Сборник ситуационных задач по химии. Методические рекомендации по применению ситуационных задач на уроках химии

• Название: Методические рекомендации по применению ситуационных задач на уроках химии
• Анкор: Сборник ситуационных задач по химии
• Дата: 06.04.2022
• Размер: 268.5 Kb.
• Имя файла: sbornik_dlya_uch__1421007589_88519.doc
• Тип: Методические рекомендации; #449283
• страница: 1 из 6

Сборник ситуационных задач по химии

Автор-составитель Жулькова Н.В.

Методические рекомендации по применению ситуационных задач на уроках химии.

На современном этапе развития общества изменились требования к уровню подготовки выпускника общеобразовательной школы. Новый Федеральный государственный образовательный стандарт ориентирован выпускника, который должен осознавать важность образования и самообразования для жизни и деятельности, уметь применять полученные знания на практике. Применительно к учебному предмету «химия», выпускник должен уметь анализировать и объективно оценивать жизненные ситуации, связанные с веществами, иметь навыками безопасного обращения с теми из них, которые используются в повседневной жизни, уметь анализировать и планировать экологически безопасное поведение в целях сохранения здоровья и окружающей среды. В настоящее время выпускник общеобразовательной школы, имеющий в аттестате 4 или 5 по химии, сталкиваясь с химическими веществами в повседневной жизни, испытывает затруднения. А порой, не может даже грамотно прочитать этикетку на каком-либо изделии или флаконе со средством бытовой химии. Научить учеников обращению с химическими веществами, которые встретятся ему в быту, в повседневной жизни – задача школьного учителя химии. Для достижения результата в данном направлении важно включать в процесс обучения ситуационные задачи - это задания, включающие в себя описание определенной ситуации (реальной или фантастической), обычно проблемной.

Они могут быть расчетными или качественными.

Рассмотрим, как ситуационные задачи можно использовать при построении современного урока химии.

Во-первых – создание проблемной ситуации. Современный урок начинается с мотивационной или содержательной актуализации знаний учащихся. Задача данного этапа - пробудить познавательный интерес к изучаемому материалу, помочь учащимся самим определить направление в изучении темы. Например, в начале урока, посвященного изучению жесткости воды и способов ее устранения можно предложить учащимся такую задачу: «Две хозяйки готовились к стирке. Первая подогрела воду до 60 градусов и замочила в ней белье, вторая довела воду до кипения, прокипятила 5 минут, а затем охладила до 60 градусов и только после этого начала стирку. У кого белье лучше отстирается? Каким простым опытом это можно доказать и как объяснить?»

Во-вторых – связь изучаемого материала с жизнью. На современном уроке важно показать учащимся, каким образом полученные ими знания использовать в повседневной жизни. По результатам исследований PISA в 2009 Российские учащиеся успешно выполняли задания на воспроизведение знаний в простых ситуациях и затруднялись применить их в ситуациях, близких к реальной жизни. Подобные результаты для российских учащихся были получены и в другом международном исследовании (TIMSS). Оценка уровня естественнонаучной грамотности выпускников средней школы России, т.е. их умений применять полученные знания в контексте повседневной жизни, показала, что этот уровень значительно ниже средних международных результатов. Результаты исследования также подтвердили, что российские учащиеся имеют низкий уровень сформированности общеучебных умений, основным из которых является умение работать с информацией, представленной в текстах, таблицах, диаграммах или рисунках.

В связи с этим на уроках можно использовать ситуационные задачи и ставить перед учащимися проблемы, с которыми они могут столкнуться в повседневной жизни. Так, при изучении темы «Галогены» можно предложить старшеклассникам такую задачу: «Вы выбираете зубную пасту. На упаковке пасты №1 указано, что в ней содержится 0, 454% фторида олова (II), а зубная паста №2 содержит 0,8% монофторфосфата натрия Na₂PO₃F. Какая из этих паст более сильнодействующее средство для профилактики кариеса?»

В-третьих, использовать ситуационные задачи можно и на этапе осмысления нового материала в процессе работы над ним. В этом случае целесообразно применять групповые формы работы. При коллективном обсуждении выводов, к которым пришли учащиеся можно проводить спор-диалог, перекрестную дискуссию, дебаты. Очень действенным на данном этапе является метод углов, когда учащиеся расходятся по углам в соответствии с определенной позицией. Аргумент одной группы – контраргумент другой. Учащиеся могут переходить в другой угол. Колеблющиеся сидят в центре класса, в процессе дискуссии могут присоединиться к той или иной группе. Таким образом, старшеклассники учатся сопоставлять различные точки зрения на поставленную в задаче проблему, аргументировано доказывать свою позицию, уважать мнение других. Такой подход можно использовать при решении, например, такой задачи: «В вашем доме есть бутыль с жидким отбеливателем, но этикетка с инструкцией потеряна. Препарат имеет запах хлора. Вы решили обработать им белье без нагревания. Какую посуду вы выберете, если у вас есть: новое ведро из оцинкованной жести, эмалированный таз с поврежденной эмалью и пластмассовый таз?».

В-четвертых, использовать ситуационные задачи можно и на этапе рефлексии. Этот этап урока необходим, чтобы помочь учащимся самостоятельно обобщить изучаемый материал и определить направления в дальнейшем его изучении.

В-пятых, поставленная в ситуационной задаче проблема может лечь в основу исследовательского проекта, который учащиеся смогут представить на различных ученических научно-практических конференциях. Это способствует развитию навыков проектно-исследовательской деятельности, помогает развитию познавательной активности учащихся, их самореализации, накоплению ими собственного опыта. Не стоит запрещать учащимся пользоваться различными источниками информации, включая интернет-ресурс в процессе работы над поставленной в задаче проблемой. Ведь при этом они учатся работать с информацией.

Таким образом, ситуационные задачи можно эффективно использовать на любом этапе современного урока.

При решении таких задач ведущая роль принадлежит учащимся, учитель лишь направляет усилия учеников в определенное русло, сталкивает различные суждения, создает условия, побуждающие к принятию самостоятельных решений, дает учащимся возможность самостоятельно делать выводы, подготавливает новые познавательные ситуации внутри уже существующих.

Нет образца решения таких задач, каждая задача уникальна. Однако, стоит рекомендовать учащимся следующий порядок действий в работе над задачей:

1. 
   Сбор данных о тех веществах и процессах, о которых говорится в задаче, используя различные источники информации, включая интернет-ресурс. На данном этапе учащиеся учатся работать с информацией (формируется информационная компетенция)
   
2. 
   Сопоставление найденной информации со знаниями, полученными в процессе обучения по различным предметам (межпредметные связи, умение применять знания в нестандартной ситуации)
   
3. 
   Сопоставление различных точек зрения (развитие критического мышления).
   
4. 
   Коллективное обсуждение (в микрогруппе или в классе)
   
5. 
   Формирование обоснованных выводов, аргументированного ответа на вопрос задачи.
   

В настоящее время в образовании происходит переход от «знаниевой» парадигмы к «компетентностной». На первый план выходит овладение универсальными учебными действиями. Их можно сгруппировать в четыре основных блoка: 1) личнoстные; 2) регулятивные, включая самoрегуляцию; 3) пoзнавательные, включая лoгические, познавательные и знаково-символические; 4) кoммуникативные действия.

Личнoстные действия позвoляют сделать учение осмысленным, обеспечивают ученику значимoсть решения учебных задач, увязывая их с реальными жизненными целями и ситуациями. Личнoстные действия направлены на осознание, исследование и принятие жизненных ценностей и смыслов, позволяют сoриентироваться в нравственных нормах, правилах, оценках, выработать свою жизненную позицию в oтношении мира, окружающих людей самoго себя и своего будущего.
Регулятивные действия oбеспечивают возможность управления познавательной и учебной деятельности посредством пoстановки целей, планирования, контроля, коррекции своих действий и оценки успешности усвоения. Пoследовательный переход к самоуправлению и самoрегуляции в учебной деятельности обеспечивает базу будущего прoфессионального oбразования и самосовершенствования.

Пoзнавательные действия включают действия исследoвания, поиска и отбора необходимой информации, ее структурирования; моделирования изучаемoго содержания, лoгические действия и операции, спосoбы решения задач. 

Кoммуникативные действия – обеспечивают вoзможности сотрудничества – умение слышать, слушать и понимать партнера, планировать и согласованно выполнять совместную деятельность, распределять роли, взаимно контролировать действия друг друга, уметь дoговариваться, вести дискуссию, правильно выражать свои мысли в речи, уважать в общении и сoтрудничества партнера и самого себя. Умение учиться означает умение эффективно сотрудничать как с учителем, так и со сверстниками, умение и готовность вести диалoг, искать решения, оказывать поддержку друг другу.

Овладение учащимися универсальными учебными действиями создаютвoзможность самoстоятельного успешного усвоения новых знаний, умений и компетентностей на основе формирования умения учиться. Эта вoзможность обеспечивается тем, что универсальные учебные действия – это обoбщенные действия, порождающие ширoкую ориентацию учащихся в различных предметных oбластях познания и мотивацию к oбучению.

Таким образoм, применение ситуациoнных задач в образовательном процессе обладает большим дидактическим потенциалом.

Металлы

1. 
   Во многие современные стиральные порошки добавляют безводный сульфат натрия для сохранения сыпучести. За счет какого процесса эта соль предотвращает слеживаемость порошков?
   
2. 
   Многим известен способ лечения насморка или радикулита с помощью поваренной соли. Ее нагревают на сковороде или в духовке, насыпают в мешочек из плотной ткани, а мешочек прикладывают к больному месту на несколько часов. Какие свойства поваренной соли использованы в этом рецепте? Кстати, вместо соли можно использовать и чистый песок, который, как известно, состоит преимущественно из SiO₂.
   
3. 
   Чтобы семена сельскохозяйственных культур хорошо сохранялись, они должны иметь влажность не более 15%. Высушить семена не всегда просто, так как нагревание приводит к потере всхожести. Поэтому нередко применяют химическую сушку: смешивают семена с безводным сульфатом натрия. Эта соль легко образует очень прочный кристаллогидрат Na₂SO₄^.10H₂O, поэтому при смешивании ее с влажными семенами она отнимает от них воду и связывает ее в кристаллогидрат. Рассчитайте, сколько нужно сульфата натрия для высушивания 10 кг семян, имеющих влажность 25%, до кондиционной влажности 15%
   
4. 
   Фунгицидными и бактерицидными свойствами обладают водные растворы хорошо известных солей натрия: Na₂CO₃ и Na₂HPO₄. Действующим веществом этих пестицидов являются ионы натрия, присутствующие в их водных растворах. Какую соль - Na₂CO₃, Na₂CO₃^.10 Н₂О или Na₂HPO₄ – целесообразнее использовать для этих целей, если их стоимость примерно одинакова?
   
5. 
   Доступный и малотоксичный препарат для борьбы с мучнистой росой крыжовника – 0,5%-ный водный раствор кальцинированной соды, в который добавляют мыло. Если не кальцинированной соды, раствор можно приготовить из кристаллической соды Na₂CO₃^.10H₂O или питьевой соды NaHCO₃. Сколько надо взять кристаллической соды или питьевой соды, чтобы приготовить 10 л раствора, равноценного по активности 0,5%-ному раствору Na₂CO₃? Принять для расчетов, что плотность полученных растворов равна 1.
   
6. 
   Две хозяйки готовились к стирке. Первая подогрела воду до 60 градусов и замочила в ней белье, вторая нагрела воду до кипения, прокипятила ее 5 минут, а затем охладила до 60 градусов и только после этого начала стирку. У кого белье лучше отстирается? Каким простым опытом это можно доказать и как объяснить?
   
7. 
   Всем известно ощущение оскомины после обильного потребления кислых фруктов, при этом зубы становятся очень чувствительными к горячей и холодной пище. Но это ощущение проходит, если два раза в день чистить зубы фтористой зубной пастой. Как можно объяснить все эти явления с позиций химии, если знать, что состав зубной эмали очень близок к минералу гидроксилапатиту Ca₅OH(PO₄)₃?
   
8. 
   Кальций играет важную роль в жизнедеятельности организма. Ионы кальция необходимы для осуществления процесса передачи нервных импульсов, для сокращения скелетных мышц и мышцы сердца, для формирования костной ткани, для свертывания крови. Препараты кальция широко используют, в частности, при лечении переломов, при усиленном выделении кальция из организма, что имеет место у долго лежащих больных. В арсенале медиков есть несколько препаратов кальция. Чаще всего применяют глюконат, лактат и глицерофосфат кальция, которые выпускаются в таблетках. По своему действию на организм эти препараты похожи, поэтому врачи нередко рекомендуют приобрести любой из них, оставив право выбора за пациентом. Какой препарат рациональнее выбрать из вышеперечисленных, если цена примерно одинаковая?
   
9. 
   Для приготовления штукатурного раствора рекомендуют использовать только свежегашеную известь. Почему это так важно?
   
10. 
    Для приготовления штукатурного раствора взяли лежалую известь, и штукатурка плохо «схватывалась». Можно ли ускорить этот процесс с помощью нагревания?
    
11. 
    В двух ведрах приготовлены материалы для ремонта: суспензия мела для побелки потолков в комнате и суспензия гашеной извести для побелки кухни. Как их можно отличить?
    
12. 
    Вам необходимо проводить штукатурные работы. Все материалы были куплены заранее. Как можно определить, пригодна ли запасенная вами известь для приготовления штукатурного раствора?
    
13. 
    Можно ли использовать ведра и бачки из оцинкованной жести для приготовления известковых побелочных растворов?
    
14. 
    Почему свежеоштукатуренные и сразу же побеленные известью поверхности долго не высыхают?
    
15. 
    У вас возникло подозрение, что работники автозаправочной станции, где вы постоянно заправляетесь, добавляют в бензин воду. У вас в хозяйстве есть гашеная и негашеная известь. Можно ли с помощью этих веществ проверить свои подозрения? Потребуются ли для этого еще какие-то препараты?
    
16. 
    Если телята упорно слизывают побелку со стен и перегородок телятника, недостаток какого элемента питания в их рационе можно предположить?
    
17. 
    Скорлупа яиц состоит преимущественно из карбоната кальция СаСО₃. Подсчитайте, сколько кальция теряет организм курицы с каждым снесенным яйцом, если масса скорлупы в среднем 10 г, и сколько кальция должна получить несушка с кормами в течение года, если средняя яйценоскость составляет 220 яиц в год. Определите также годовой запас мела для домашней птицефермы, если на ней содержат 5 кур – несушек.
    
18. 
    Минеральные подкормки, содержащие кальций, - обязательный компонент рациона кур. Этот химический элемент добавляют в корм птице в виде мела, ракушек, известняка, мраморной крошки. Если этих веществ нет, можно использовать известь. Но во всех руководствах по птицеводству указано, что птице можно скармливать только старую известь, после гашения которой прошло не менее полугода. Как это можно объяснить?
    
19. 
    Для уменьшения кислотности желудочного сока и снижения его протеолитической активности при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, гастритах с повышенной кислотностью в арсенале врачей есть такие препараты как бекарбон (одна таблетка содержит сухого экстракта красавки 0,01 г и гидрокарбоната натрия 0,3 г), оксид магния MgO, магнезия белая Mg(OH)₂^.4MgCO₃^.H₂O, викалин (в состав которого входят BiNO₃(OH)₂, Mg(OH)₂^.4MgCO₃^.H₂O, NaHCO₃), гидроксид алюминия (в виде аморфного белого порошка), алмагель (смесь специально приготовленного геля Al(OH)₃ с MgO и сорбитом). Многие больные до сих пор, если нет этих лекарств, пользуются обычной питьевой содой, чтобы избавиться от изжоги (что врачи делать не рекомендуют!). Попробуйте сравнить механизм действия всех названных препаратов и объяснить, какие есть преимущества у каждого из них, почему врачи сейчас отдают предпочтение препаратам на основе Al(OH)₃ и не рекомендуют принимать соду для нейтрализации избыточной кислотности желудочного сока?
    
20. 
    Можно ли для приготовления известкового побелочного раствора использовать алюминиевый бачок? Ответ обоснуйте.
    
21. 
    Для получения пористого бетона, который обладает высокими теплоизоляционными свойствами, в смесь для приготовления бетона добавляют алюминиевую пудру. В результате каких химических реакций происходит выделение газа?
    
22. 
    Вы прокипятили белое белье со стиральным порошком и содой в старом баке из оцинкованной жести и обнаружили, что на белье, которое находилось на дне бака, появились желтые пятна, а на стенках бака – белый, рыхлый налет. Почему это произошло? Ответ подтвердите уравнениями реакций. Как удалить пятна с белья и налет со стенок бака? Что нужно было сделать, чтобы не испортить белье?
    
23. 
    Определить полярность аккумуляторной батареи и выпрямителя можно при помощи обыкновенной картофелины. Правда, кроме нее, вам потребуются два медных контакта, которые надо воткнуть в свежий срез клубня картофеля на расстоянии 2-3 мм друг от друга и замкнуть цепь. Тогда около положительного провода мякоть клубня начнет синеть. За счет каких процессов это происходит и какова роль картофеля?
    
24. 
    В бензине марки АИ-93 содержится около 0,8 г/л тетраэтилсвинца. Сколько свинца попадет в окружающую среду в результате 1000-километрового пробега легкового автомобиля, если средний расход бензина во время пробега составляет 10 л на 100 км?
    
25. 
    Ваш сосед прочел в книге для садоводов, что при посадке плодовых деревьев и ягодных кустарников надо в яму для саженца, вместе с удобрениями положить несколько расплющенных и обожженных на костре металлических консервных банок. Он попросил вас объяснить смысл этого приема. Как вы это объясните с точки зрения химии? Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут, чем такие же растения в глиняных горшках?
    
26. 
    Поросята часто страдают от анемии (малокровия), т.к. в молоке свиней мало железа. Поэтому минеральные подкормки, содержащие железо, - обязательный компонент их рациона. На крупных фермах поросятам делают внутримышечные инъекции препаратов железа. Владельцы небольших свиноферм пользуются более простыми способами: добавляют соли железа в питьевую воду или сбрызгивают их растворами корма. Обычно минеральную подкормку готовят так: в 1 л воды растворяют 2,5 г железного купороса и 1 г медного купороса, т. к медь стимулирует ассимиляцию железа в организме. Рассчитайте, сколько надо запасти железного и медного купороса, если у свиноматки родилось 8 поросят, а норма расхода ежедневно 10 мл раствора на одного поросенка до достижения двадцатидневного возраста.
    
27. 
    Многие предметы, необходимые для стирки, - ведра, бачки, корыта, тазы изготовлены из металла, покрытого тонким слоем цинка. Обычно говорят, что эти предметы изготовлены из оцинкованного железа или из оцинкованной жести. В обыденной жизни эти названия равнозначны. Но равнозначны ли они с точки зрения химии?
    
28. 
    Выражения «сурьмить брови», «насурьмленные брови» наверняка встречались вам в художественных произведениях, описывающих жизнь русских дворян и аристократии прошлых лет. Как вы думаете, каково происхождение этих выражений?
    
29. 
    В состав косметических средств, применяемых женщинами в древности входят: белила для лица – свинцовые белила 2PbCO₃^.Pb(OH)₂, румяна – красный фосфор, губная помада – киноварь HgS, тени для век – аурипигмент As₂S₃, тушь для ресниц – стибнит Sb₂S₃. Что вы можете сказать об этих рецептах с точки зрения современных знаний о свойствах перечисленных в списке соединений?
    
30. 
    При обработке деревьев бордоской жидкостью норма расхода 10-20 кг/га медного купороса, а при обработке суспензией хлорокиси меди (II), формула которой 3Сu(OH)₂^.CuCl₂^.H₂O,-3,6 – 7,2 кг/га всего препарата. Какой из двух препаратов предпочтительнее с точки зрения экологии?
    
31. 
    Почему при расчете нормы расхода бордоской и бургундской жидкостей за основу берут количество медного купороса? Попробуйте также объяснить происхождение названий этих фунгицидных препаратов.