостоятельно привлекать теоретические знания, полученные на уроках физики.

В процессе усвоения первоначальных химических понятий мировоззренческие знания (положения и идеи) должны формироваться на доступном для учащихся материале, главным образом на базе межпредметных связей. Известно, что многие мировоззренческие идеи уже были заложены в сознание учащихся, при изучениибиологии, географии, физики. Поэтому важно умело использовать и развивать их.

Большую роль в решении задачи формирования научного мировоззрения имеют обобщения, которые делает учитель. При этом разумеется, что ознакомление учащихся с мировоззренческими знаниями проводят на уровне химической формы движения материи. При объяснении и обобщении можно использовать некоторые философские термины, например такие, как сущность, закон, причина, противоположность ит. п. Однако эти термины учитель не раскрывает, а лишь поясняет их, опираясь на обыденные представления и имеющиеся у учащихся знания. При изучении темы мировоззренческий материал должен быть усвоен учащимися в основном на уровне воспроизведения, хотя возможно и применение этих знаний в аналогичных ситуациях.

Основные задачи изучения темы следующие: дать представление о веществах, их составе, строении, а также показать познаваемость состава и строения, связь их со свойствами и применением; разъяснить одну из причин многообразия веществ -- способность атомов разных элементов соединяться друг е другом; раскрыть сущность химических превращений и внешние их проявления, познакомить с многообразием химических реакций и первой их классификацией, подчеркнуть взаимосвязь явлений в природе (химических -- друг с другом; химических -- с физическими и биологическими); разъяснить учащимся обобщенные химические знания (на атомно-молекулярном уровне), заключенные в законах и теориях химии; показать значение этих знаний для понимания мира веществ и практики людей; ознакомить школьников с некоторыми методами химии (наблюдением, химическим экспериментом), с химическим языком, приемами мышления (сравнение, выделение существенного, обобщение, конкретизация) и путями познания.

Тема «Первоначальные химические понятия» изучается на 22 уроках: 1. Предмет химии. Вещества и их свойства.

2. Практическое занятие 1. «Ознакомление с правилами техники безопасности при работе в химическом кабинете и с лабораторным оборудованием».

3. Практическое занятие, 1 (продолжение). «Ознакомление с нагревательными приборами. Изучение строения пламени».

4. Чистые вещества и смеси.

5. Практическое занятие 2. «Очистка поваренной соли»,

6. Физические и химические явления. Признаки и условия химических реакций.

7. Атомы и молекулы.

8. Простые и сложные вещества,

9. Химические элементы.

10. Знаки химических элементов.

11. Относительная атомная масса.

12. Постоянство состава веществ. Химические формулы.

13. Относительная молекулярная масса. Вычисление массовой доли элемента, в 'сложном веществе по химической формуле.

14. Валентность атомов.

15. Составление формул по валентности.

16. Атомно-молекулярное учение в химии. 17. Закон сохранения массы веществ.

18. Химические уравнения.

19. Типы химических реакций. Реакции разложения и соединения.

20. Реакция замещения. Упражнения в составлении и чтении химических уравнений.

21. Повторение и обобщение темы «Первоначальные химические понятия».

22. Контрольная работа.

Прежде чем раскрывать методику изучения программных вопросов, кратко характеризуется химический эксперимент первой темы сточки зрения внесенных в него изменений. Число и содержание лабораторных опытов осталось прежним, за исключением пятого опыта, в котором учащимся предлагается дополнительно ознакомиться с образцами минералов и горных пород. Набор веществ, предметов, рекомендуемых для опытов, может быть иным (по усмотрению учителя). Можно изменять и технику выполнения отдельных опытов, например для изучения физических явлений предлагается опыт нагревания стеклянной трубки. Практика показывает; что нагревание стеклянной трубки на спиртовой горелке происходит долго. При этом затрачивается много горючего, Еще труднее провести опыт, если пользоваться сухим спиртом. В связи с этим опыт нагревания: стеклянной трубки можно заменить растворением в воде известных учащимся веществ (поваренная соль, сода, сахар) и выпариванием полученного раствора (нескольких капель).

Химические явления учащиеся могут изучать на различных опытах: действие раствора уксусной кислоты («уксуса») на соду, действие раствора соляной кислоты на мелкие кусочки мрамора (с мелом, как рекомендуется в учебнике, опыт проходит менее наглядно), прокаливание медного предмета и др. Опыт с прокаливанием меди нуждается в изменении. Поскольку цель опыта-- заметить образование нового вещества, то нет смысла несколько раз прокаливать медь, как рекомендует учебник, и каждый раз соскабливать черный налет (эта процедура требует много времени). Касаясь остальных опытов, используемых для доказательства химических явлений, следует обратить внимание на необходимость, применения малых количеств реактивов.

По сравнению с прежней программой на практические занятия отводится в этой теме не один, а три часа. Добавляется один час на ознакомление учащихся с техникой лабораторной работы, на изучение строения пламени и правил техники безопасности при работе в химическом кабинете. Второй час выделяется на практическое занятие «Очистка загрязненной поваренной соли».

Глава 2. ПОВТОРЕНИЕ И ОБОБЩЕНИЕ ЗНАНИИЙ ПО ТЕМЕ «ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ»

Изучить вещество -- это значит прежде всего узнать, из чего оно состоит. Проводят беседу. Обсуждение вопросов: Из каких частиц состоят вещества? Что о них известно?--учащиеся сопровождают краткими записями на доске и в тетрадях. Порядок записи предполагает развертывание беседы в строгой логической последовательности,- позволяющей привести в систему изученные понятия и законы. Также обсуждается вопрос о химических превращениях. Здесь могут быть два методических варианта урока.

По первому варианту идет работа с материалом учебного фильма «Химические реакции». Учащиеся готовятся к обсуждению. В основе второго вопроса лежит такой показатель усвоения, как знание определения понятия (при этом вопрос направлен на необходимость указать существенный признак понятия).

Вторым заданием контролируют знание основного существенного признака классификации веществ на простые и сложные. При этом первый и второй вопросы этого задания предназначают для выявления умений подводить под понятие характерный признак. Третий вопрос второго задания предназначен для выявления усвоения связи между веществом и химическим процессом.

Третьим заданием проверяют выполнение требования программы: понимать значение- закона сохранения массы веществ. Это может быть выражено в умении устанавливать связь между понятиями «химическая реакция» и «вещество», а также между конкретным уравнением химической реакции и законом сохранения массы веществ. Такое задание не требует сложных расчетов. Предполагается, что учащийся при выполнении его выберет из первого, задания любой пример уравнения реакции; подсчитает относительные молекулярные массы исходных веществ и продуктов реакции; поставит знак равенства между числовыми значениями масс исходных веществ и продуктов

Четвертым заданием контролируют знание смысла химических формул и умение вычислять по формулам относительные молекулярные массы веществ, отношения масс и массовые доли химических элементов в сложном веществе.

Учитель может составить и другие варианты контрольной работы по аналогии с предложенным.

Плюсы:

1. Работа в группах способствует общению, что очень важно для подростков.2. Актуализируется весь пройденный в теме материал, ученики осмысливают приобретенные знания, т.к. обнаруживается его социальная значимость.3. Учитель может оценить фактический уровень знаний, умений, навыков, дифференцированный по уровню усвоения (репродуктивному, конструктивному, творческому), подготовив задания разной сложности.

Минусы:

1. Общаться могут и любят не все, особенно если правила общения в группе не вырабатывались учителем ранее.

2. Осознаются приобретенные знания теми учащимися, у которых они есть. Задания игры выполняют на самом деле не все, а лишь лидеры групп.

3. Оценка знаний будет количественной и качественной, но не индивидуальной. За спинами «сильных» легко спрячутся «слабые» и «лентяи», освоившие тему поверхностно (они умеют создавать видимость бурной деятельности).

Глава 3. Урок-игра по теме«Первоначальные химические понятия»

Цели урока

1. Обобщить, скорректировать, актуализировать знания символов химических элементов, их положение в периодической системе химических элементов (ПСХЭ) Д.И. Менделеева, первоначальные сведения о применении простых веществ и соединений элементов.

2. Проанализировать уровень осознания и усвоения понятий «химическая формула», «относительная атомная масса», «относительная молекулярная масса», навыки выполнения расчетов по химическим формулам, умение различать чистые вещества и смеси.

3. Развить творческие и аналитические способности учащихся (путем выполнения творческих заданий).

Примечание. В зависимости от привычного темпа коллективной работы и объема выполненных заданий этот урок может уложиться в один, два или три реальных урока и не в один день.

Дидактическая наполненность и оборудование

1. Задания группам, размноженные на ксероксе (или набранные на компьютере) в формате А2, А3, по числу групп. Группа не может быть более семи человек. Самое удобное число участников группы - шесть.

2. Индивидуальные задания капитанам команд.

3. Приготовленные каждым участником игры в качестве домашнего задания задачи-сказки (или не сказки) на расчеты по химическим формулам или кроссворды по символам химических элементов (из 5-10 слов).

Домашнее задание выполняется к предшествующему игре уроку на двойных листах из школьной тетради. На первой странице двойного листа - текст задачи (сказки) или соответственно кроссворд с его заданиями. На третьей странице двойного листа - фамилия ученика, составившего задачу (кроссворд), решение задачи (ответы на кроссворд). Учитель проверяет работу и оценивает ее на третьей странице, затем отрезает второй лист двойного листа, так что для игры остается только первый лист с задачей (кроссвордом). Этот лист и будет индивидуальным заданием каждому ученику на уроке-игре.

На самом деле учащиеся не отличаются исполнительностью при выполнении домашнего задания, недостающие первые листы я выдаю из запаса от других классов или прошлых лет либо просто выдаю карточки с типичными задачами по теме.

4. Жетоны-оценки скорости выполнения задания из цветного картона (красные, синие, зеленые).

5. Стопки чистых тетрадных листов для ответов команд, простые (мягкие) карандаши и ластики (для работы на листах с заданиями).

6. Учебники по химии для 8-го класса с ПСХЭ Д.И.Менделеева.

7. Лотки с химическими стаканчиками, в которых находятся чистые вещества и смеси веществ, магниты, стакан с водой (по числу групп). Смеси и вещества для распознавания могут быть следующими: восстановленное железо в опилках плюс сера в порошке, толченый древесный уголь, стружка магния (или опилки), сода и т. п. (по числу групп).

8. Карточка с перечислением выданных веществ и смесей.

9. Записанные на второй доске или оформленные на ватмане «Правила сотрудничества».

10. Колокольчик (таймер или свисток).

11. Карточки размером 7х8 см с символами шести-семи химических элементов (комплекты по числу групп).

План урока

1. Вводное слово учителя о правилах сотрудничества и системе оценивания.

2. Представление команд (название, девиз, капитан).

3. Этапы командной игры:

а) разминка (ребусы и загадки);

б) командная игра;

в) физкультминутка (подвижная игра);

г) конкурс капитанов и индивидуальные задания;

д) практикум (распознавание веществ).

4. Подведение итогов командной игры и оглашение результатов индивидуальной работы.

Организация пространства

Парты разворачиваются «лицом» друг к другу и устанавливаются так, чтобы никому из участников не приходилось сидеть спиной к доске.



Правила сотрудничества

1. Ведущий (учитель) общается только с капитаном команды, а капитан только со своей командой.

2. Все выполненные задания принимаются только в письменном виде (кроме задания физкультминутки).

3. Команды - это соперники, поэтому внутри команды участники общаются так, что слышат друг друга, но их не слышат другие команды, т. е. шепотом или очень тихим голосом.

4. Ведущий объявляет результаты каждого задания, выдавая жетон за скорость его выполнения (I - красный, II - cиний, III - зеленый) и выставляя оценку за качество. Оценки фиксируются на листах с ответами и на доске.

5. Время выполнения задания ограничивается звонком (колокольчика).

Примечание. Все материалы для этапов игры разложены на столе учителя в порядке выполнения заданий.

Примеры заданий

1. Для этапа «Представление команд» нужно назвать команду и сочинить девиз, в котором было бы что-то химическое (2 мин).

2. Для «Разминки» разгадать загадки и ребусы.

Загадки

Первый слог - предлог известный,Слог второй трудней найти:Часть его составит цифра,К ней добавьте букву «Й».Чтобы целое узнать,Надо вам металл назвать.

(Ответ. Na (натрий).)

Я - газ, простое вещество,Двузначен номер мой,А слог мой первый - божество,Река - мой слог второй.

(Ответ. Rn (родон).)

Основа моя - сухая трава,С обоих концов - согласные.В целом я - газ, дорогие друзья,И кто я, думаю, ясно вам.

(Ответ. Xe (ксенон).)

Накопить таких загадок можно много и собрать их в нетолстый школьный альбом: на лицевой странице - текст загадки, а на обороте - символ химического элемента (отгадка).

Ребусы

Ребусы лучше выполнить также в нетолстом альбоме, покрупнее, красиво.

3. Примеры заданий для этапа «Командной игры» приведены в приложении 1.

4. Заданием физкультминутки может быть «Химическая эстафета». Участники каждой команды, стоящие один за другим (как в обычной эстафете), бегут к доске и пишут на ней (под зафиксированным названием своей команды) символы химических элементов какой-то группы или периода ПСХЭ.

Возможна также игра «По порядку номеров». Команды выстраиваются шеренгами лицом друг к другу. У ведущего находятся комплекты карточек разного цвета с символами химических элементов (по числу участников команды). Ведущий отдает комплекты карточек капитанам, а те по сигналу раздают их по одной членам своей команды, которые перестраиваются так, чтобы символы химических элементов на карточках в их руках расположились по порядку увеличения атомных номеров.

5. Примеры задач домашнего задания, сочиненные ребятами в предыдущие годы.

Братья-близнецы Водороды и их приятель Кислород создали кооператив «Вода». Каждый брат Водород внес в уставный капитал по одной тысяче рублей, а их приятель Кислород - шестнадцать тысяч.

Каков уставный капитал кооператива «Вода» и какова доля братьев в нем?

Повар испек торт «Сахар». Для этого он взял двенадцать атомов углерода, двадцать два атома водорода и одиннадцать атомов кислорода.

Какова масса испеченного торта и какую долю в нем составляет углерод?

6. Примеры заданий для конкурса капитанов приведены в приложении 2.

7. Задание по распознаванию смеси или вещества.

Описать физические свойства вещества: агрегатное состояние, форму частиц, их блеск, твердость, плотность в сравнении с водой (больше или меньше 1 г/см³), растворимость, способность намагничиваться.Определить, выдано одно вещество или смесь двух веществ. Найти по карточке-определителю, что именно было выдано. Карточка-определитель предоставляется после выполнения описания физических свойств.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Химические элементы и химические законы

1. Просмотрите внимательно периодическую таблицу химических элементов и выпишите из нее как можно больше названий элементов вместе с их символами, которые связаны:

а) с географическими названиями

Элемент	Символ
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….

б) с фамилиями исследователей

Элемент	Символ
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….
………………………………………	……………………………………….

Победителями в этом соревновании были Вася и Петя, которые любили не только химию, но и географию (например, они знали старинные латинские названия России, Франции, Парижа, Стокгольма, Кипра, Копенгагена).

2. Заполните пустые клетки так, чтобы по горизонтали читались русские названия химических элементов: Ag, Br, Fe, H, I, O, Sn.

3. Впишите по вертикали названия химических элементов, и в выделенной строке вы прочтете фамилию великого русского ученого.

1 - С; 2 - О; 3 - Al; 4 - N; 5 - Zn; 6 - I; 7 - P; 8 - H; 9 - Pb.

4. Задание «Угадай-ка».

Найдите закономерность расположения символов химических элементов в круге и впишите вместо вопросительного знака соответствующий символ. В первом круге каждого из вариантов содержится пример ответа.

Угадайте, по какому принципу расположены элементы в каждом из вариантов.

5. Задание «Найди ошибку».

Найдите и вычеркните неверно записанные символы химических элементов.

He	Fr	Tb	H	Ha	Na	C	Cu	Th	Si
O	Np	Os	Ca	Sc	Fi	N	Nb	Zn	Fe
Ni	Zp	Eh	V	Cl	Va	P	Mg	B	K
W	AL	As	Ab	Ac	Au	Am	An	Ar	At
B	Ba	Be	Bu	Bi	Br	Bm	Bk	Xe	Sn

6. Вася и Петя любили составлять и разгадывать анаграммы -- слова (обычно фантастические), в которых порядок букв переставлен. Попробуйте разгадать некоторые из их «химических анаграмм».

Переставив буквы в каждом слове, надо получить название химического элемента. Если на разгадку всех названий элементов у вас ушло меньше десяти минут, можете поставить себе пятерку с плюсом. Если же вы не сможете этого сделать до конца учебного года, снизьте себе оценку, насколько сочтете возможным.

Итак, расшифруйте названия химических элементов.

Без этого элемента вы не отрежете и куска хлеба.

Е	З	Е	Л	О	Ж

Без этого элемента не проживете и десяти минут.

С	Л	И	К	О	Д	О	Р

Этот элемент помогает расшифрованному первому элементу бороться со вторым.

Е	К	Л	И	Н	Ь

Этот элемент можно найти в некоторых электрических лампочках грибовидной формы.

П	Р	И	Т	О	Н	К

Этот элемент помогает спирали держаться в лампочке.

М	Е	Д	И	Н	Л	О	Б

Этот элемент ищите среди камней.

М	Н	И	К	Р	Е	Й

Без этого элемента в печке не будет огня.

Л	Е	О	Д	Р	У	Г

Блестит, но не золото.

Н	А	П	Л	И	Т	А

Младший брат предыдущего расшифрованного элемента.

О	Р	Р	Е	Б	Е	С

У этого элемента действительно большая удельная масса.

Ц	И	Н	В	Е	С

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Знакомимся с символами и названиями химических элементов

1. Однажды собрались на Олимпе за праздничным столом 13 богов и героев: Нептун, Афина Паллада, Зевс, Гелиос, Уран, Афродита, Тантал, Ниоба, Геракл, Прометей, Церера, Аполлон и Плутон. К сожалению, мест оказалось только девять, поэтому зашел спор о том, кому где сидеть. Боги сами не смогли решить эту проблему и попросили Васю и Петю рассудить их. Любовь к химии помогла ребятам быстро выявить четверых лишних и вежливо попросить их прийти в следующий раз.

Попробуйте повторить подвиг ребят: используя таблицу Д.И. Менделеева, объясните ушедшим и очень расстроенным богам, почему именно они оказались лишними.

2. Вася и Петя очень любили химию, а Коля ее терпеть не мог. Поэтому Коля никогда не понимал содержания записок, которыми обменивались Вася и Петя. Дело в том, что они передавали записки через Колю, а он из любопытства всегда в них заглядывал.

Попытайтесь расшифровать одну фразу из такой записки. Ключ к расшифровке вы найдете в периодической таблице Д.И. Менделеева.

Составьте зашифрованные по этому принципу слова или короткие фразы и запишите их расшифровку.

Дополнительный вопрос: как вы думаете, чего кроме химии не знал Коля?

3. А теперь, когда вы уже достаточно хорошо ориентируетесь среди химических элементов, поиграем с ними в шарады. Под рисунками впишите символы и названия химических элементов.

Хвастовство элементов

- Если отбросить первую букву в моем названии, я превращусь в напиток, если изменить первую букву - в другой химический элемент, а если изменить третью букву - в церковь. Кто я?

- А я при добавлении одной буквы в начале превращаюсь в метель.

- При замене первой буквы в моем названии я превращаюсь в столярный инструмент.



- А я при добавлении впереди одной буквы превращаюсь в полупроводниковый прибор.

Если вам понравилась такая игра, придумайте другие шарады с названиями химических элементов и дайте их отгадать товарищам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Методологические уроки. Народное образование, 1992, № 1-2, с. 53-56;

2. Понятие как логическая форма мышления. «Химия» (ИД «Первое сентября»), 1997, № 43, с. 6-7;

3. Принцип гуманизации системы оценивания знаний учащихся. Педагогика толерантности, 1997, № 1-2, с. 91-97;Чи потрiбно в школi вивчати логiку? Педагогiка i психологiя, 1997, № 3, с. 211-217;

4. Реформировать не классно-урочную систему, а всю организацию жизнедеятельности школы. Педагогика толерантности, 1998, № 1, с. 16-19;

5. Дать ученику право учиться так, как он может и хочет. Педагогика толерантности, 1998, № 3-4, с. 9-14;Коли науковiсть в школi стане критерiем професiоналiзму? Освiта Украпни, 2000, № 1-2, с. 8;Нова модель шкiльно освiти: гуманiзацiя, демократизацiя, оптимiзацiя. Рiдна школа, 2000, № 3, с. 16-17;Про деякi проблеми викладання хiмi в школi. Хiмiя. Бiологiя, 2001, № 6-7, с. 1-2;

6. Про проекти концепцi шкiльноп хiмiчноп освiти. Бiологiя i хiмiя в школi, 2002, № 1.