Введение совершенствование содержания естественнонаучного образования в средней школе, которое нашло отражение в новых программах, тесно связано с проблемой установления взаимосвязей между учебными предметами.
 Скачать 1.32 Mb.
|
|
ВВЕДЕНИЕ Совершенствование содержания естественнонаучного образования в средней школе, которое нашло отражение в новых программах, тесно связано с проблемой установления взаимосвязей между учебными предметами. Дальнейшее совершенствование знаний учащихся по химии возможно при усилении взаимосвязей химии с физикой, использовании на уроках химии знаний учащихся по физике. Осуществление межпредметных связей химии с физикой способствует повышению качества знаний по химии. ГЛАВА 1 О СВЯЗИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ С ФИЗИКОЙ Совершенствование содержания естественнонаучного образования в средней школе, которое нашло отражение в новых программах, тесно связано с проблемой установления взаимосвязей между учебными предметами. Дальнейшее совершенствование знаний учащихся по химии возможно при усилении взаимосвязей химии с физикой, использовании на уроках химии знаний учащихся по физике. Осуществление межпредметных связей химии с физикой способствует повышению качества знаний по химии. У учащихся вырабатываются умения связывать знания, полученные учащимися при изучении физики и химии, выделять общие для химии и физики вопросы, теории и законы, переносить знания в новые ситуации, применять их при решении задач и т.п. Во многих темах курса химии VII-VIII классов и физики VI-VII классов рассматриваются общие вопросы. Имеются общие с физикой вопросы в курсе химии IX класса. Назовем некоторые из них. В первую очередь это вопросы атомно-молекулярного строения вещества, строения атома, электрохимии. Так, в самом начале курса физики учащиеся узнают о строении вещества из молекул, размерах молекул, их движении, взаимном притяжении, диффузии и броуновском движении как явлениях, подтверждающих молекулярное строение вещества, а также получают первоначальные представления о том, что молекулы состоят из атомов, что могут быть молекулы, состоящие из одинаковых атомов, например молекулы кислорода, или из разных атомов – молекулы воды, молекулы могут делиться на составляющие их атомы, а атомы соединяться в молекулы. На основании знаний учащихся о молекулярном строении вещества на уроках физики рассматриваются вопросы об агрегатных состояниях вещества, и перехода его из одного агрегатного состояния в другое, дается первоначальное представление о кристаллах. Все эти сведения составляют опору для усвоения учащимися на уроках химии VII класса понятий о простых и сложных веществах, составе и свойствах веществ, основных типах химических реакций. По современным программам первоначальное понятие о строении атома формируется в курсе физики VII класса. На уроках химии VIII класса происходит дальнейшее углубление знаний о строении атома: порядке расположения электронов вокруг ядра атома, изотопах, зависимости между строением атома элемента и положением элемента в периодической системе. На основании знаний о строении атома учащиеся получают понятия о видах связей между атомами, зависимости свойств веществ от вида связи и т. п. В IX классе на уроках химии и физики изучается электролиз. На уроках химии процесс электролиза рассматривается многосторонне: окислительно-восстановительная сущность его, химизм процессов, проходящих на электродах, изменение ионного состава, зависимость продуктов электролиза от ионного состава среды, применение электролиза в промышленности. На уроках физики рассматривается количественная сторона электролиза – зависимость массы выделившегося при электролизе вещества от количества электричества, прошедшего через раствор или расплав. Таким образом, у учащихся формируемся система знаний об электролизе как сложном физико-химическом процессе. На указанных выше примерах показаны возможности установления взаимосвязи химии с физикой и развития общих для химии и физики понятий. Их реализация может быть осуществлена на всем протяжении курса неорганической химии, что, безусловно будет способствовать совершенствованию знаний по химии. Рассмотрим на некоторых конкретных примерах, как можно осуществить взаимосвязь химии с физикой. Одним из примеров проявления межпредметной связи при усвоении учащимися знаний о строении вещества и зависимости свойств от строения является формирование понятия о кристаллах. Первоначальное знакомство учащихся с кристаллами происходит на уроках физики VI и VII классов и химии VII класса. На уроках физики учащиеся узнают об упорядоченном расположении частиц в кристалле, о взаимном Притяжении частиц, а в VII – некоторых свойствах, присущих кристаллическим веществам (твёрдости, постоянстве температуры плавления), а также о получении кристаллов при затвердеваний жидкости при ее охлаждений. В начале VII класса на уроках химии понятие о кристаллах применяется уже при первоначальном знакомстве с Веществами, их внешним видом, физическими свойствами. При этом уже можно опираться на знания учащихся, полученные на уроках физики. Знакомя учащихся с Внешним видом веществ, надо предложить вспомнить, что им известно о кристаллах и их получении. Получение кристаллов при выпаривании раствора соли сравнить с известным учащимся из курса физики способом получения кристаллов при охлаждений и затвердевании жидкостей, отметить, что полученные из раствора кристаллы представляют собой чистое вещество, поэтому температура плавления полученной соли постоянна. В дальнейшем на уроках физики и химии происходит углубление и расширение знаний учащихся о кристаллах. На уроках физики VII класса довольно подробно рассматривается вопрос о кристаллической решетке, расположении частиц в узлах кристаллической решетки, характере движения частиц в кристалле. Эти знания можно использовать при изучении видов кристаллических решеток на уроках химии VIII класса, зависимости твердости, температуры плавления и некоторых других свойств вещества от вида связи между частицами в кристалле. Рассматривая зависимость свойств веществ от вида кристаллической решетки, следует отметить, что эти свойства зависят от силы взаимного притяжения, разного количества энергии, необходимого для разрушения кристалла. Знания о зависимости некоторых свойств веществ от Вида кристаллической решетки используются на уроках химии IX класса при рассмотрении вопроса о различии в физических свойствах аллотропных видоизменениях фосфора и т. п. Таким образом осуществляется преемственность в формировании знаний о кристаллах, полученных учащимися в разное время на уроках химии и физики. Еще большие возможности для совершенствований знаний по химии на основе использования межпредметных связей открываются в результате применения знаний учащихся, полученных на уроках физики. Так, на уроках физики VI класса учащиеся изучают понятия об энергии и ее видах (потенциальной и кинетической) и переходе одного вида энергии в другой. Это создает опорные знания для курса химий VII класса, что позволит глубже усвоить вопросы условий протекания химических реакций, управления ими. Содержащиеся в курсе физики VII класса сведения о тепловом движении как беспорядочном движении молекул, связанном с температурой, теплоте сгорания топлива, проводниках и диэлектриках, электрическом токе в металлах и жидкостях, первоначальные сведения о строении атома, электрическом поле, заряде электрона как наименьшем заряде – далеко не полный перечень вопросов, на которые можно опираться в процессе прохождения той или иной темы по химии. Расположение учебного материала в современных программах по химии и физике дает возможность для усиления применения знаний физики на уроках химии. Как известно, определенную трудность испытывают учащиеся при усвоении знаний об условиях протекания химических реакций, они затрудняются различать необходимость предварительного нагревания для начала реакции и непрерывного нагревания как условия протекания эндотермических реакций. Поскольку уже в VI классе на уроках физики школьники овладевают знаниями об энергии и ее видах и превращениях, использование этих сведений позволит успешно сформировать следующие знания: 1) для того, чтобы молекулы вещества начали вступать в реакцию, необходимо ослабить взаимодействие составляющих их атомов; это достигается увеличением кинетической энергии атомов, входящих в состав молекул, в результате нагревания вещества; 2) молекулы различных веществ требуют различного количества энергии для того, чтобы началась реакция, поэтому одни вещества вступают в реакции почти без нагревания, Другие – требуют значительного предварительного нагревания; 3) химические реакции сопровождаются различными энергетическими изменениями: в одних случаях, начавшись после предварительного нагревания, реакция в дальнейшем идет с выделением энергии (экзотермическая); в этих случаях нагревание нужно только как толчок для начала реакции; если реакция идет с поглощением энергии (эндотермическая), то необходимо постоянное нагревание для непрерывного поступления энергии, иначе реакция прекратится. Хотя количественные выражения энергетических эффектов химических реакций вводятся только в VIII классе, после усвоения учащимися понятий «моль», подготовить школьников к Пониманию количественной стороны энергетического эффекта химической реакции можно уже в VII классе при изучений темы «Кислород» – к этому времени школьники в курсе физики VII класса усвоили понятие о теплоте сгорания топлива (выражаемое в кДж/кг). Большое значение межпредметные связи химии с физикой имеют при формировании понятия об электролитической диссоциации. При этом полезно использовать такие знания, усвоенные на уроках физики, как электрическое поле, тепловое движение частиц (молекул, ионов) зависимость скорости движения частиц от Температуры. Включение знаний о тепловом движении частиц как причине разрушения кристалла (или молекулы) в общую систему знаний о механизме электролитической диссоциации доступно для усвоения учащимся и может способствовать формированию более глубоких знаний. Хотя учащиеся обладают лишь первоначальными знаниями об электрическом поле, усвоенными на уроках физики VII класса, необходимо опираться на эти знания при формировании понятия о механизме электролитической диссоциации, указывая, что электрическое поле возникает вокруг ионов и каждого из плюсов полярной молекулы. Под действием электрических полей ионов (в ионном кристалле) или полярных Молекул (например, хлороводорода) диполи воды ориентируются соответствующими полюсами. В то же время действие электрических полей молекул воды ослабляет взаимосвязи между ионами или атомами в молекуле, а в результате теплового движения их кристаллическая решётка (или молекула) разрушается. Правильное применение понятий физики на уроках химии также обеспечивает реализацию межпредметных связей химии с физикой. Опыт показывает, что нередко совершенствование знаний по, отдельным, разделам химии зависит от того, как на уроках физики используются опорные знания, сформированные на уроках химии. Так, сведения о. видах химических связей, зависимости между строением атома элемента и положением элемента в периодической системе, электролитической диссоциации вначале рассматриваются на уроках химии. Использование, этих знаний на уроках физики будет способствовать их совершенствованию. Причем очень важно, чтобы учитель физики обратил внимание на некоторые неточности, допущенные в учебнике физики- IX класса. Так, при рассмотрении электролитической диссоциации бромида калия в учебнике есть такие фразы «...молекулу КВГ можно схематически изобразить в виде диполя (с. 183), «...они (молекулы воды М. Г.) растягивают молекулы КБГ...» (с. 183) и т. п., т. е. в трактовке механизма процесса допускается искажение – ионная связь в. бромиде калия подменяется ковалентной. Это может послужить причиной того, что у ряда учащихся исказятся представления о видах связей, качество, знаний учащихся по этому вопросу будет снижено. К сожалению, неточности подобного рода можно встретить и в других учебниках физики. Так, в учебнике IX класса ковалентная связь называется «парноэлектронной» без какого-либо указания на соотношения между терминами. Естественно, что некоторые школьники считают, что, кроме видов химических связей, изученных ими на уроках химии, имеется еще и «парноэлектронная» связь. Поэтому учителю химии следует предусмотреть, чтобы подобные досадные искажения не были допущены и при рассмотрении смежных вопросов на уроках физики и химии, придерживаться одинаковой трактовки; Приведенные выше примеры, конечно, не исчерпывают всех возможностей осуществления связи курсов химии и физики. В процессе проведения уроков химии и подготовки к ним учитель может выявить значительно больше вопросов, позволяющих установить взаимосвязь курсов химии и физики. В целях повышения эффективности учебного процесса при отборе материала необходимо, на наш взгляд, придерживаться следующих принципов. Хорошо изучить программы и учебники по физике, с тем чтобы четко знать объем и содержание знаний, которые могут быть включены в систему межпредметных связей химии и физики, и правильно применять их. В учебниках химии и физики много единых терминов, широко применяются физические величины и единицы их измерения – необходимо согласованное их использование в учебниках физики уже используется международная система единиц (СИ). На уроках химии по-прежнему пользуются такими единицами, как «калория», «грамм-молекула», «грамм – атом» и т. п. Применение системы единиц должно соответствовать требованиям физики. Тщательное изучение программ и учебников по физике позволит избежать дублирования изучаемого на уроках химии и физики материала. Так, на уроках химии нет необходимости заново формировать у учащихся понятие о строении атома и его ядра потому, что в VII классе на уроках физики школьники подробно познакомились со строением атома и составом его ядра. Необходимо лишь восстановить в памяти учащихся усвоенные ранее знания о строении ядра атома, oпереться на них, уточнить и совершенствовать при изучении изотопов. Это позволит учителю значительно сэкономить время на уроке. На уроках химии надо уметь не только правильно использовать знания, полученные учащимися по физике, но и обеспечить правильное применение знаний по химии на уроках физики, предупреждая их искажение. Осуществление межпредметных связей химии и физики возможно лишь при согласованной работе учителей химии и физики. При составлении тематического планирования надо указать общие вопросы, изучаемые в курсах химии и физики, к. отметить, когда используются знания, полученные на уроках смежного предмета. При использовании знаний учащихся учителям физики и химии следует исходить из фактического запаса знаний учащихся, чтобы не допустить ошибки «опоры» на несуществующие, знания. Так, при рассмотрении вопросов о строении атомов элементов в зависимости от положения элементов в периодической системе и зависимости свойств соединений элементов (например, гидроксидов, водородных соединений) от строения атома следует иметь в виду, что к моменту изучения этих вопросов на уроках химии школьники еще не знают количественной зависимости взаимодействия зарядов от расстояния и величины их (закон Кулона). Эта зависимость будет им известна только во втором полугодии IX класса. Поэтому учителю химии необходимо разработать и применить такие методические приемы, которые позволили бы доступно объяснить школьникам эту зависимость. Учителям необходимо подбирать и использовать дидактический материал (задачи, вопросы, лабораторные опыты и т. п.), позволяющий выявить знания межпредметного характера. Например, можно предложить учащимся такую задачу «На основании знаний о том, что йодная вода (раствор иода в воде) не проводит электрический ток, а раствор иодида калия проводит электрический ток хорошо, сделайте предположение о том, какая кристаллическая решетка в иодиде калия, а какая – в воде»? |