примеры заданий по ФГ. примеры заданий по фг. Методические рекомендации по использованию заданий из открытых банков заданий по формированию всех компетенций естественнонаучной грамотности. Задания сгруппированы по предметам, внутри каждого предмета по темам, а внутри каждой темы по видам деятельности
 Скачать 6.06 Mb.
|
|
Тема «Химические свойства металлов. Ряд активности (электрохимический ряд напряжений) металлов» При изучении данной темы обучающиеся должны уметь пользоваться электрохимическим рядом напряжений металлов, составлять уравнения химических реакций, характеризующих свойства металлов, и объяснять свойства металлов в свете представлений об окислительно- восстановительных процессах; знать состав и строение сплавов, отличие сплавов от металлов; уметь объяснять, почему в технике широко используют сплавы. Задание «Как «болеет» железо» 122 На земном шаре ежегодно «болеет» ржавчиной такое количество железа, которое равняется четверти его годовой добычи. Процесс коррозии можно условно выразить следующей схемой: Fe + O 2 + H 2 O → Fe 2 O 3 · nH 2 O. Как видно из схемы, ржавчина состоит из гидратированного оксида железа(III) Fe 2 O 3 ·nH 2 O и гидроксидов железа (FeO(OH), Fe(OH) 3 ). Для борьбы с ржавчиной применяются различные методы. Например, железо смешивают с другими веществами (добавками) и получают сплавы. Наиболее известные из них – сталь и чугун. По значению для человека железо является металлом № 1. Задание 1 Учитывая распространенность веществ в природе, сформулируйте предположение о том, с какими из химических элементов железо образует соединения в природе. Приведите пример формулы соединения с железом. Особенностью этого задания является формирование / проверка умения обучающихся распознавать предположения (допущения), аргументы и описания в научно-популярных текстах. Известно, что железо довольно распространено в земной коре (порядка 4% массы земной коры). По распространенности на Земле железо занимает 4-е место среди всех элементов и 2-е место среди металлов. Прочитав в тексте задания фразу «При наличии кислорода, воды и достаточного времени практически любое изделие из железа в конечном счете полностью преобразуется в ржавчину и разрушается (корродирует)», учащиеся должны сделать вывод, что железо довольно активно реагирует с кислородом и водой. Также в задании сказано: «В силу достаточной химической активности железо на Земле встречается преимущественно в виде соединений». Обучающихся необходимо научить выдвигать гипотезу (предположение), на проверку которой направлено данное исследование. Подсказка для формулирования гипотезы может быть такой: «Наличие в природе каменного 123 угля (С) и углекислого газа (СО 2 ), серы (S), сернистого газа (SO 2 ) и воды (Н 2 О) позволяет сделать предположение о наличии в природе в виде соединений…» Вспомним, что железо образует ряд минералов: магнитный железняк, или магнетит Fe 3 O 4 ; красный железняк, или гематит Fe 2 O 3 ; бурый железняк, или лимонит 2 Fe 2 O 3 ∙ 3 H 2 O; железный колчедан, или пирит FeS 2 (используют при производстве серной кислоты); гидрокарбонат железа Fe(HCO 3 ) 2 (встречается в природных и некоторых минеральных водах). Возможна обратная задача: при формулировании гипотезы «В природе железо встречается в виде соединений с кислородом или серой, иногда встречается чистое железо, попадающее на Землю с метеоритами», приведите аргументы, подтверждающие этот факт. Возможный ответ Ответ:в природе много соединений железа с кислородом – оксидов: FeO, Fe 2 O 3 Существование каменного угля и углекислого газа, серы, сернистого газа и воды позволяет сделать предположение о наличии в природе месторождений сульфидов (FeS, FeS 2 ), сульфатов (FeSO 4 ) и карбонатов (FeCO 3 ) железа Дан верный ответ 1 балл Другие ответы или ответ отсутствует 0 баллов Задание 2 В домашней мастерской всегда много изделий из железа и его сплавов. Предложите два способа, которые смогут замедлить процесс коррозии железных изделий и продлить срок их службы. 124 Данное задание помогает научить школьников интерпретировать данные и делать соответствующие выводы, а также прогнозировать свойства неизученных веществ по аналогии со свойствами изученных на основе знания химических закономерностей. Так как «процесс коррозии можно условно выразить следующей схемой: Fe + O 2 + H 2 O → Fe 2 O 3 · nH 2 O», то, следовательно, для того, чтобы замедлить процесс коррозии железных изделий, необходимо исключить действие кислорода и воды. Возможный ответ Ответ: предложены два способа защиты: использование осушителей воздуха (поглотителей влаги), покрытие изделий маслом, специальной краской Предложены два способа защиты 1 балл Другие ответы или ответ отсутствует 0 баллов Задание 3 Объясните, почему в промышленности и быту большее применение получили сплавы, а не чистые простые вещества-металлы. При выполнении этого задания школьники должны вычленить из текста ключевую информацию: «Для борьбы с ржавчиной применяются различные методы, например смешивают с другими веществами (добавками) и получают сплавы. Наиболее известные из них – сталь и чугун». Также у обучающихся должно быть сформировано представление о том, чтосплавы – это особые системы, состоящие из двух и более металлов или металлов и неактивных неметаллов (углерод, фосфор, кремний, иногда сера). Свойства сплавов отличаются от свойств каждого из металлов, входящих в его состав. Дело в том, что сплавлением одних металлов с другими можно существенно улучшить свойства многих металлов, например: твердость, пластичность, текучесть, электрические, магнитные и термические свойства, а также антикоррозийную устойчивость. 125 Возможный ответ Ответ: приведено одно из объяснений: сплавы имеют большее многообразие свойств; можно создавать сплавы с заранее заданными свойствами в зависимости от области применения Названа одна из причин 1 балл Другие ответы или ответ отсутствует 0 баллов Тема «Фосфор. Аллотропия фосфора. Свойства фосфора. Оксид фосфора(V). Фосфорная кислота и ее соли. Фосфорные удобрения» Задание «Такой разный фосфор» Фосфор – один из распространённых элементов земной коры, он входит в первую двадцатку. Содержится фосфор и в тканях живых организмов – входит в состав белков и других важнейших органических соединений (АТФ, ДНК). Фосфор называют элементом жизни. История его получения относится ещё к временам алхимии. Разорившийся купец и при этом алхимик – самоучка Бранд – в поисках философского камня получил красное «уринное масло». При его дальнейшей дистилляции алхимик заметил образовавшуюся на дне реторты белую пыль. Алхимик решил, что ему удалось извлечь «элементарный огонь», но не получив желаемого золота, Бранд стал продавать свой секрет по цене, во много раз превосходящей золото, и обогатился на этом. Задание 1 1. В переводе с греческого название фосфора означает «светоносный». Сегодня известно несколько аллотропных модификаций фосфора – белый, красный, чёрный. Какая из этих модификаций стала причиной такого названия химического элемента? 126 Возможный ответ Ответ: белый фосфор обладает способностью светиться Записан верный ответ 1 балла Другой ответ, ответ отсутствует 0 баллов Задание 2 Пожалуй, первое свойство фосфора, которое человек поставил себе на службу, – это горючесть. Горючесть фосфора очень велика и зависит от аллотропной модификации. Фосфор вместе с другими веществами наносится на спичечный коробок и при трении загорается. 1. Какая аллотропная модификация фосфора применяется при производстве спичек? 2. Какое вещество можно увидеть в виде белого дымка в момент зажигания спички? Запишите название и химическую формулу этого вещества. Для этого задания рассмотрим проведение химического эксперимента. Обязательно продемонстрируйте данный химический эксперимент. Необходимо найти ответ на вопрос: по каким признакам химических реакций можно судить, что образовалось новое вещество? После рассмотрения признаков химических реакций следует перейти к условиям 127 их протекания. В химии не ограничиваются простым наблюдением протекающего процесса, а наблюдения сочетают с проведением эксперимента. Эксперимент – это исследование каких-либо явлений путем активного воздействия на них разными способами, соответствующими целям исследования. Провести химический эксперимент – это значит специально создать такие условия, при которых наблюдение исследуемого явления проводить наиболее удобно. Проведение химического эксперимента способствует формированию умений устанавливать связи между реально наблюдаемыми химическими явлениями и процессами, происходящими в микромире, объяснять причины многообразия веществ, зависимость их свойств от состава и строения, а также зависимость применения веществ от их свойств. На большинство вопросов данного комплексного задания о фосфоре после просмотра химического эксперимента можно ответить правильно. Для решения этого задания можно предложить школьникам рассмотреть сущность аллотропного перехода между белым и красным фосфором. Возможный ответ Ответ: 1) красный фосфор используют в производстве спичек; 2) белый дым – это оксид фосфора(V) P 2 O 5 Записаны верные ответы на два вопроса 2 балла Записан верный ответ на один вопрос 1 балл Другие ответы или ответ отсутствует 0 баллов 128 Задание 3 Фосфор (в виде фосфатов) – один из трех важнейших биогенных элементов, участвует в синтезе АТФ. Большая часть производимой фосфорной кислоты идет на получение фосфорных удобрений: суперфосфата Ca(H 2 PO 4 ) 2 , преципитата СаНРО 4 · Н 2 О, аммофоски (NH4) 2 SO 4 + (NH4) 2 HPO 4 + K 2 SO 4 и др. Доля производства удобрений, содержащих в своем составе только один фосфор, падает, и все больше производится комплексных удобрений, содержащих два или три питательных элемента. 1. Какое из приведенных удобрений относится к комплексным? Напишите его название. 2. Какие макроэлементы входят в состав этого удобрения? Напишите их названия. Прежде чем приступать к выбору удобрения, стоит разобраться, что такое полное комплексное удобрение. Выпускаются различные составы для деревьев и растений. Они включают от двух компонентов, каждый из которых имеет свое определенной действие. Перечень выпускаемых смесей достаточно широк. Чаще всего в их состав входят: калий, фосфор, азот. Растения на разных этапах жизни потребляют питательные элементы в разных количествах. Азот растения больше всего поглощают в период активного роста — с момента прорастания семян до формирования первых цветов. Фосфор нужен растениям в период прорастания. В период подготовки растений к зиме — важную роль играет калий Перечень вводимых в комплексное удобрение компонентов постоянно меняется. Уделяется внимание не только вводимым компонентам, но и их процентному соотношению. Это позволяет подобрать препарат 129 в зависимости от возникшей проблемы. При этом очень важно придерживаться инструкции, разработанной производителем. В таком случае культурные растения начинают активно развиваться, лучше сопротивляются внешнему воздействию, активно наращивают зеленую массу. Для выполнения этого задания необходимо школьников научить определять процентное содержание химических элементов в том или ином соединении. Норма азота для разных культур зависит от плодородия и влажности почвы, предшественника, способа внесения удобрения, величины запланированного урожая. Чем ниже плодородие почвы и выше запланированный урожай, тем больше азотных удобрений нужно вносить. Возможный ответ Ответ: 1) аммофоска относится к комплексным удобрениям; 2) аммофоска содержит макроэлементы – азот, калий и фосфор Записаны верные ответы на два вопроса 2 балла Записан верный ответ на один вопрос 1 балл Другие ответы или ответ отсутствует 0 баллов Задание 4 Фосфор присутствует в живых клетках, входит в состав костей человека, зубной эмали. Основную роль в превращениях соединений фосфора в организме человека и животных играет печень. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и витамином D. Усвоение фосфора происходит эффективнее при его приеме вместе с кальцием в соотношении 3:2 (P:Ca). Содержание и соотношение кальция и фосфора представлено в таблице: 130 Ознакомьтесь с информацией в таблице и назовите два продукта, в которых соотношение элементов наиболее соответствует рекомендуемому. Ход рассуждения Дано: 3:2 (P:Ca). В таблице 2:3 дано соотношение кальция и фосфора (Ca:Р). Решение: 2:3 = 0,666 Ответ:0,7 – это яблоки, 0,33 – пшеничный хлеб. Таким образом, в данном заданиипредлагается сформулировать выводы на основе интерпретации данных, представленных в различных формах. Такие задания необходимо включать в содержание урока. Возможный ответ Ответ: яблоки и пшеничный хлеб Записан верный ответ 1 балл Другие ответы, ответ отсутствует 0 баллов 131 Задание 5 При недостатке фосфора в организме развиваются различные заболевания костей. Суточная потребность в фосфоре для взрослых составляет 1,0–2,0 г, для детей и подростков – 1,5–2,5 г. Сколько граммов (килограммов) жареной трески минимально надо употребить подростку, чтобы покрыть суточную потребность в фосфоре? Ответ подтвердите расчетами (округлите до целых). Задание является типично межпредметным: оно основано на понимании основ здорового питания и формировании здорового образа жизни. Для выполнения данного задания необходимо развивать компетенцию «оценивать достоверность научных аргументов и доказательства из различных источников». Необходимо научить использовать вопросы в качестве инструмента познания и в качестве основы для формирования гипотезы по проверке правильности высказываемых суждений. Решение задачи Составляем пропорцию: 0, 274 – это 100 г 1,5 – х 1,5·100 : 0,274= 547 г Правильный ответ: 547 г. Возможный ответ Ответ: 547 г; расчёты: Записан верный ответ 1 балл Другие ответы или ответ отсутствует 0 баллов 132 Заключение Российская система образования рассматривает фундаментальные знания как основу для решения реальных задач, стоящих перед обществом. Формирование естественно-научной грамотности возможно в рамках комплексной подготовки учителей к реализации новых видов педагогической деятельности, которая должна быть направлена на всестороннее развитие личности обучающихся, а также на освоение ими новых видов предметных и метапредметных умений. Учителю, как организатору процесса обучения, необходимо всесторонне рассматривать на урочных и внеурочных занятиях различные аспекты формирования естественно-научной грамотности, учитывая при этом возможность построения индивидуальной траектории обучения и воспитания обучающихся. Это является актуальным как с точки зрения подготовки школьников к международным и национальным исследованиям, так и с точки зрения формирования компетенций, направленных на адаптацию обучающихся к жизни в современном обществе. 133 Список источников Литература 1. Демидова М.Ю. Подходы к разработке заданий по оценке естественно- научной грамотности обучающихся / М.Ю. Демидова, Д.Ю. Добротин, В.С. Рохлов // Педагогические измерения. – 2020. – № 2. – С. 8–19. 2. Разумовский В.Г., Пентин А.Ю. и др. Естественнонаучная грамотность: контрольные материала и экспериментальные умения. / Народное образование, 2017 - №4-5, с. 159-167 3. Колесникова Г. М. Развитие естественно-научной функциональной грамотности // Молодой ученый. — 2017. — № 7.3 (111.3). — С. 13-15. 4. Пентин А. Ю. , Ковалева Г. С. и др. Состояние естественнонаучного образования в российской школе по результатам международных исследований TIMSS и PISA // Вопросы образования. 2018. - № 1, с.79-105 5. Пентин А.Ю., Никифоров Г.Г., Никишова Е.А. Основные подходы к оценке естественнонаучной грамотности // «Отечественная и зарубежная педагогика» - 2019. - № 4 Т.1 (61) 6. Сборник информационных и методических материалов для педагогов (по проблеме формирования функциональной грамотности у школьников). М., Высшая школа экономики, 2020. – 89 с. Интернет-ссылки 1. Универсальные кодификаторы для процедур оценки качества образования https://fipi.ru/metodicheskaya-kopilka/univers-kodifikatory-oko 2. Материалы по естественнонаучной грамотности – URL: http://www.centeroko.ru/pisa18/pisa2018_sl.html (дата обращения: 29.09.2021). 3. Открытый банк заданий ФИПИ по естественнонаучной грамотности: http://fipi.ru/otkrytyy-bank-zadaniy-dlya-otsenki-yestestvennonauchnoy- gramotnosti – URL: (дата обращения: 29.09.2021). |