Реализация вариативного подхода при изучении темы "Соли аммония" на уроках химии
Введение
В настоящее время остро ощущается дефицит программ учебных курсов вариативного компонента. Это является значительным препятствием в их реализации.
Учебные курсы вариативного компонента базируются на знаниях и умениях школьников, сформированных при изучении соответствующих общеобразовательных предметов, а также могут дополнять возможности базового или профильного курса в удовлетворении образовательных потребностей старшеклассников, реализуя внутрипрофильную специализацию.
Глава 1. Вариативный подход в обучении химии
Разработка учебных курсов вариативного компонента учебного плана, как и любого учебного предмета, предполагает определение его содержания и структуры. Для решения этой задачи, прежде всего, необходимо выявить систему положений, определяющих роль оснований, учет которых позволит отобрать учебный материал курса.
Процедура отбора содержания образования представляет собой установление соотношений деятельностей, извлекаемых из социального опыта, и функций, к выполнению которых надо готовить учащихся, системы ценностей, которую предстоит освоить [1,2,3].
Считаем, что в условиях вариативности образовательного процесса на первый план выходят принципы, отражающие сущность профильного обучения: принцип интегративности; принцип продуктивности обучения; принцип вариативности; принцип единства содержательного и процессуального компонента обучения, а также принципы комплексности, непрерывности и преемственности, согласованности и профильной направленности.
Принцип интегративности заключается во взаимосвязанном получении учениками профильных классов подготовки по профильному предмету и прикладному курсу.
Принцип вариативности направлен на обеспечение уровневой дифференциации содержания обучения, а также создание условий обучаемым для индивидуального темпа продвижения по различным программам учебных курсов. Принцип вариативности при обучении прикладным курсам вариативного компонента обеспечивает не только уровневую дифференциацию, но и профильную. Так как прикладной курс вариативного компонента представляет собой блок информации, обустроенный методическим обеспечением, то он выполняет функции управления учебным процессом и предполагает использование системы всевозможных форм, методов и средств обучения, их целесообразный выбор и оптимальное сочетание.
Принцип непрерывности и преемственности характеризуется стремлением создать у учащихся профильных классов необходимую базу для продолжения образования в специальном среднем или высшем учебном заведении. Таким образом, в выбранном учебном заведении на основе содержания учебных предметов будет строиться не только обучение соответствующим дисциплинам, но профессионально-ориетированная подготовка обучающихся.
Принцип комплексности предполагает выделение основных комплексов знаний и умений по предмету, соответствующих выбранным учебным курсам вариативного компонента.
Принцип согласованности означает необходимость четкого соответствия занятий прикладного курса и уроков по предметам по содержанию и времени изучения. Это необходимо для того, чтобы ученик, получивший на занятиях прикладного курса первоначальные методические знания и умения, мог на ближайшем же уроке по предмету воспользоваться ими, выполняя роль проктора.
Принцип профильной направленности - системообразующий. Он взаимосвязан со всеми остальными принципами и управляет ими. Именно принцип профильной направленности определяет специфичность содержания прикладного курса непосредственно для классов данного профиля.
Принцип доступности определяется подготовленностью учащихся к восприятию содержания вариативного компонента. При этом учитываются связи данного содержания с уже имеющимися у учащихся знаниями и умениями по предмету, первоначальными знаниями по педагогике и психологии, а также его соответствие возрастным особенностям учащихся.
Частнометодические принципы связаны с дидактическими принципами и обусловлены как закономерностями обучения учебному предмету, так и особенностями рассматриваемой науки. Их происхождение связано со спецификой изучаемой науки, отражает ее логику и структуру, а также методы познания и их взаимосвязь. Частнометодические принципы регулируют как отбор содержания образования, так и процесс обучения. Например, в методике преподавания физики к таким принципам относятся принцип ступенчатого построения курса, цикличности, генерализации, гуманизации.
Дидактические функции принципа генерализации сводятся к выделению в материале главного и подчинению ему остального материала; обобщению содержания главных элементов; отбору самых необходимых опытных фактов; выстраиванию такой логико-структурной схемы изложения темы, которая была бы относительно замкнутой и отражала необходимые связи между ее частями на основе физической идеи или принципа, отбору приемов и методов работы, которые способствуют усвоению главных элементов содержания: использованию методов, которые формируют такие качества знаний как обобщенность, системность и пр. Именно методологические и дидактические функции принципа генерализации позволяют рассматривать его как принцип отбора учебного материала вариативного компонента. Группировка материала вокруг стержневых идей способствует профессиональному самоопределению старшеклассника, обеспечить преемственность между школьным и профессиональным образованием.
В соответствии с принципом гуманизации в содержание учебных курсов вариативного компонента могут быть включены материалы, позволяющие осмыслить связь развития предмета с развитием общества, исторический материал, материал мировоззренческого и экологического характера.
При отборе содержания вариативного компонента должны быть взяты за основу общедидактические критерии, сформулированные Ю.К.Бабанским [4]:
1. Критерий выделения главного и существенного в содержании образования, то есть отбор наиболее необходимых, универсальных, перспективных элементов.
2. Критерий соответствия возрастным возможностям обучающихся.
3. Критерий соответствия выделенному учебным планом времени на изучение данного содержания.
4. Критерий учета отечественного и международного опыта формирования содержания программ.
5. Критерий соответствия содержания имеющейся учебно-материальной и методической базе учебного заведения [3, с. 419]. Кроме общедидактических критериев, при отборе содержания должны быть учтены критерии конкретизирующие содержание того или иного принципа и позволяющие соответствующим образом отобрать учебный материал. В связи с этим рассмотрим содержание некоторых дидактических принципов и выделим соответствующие им критерии. Например, принцип вариативности предполагает учет в обучении способностей, интересов и профессиональных намерений учащихся. Принцип непрерывности и преемственности требует учета познавательных возможностей учащихся, их предшествующей подготовки, содержания других предметов. Реализация принципа интегративности предполагает согласованное изучение теорий, законов, формирование общих видов деятельности и системы отношений. Выделенные критерии так же, как и принципы отбора содержания учебного курса, связаны между собой; в ряде случаев одни и те же критерии используются при реализации разных принципов.
Для отбора содержания образования особое значение имеет выделение целей обучения как ожидаемых результатов. Цели обучения являются стержневой дидактической категорией, связывающей в единую систему все компоненты учебно-воспитательного процесса. Цели определяют общую направленность всей системы подготовки выпускника школы, она всегда порождается и определяется объективными условиями. Цель существует во взаимосвязи со средствами, необходимыми для того, чтобы процесс мог совершиться, т.е. цель это результат и процесс.
Итак, для подготовки цели обучения как ожидаемых результатов при обучении конкретных учебных курсов будет необходимо:
1. Выбрать глагол, который лучше всего передает желаемое поведение учащегося (исполнение).
2. Определить условия, при которых должно выполняться желаемое поведение.
3. Уточнить:
- насколько адекватно получившееся определение описывает условия, исполнение и критерии?
- в какой мере это определение поможет в разработке адекватного учебного материала?
- в какой мере это определение диктует выбор способов оценки желаемого исполнения учащегося?
Глава 2. Соли аммония
Соли аммония - сложные вещества, в состав которых входят катионы аммония NH4+, связанные с кислотным остатком.
Физические свойства
Кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде.
Получение
Аммиак (или гидроксид аммония) + кислота.
NH3 + HNO3 > NH4NO3(нитрат аммония)
2NH4OH + H2SO4 > (NH4)2SO4(cульфат аммония) + 2Н2O
Химические свойства
1. Сильные электролиты (диссоциируют в водных растворах)
NH4Cl > NH4+ + Cl-
2. Разложение при нагревании.
a) если кислота летучая
NH4Cl (t)> NH3 + HCl
NH4HCO3 > NH3 + Н2O + CO2
b) если анион проявляет окислительные свойства
NH4NO3 -t> N2O + 2Н2O
(NH4)2Cr2O7 -t> N2 + Cr2O3 + 4Н2O
3. С кислотами и солями (реакция обмена)
a) (NH4)2CO3 + 2НCl > 2NH4Cl + Н2O + CO2
2NH4+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- > 2NH4+ + 2Cl- + Н2O + CO2
CO32- + 2H+ > Н2O + CO2
b) (NH4)2SO4 + Ba(NO3)2 > BaSO4 + 2NH4NO3
2NH4+ + SO42- + Ba2+ + 2NO3- > BaSO4 + 2NH4+ + 2NO3-
Ba2+ + SO42- > BaSO4
4. Соли аммония подвергаются гидролизу (как соль слабого основания и сильной кислоты) - среда кислая:
NH4Cl + Н2O > NH4OH + HCl
NH4+ + Н2O > NH4OH + H+
5. При нагревании со щелочами выделяют аммиак (качественная реакция на NH4+)
NH4Cl + NaOH (t)> NaCl + NH3 + Н2O
Глава 3. Возможности вариативного построения урока «Соли аммония»
Одно из современных направлений педагогического творчества оптимизация учебно-воспитательного процесса и нормализация нагрузки учащихся. Для того чтобы повысить эффективность урока, учителю при подготовке к нему необходимо правильно оценить познавательные возможности класса, затем на этом основании сформулировать общие и специфические для данного класса цели и задачи урока, выбрать оптимальный методический путь для их достижения.
Для иллюстраций возможностей вариативного построения урока выбрана тема «Соли аммония». Это самый обычный, рядовой урок, каких много в школьном курсе химии. Его содержание в основном отвечает тексту § и в учебнике IX класса, а не требует значительных дополнений.
Урок «Соли аммония» завершает первую часть темы «Подгруппа азота», где описаны азот и его соединения со степенью окисления --3. При изучении материала урока учащиеся опираются на недавно приобретенные знания о составе, строении и свойствах аммиака, об образовании и строении иона аммония, закрепляют эти знания и используют их в новых связях. Кроме того, необходимо привлечь теоретические знания о типах химических реакций, о строении вещества, процессе электролитической диссоциации, условиях течения реакций обмена между электролитами в растворах до конца и опорные понятия: соль, кристаллическая решетка, ион, катион, анион, электролит, полное и краткое ионные уравнения, обратимая химическая реакция, качественная реакция, возгонка, окислительно-восстановительный процесс. I. Цели образования. Расширить представления учащихся о солях, ознакомив их с солями катиона -- аммония;
Ш. Цели развития. Совершенствовать умения обобщать, конкретизировать, делать выводы, различать сущность и ее внешние проявления, применять теоретические знания для составления прогнозов и объяснений, пользоваться известными алгоритмами деятельности.
Основным принципом методики проведения урока должна стать реализация внутрипредметных связей, т. е. привлечение теоретических (в том числе и мировоззренческих) знаний школьников для прогнозирования фактов, или объяснения их сущности. Следовательно, все методические варианты урока в той или иной степени должны включать самостоятельные работы учащихся. Это определяется в первую очередь уровнем познавательной самостоятельности, достигнутым большинством учеников класса. Кроме того, важны и другие условия. Так, организованность и творческие возможности класса зависят от того, в начале или конце учебного дня проводится урок, какой ему предшествовал и т. п. Все эти факторы учителю необходимо учитывать при выборе методики проведения конкретного урока.
Основной метод -- беседа с демонстрацией ,6пытов, включающая индивидуальное или групповое выполнение лабораторных опытов.
В начале урока можно провести опрос, для того чтобы обобщить уже известный учащимся материал о соединениях азота; повторить сведения о происхождении (генезисе) иона аммония и механизме его образования; выявить признаки сходства между аммиаком и ионом аммония пo составу и строению, взаимосвязь между ними. Два ученика выполняют у доски следующие задания: 1. Запишите уравнения химических реакций, при которых образуется ион аммония, и схему механизма образования этого иона. 2. Сравните состав и строение аммиака я иона аммония; определите, возможно ли наличие у них общих свойств (окислителя или восстановителя).
Пока учащиеся готовятся к ответу, учитель проводит фронтальный опрос: сколько электронов образует внешний электронный слой атома азота?
Какие предельные степени окисления азота вам известны? Назовите промежуточные степени окисления азота 1. На основе ответов учащихся учитель записывает на доске схему взаимосвязи соединений азота, а ниже -- другую схему, соответствующую первой, используя формулы соединений азота и отражая в ней свойства уже изученных веществ. Порядок записи показывают номера над стрелками в схеме (см. рис. 1).
Затем учитель предлагает следующим двум учащимся записать уравнения реакций, соответствующие превращениям 1--3 и 4, 5, отметив условия их протекания и рассмотрев как окислительно-восстановительные процессы (превращения 6, 7 будут описаны первым учеником, вызванным к доске).
Из ответов первых двух учащихся следуют выводы: 1. Катион аммония образуется при соединении молекулы аммиака с протоном молекулы кислоты; новая ковалентная связь возникает, по донорно-акцепторному механизму. 2. Аммиак и ион аммония имеют одинаковый качественный и близкий количественный состав, следовательно, между ними возможна взаимосвязь; азот в этих соединениях имеет степень окисления --3, значит, они могут проявить только восстановительные свойства.
Из записей на доске учитель оставляет те, которые относятся к генезису и строению иона аммония, а также правую часть схемы превращений и продолжает беседу. Учащиеся прогнозируют состав соединений, содержащих катион аммония, и приводят в качестве примера гидроксид и соли аммония. На доске записываются тема урока и формулы галогенидов, сульфата, нитрата, карбоната аммония. На основе анализа общей формулы учащиеся прогнозируют проявление у изучаемых соединений общих свойств солей, особенных -- характерных только для солей аммония (причина -- наличие катиона. NH) и единичных (индивидуальных), свойств, отсутствующих у других солей. Эти свойства обусловлены сочетанием иона аммония с определенным анионом.
Учащиеся прогнозируют сходство в свойствах солей калия и аммония, указывают на ионный характер кристаллической решетки, хорошую растворимость солей в воде. Рассмотрение образцов солей подтверждает выводы. Необходимо подчеркнуть различие: соли аммония, имеют сложный катион, состоящий из двух элементов, поэтому кроме сходных свойств должны быть и отличительные.
По заданию учителя учащиеся перечисляют общие свойства солей: 1) соли -- электролиты, в водных растворах диссоциируют на ионы; 2) для солей характерны реакции обмена, идущие в направлении образования практически нерастворимых соединений, газов, малодиссоциирующих веществ. Если ученики назову» третье общее свойство -- способность к гидролизу, можно позднее кратко рассмотреть; его особенности и выявить отличие солей аммония от солей калия.
Учащиеся записывают уравнения реакций электролитической диссоциации, отмечают наличие одинакового катиона (NH) -- причину общности свойств солей аммония. Затем она называют варианты реакций обмена: соль кислота, соль -- соль, соль -- щелочь. Приводя конкретные примеры для реакций первого варианта, учащиеся учитывают, что сильная кислота вытесняет слабую из соли, а практически нелетучая, летучую. Учитель может продемонстрировать опыт взаимодействия твердого хлорида аммония с концентрированной серной кислотой. Записывая уравнение реакции, отмечаем, что ион аммония сохраняется, следовательно, эта реакция не является характерной именно для солей аммония.
Затем учащиеся, пользуясь таблицей растворимости солей, обсуждают возможные варианты реакций «соль -- соль». Подчеркивают, что такие реакции должны привести к образованию практически нерастворимых солей, содержащих анион исходной соли аммония. Следовательно, это могут быть качественные реакции на хлорид-анион, сульфат-анион. Запись уравнений реакций лучше начать краткого ионного, отражающего, сущность процесса, а затем представить соответствуют ему уравнения в молекулярной форме (от сущности к явлению). Катион аммония сохраняется и в этих реакциях, поэтому они, как и предыдущие, могут быть рассмотрены как общая для солей (по типу).
Учащиеся проводят фронтально лабораторные опыты или выполняют групповые задания по двум или более вариантам. Рассматривая вариант реакции обмена «соль -- щелочь», ohi называют предполагаемые продукты .реакция определяют, почему она может идти до конца, какие условия этому способствуют. Oни прогнозируют образование гидроксида аммония отмечают его неустойчивость и подчеркнет, что разложению этого вещества на аммиак и воду будет способствовать нагревание смещение химического равновесия). Ион аммония при этом разрушается, так как он имеет сложный состав и строение в отличие от ионов щелочных металлов. По краткому ионному уравнению видно, что данное свойство -- особенное, характерное для всех солей аммонии. Учитель предлагает конкретизировать краткое ионное уравнение.
Затем обсуждаются способы доказательства и выделения аммиака. Учитель отмечает практическое значение реакции.
Рассмотрение следующего особенного свойства солей аммония можно начать с проблемной постановки опыта разложения хлорида аммония. Учитель показывает опыт в обычной г пробирке, дает задание учащимся описать наблюдаемые явления и провести аналогию с процессом возгонки иода (VIII класс). Явления сходны внешне, но будет ли одинаковой их сущность? Учитель демонстрирует опыт разложения хлорида аммония с последующим разделением аммиака и хлороводорода. Учащиеся убеждаются в различии сущности процессов возгонки иода и нашатыря. Первый -- физическое явление, второй -- химическая реакция, так как хлорид аммония подвергается термической диссоциаций, образуя новые вещества. Отсюда следует вывод: различная сущность может одинаково проявляться внешне, поэтому важно познавать именно сущность явлений. Разложение при нагревании--особенность солей аммония, обусловленная сложным составом и строением катиона, но природа аниона не влияет на этот процесс. Так, при разложении соли летучей кислоты (NH4C1) обратится два газа, которые затем вновь соединяются. Соль нелетучей кислоты (МН4)зР04 выедет один газ -- аммиак. Важно отметить применение в практике термического разложения солей аммония: хлорид-нитрата и гидрокарбоната.
Страницы: 1, 2
