Выпускная квалификационная работа
"Организация учебных экскурсий как средство формированияэкологического мировоззрения и профориентации учащихся"
Оглавление
Оглавление
Введение
Глава 1. Учебно-воспитательное значение экскурсий
1.1 Методика учебных экскурсий по экологии
1.2 Выбор объекта экскурсии
Глава 2. Организационные вопросы подготовкиэкскурсии
2.1 Комплексные экскурсии
2.2 Проведение экскурсии
2.3 Подведение итогов экскурсии
Глава 3. Методические разработки
3.1 Мои уроки
Урок № 1. Экскурсия на водоочистнуюстанцию
Урок № 2. Экскурсия в пожарное депо
Подготовительный урок
Урок № 3. Экскурсия в отопительную котельную
3.2 Лабораторные работы
Лабораторная работа № 1. «Моделированиеэтапов очистки воды»
3.3 Тестовые задания
Обсуждение результатов. Выводы
Литература
Введение
Учебные экскурсии являются важным средством образования,трудового воспитания и профориентации учащихся. Связь экскурсий спредшествующим и последующим изложением учебного материала, иллюстрируемогонаглядными пособиями и химическими опытами, дает представление о практическомиспользовании химических веществ и химических процессов в производстве. Вовремя экскурсии на производство учащиеся знакомятся со свойствами веществисходных материалов и полученных продуктов, устройством и работой основныхаппаратов, с технологическим процессом в целом, что формирует у учащихся яркиеобразы и способствует более прочному усвоению научных основ производства. Экскурсииспособствуют более конкретному восприятию тех производств, которые учащиеся неимели возможности наблюдать непосредственно. Поэтому актуальность изучаемойтемы не вызывает сомнения.
Основная цель данной работы — исследованиевозможности использования экскурсий для формирования экологическогомировоззрения и профориентации школьников.
В связи с этим в работе решались следующие конкретные задачи:
1) анализ форм и методов организации и проведения экскурсийпри изучении химии в средней школе;
2) определить роль и место экскурсий в процессе обучения ивоспитания;
3) разработка уроков — экскурсий с экологическим содержаниемв рамках данной темы;
4) апробация разработанных методик в МОУ СОШ гимназия № 5.
4) оценка уровня сформированности знаний при изучении тем поразработанным методическим подходам.
Предмет исследования— выбор соответствующих форморганизации занятий, обеспечивающих формирование экологического мировоззрения впроцессе использования экскурсий.
Объект исследования — познавательная деятельность учеников 8классов в МОУ СОШ гимназии № 5.
Гипотеза: Систематическое использование экскурсий на урокаххимии способствует развитию мыслительной деятельности, познавательного интересаучащихся, более прочному и глубокому усвоению материала и формированиюэкологического мировоззрения и профориентации учащихся.
Глава 1. Учебно-воспитательное значение экскурсий
Преподавание химии в школе нельзя ограничивать толькосведениями из учебников и тем материалом, который учащиеся получают на уроках. Большуюроль учителю могут оказать учебные экскурсии на различные предприятия инароднохозяйственные объекты.
Экскурсии имеют не только познавательное значение, но еще ибольшое воспитательное значение.
На экскурсиях учащиеся знакомятся как с технологиейпроизводства, так и непосредственно с трудом людей на производстве. Показываяпримеры овладения передовой техникой и технологией, добросовестную работулюдей, мы вызываем чувство гордости за нашу науку и технику, уважение к труду ик людям труда; дает возможность конкретно увидеть, тем самым способствуетвоспитанию у учащихся трудовой установки, осознанию необходимостидобросовестного труда для общего блага.
Важна роль экскурсии и в экономическом воспитании учащихся. Учебныеэкскурсии на объекты промышленного производства дают возможность на конкретныхпримерах раскрыть экономическую эффективность комплексной переработки сырья,рациональное использование производственных отходов, показать перспективныенаправления дальнейшего совершенствования технологий производства, обеспечениеего технологической гибкости.
Не менее важно и то, что в процессе экскурсий учащиеся нетолько наблюдают, каково содержание труда работников массовых химическихпрофессий. Они узнают о том, какие условия создаются на производстве, чтобы нетолько облегчить труд людей путем механизации и автоматизации производственныхпроцессов, но и сделать его более содержательным, как на предприятии заботятсяоб охране здоровья работников, о повышении их культурно — технического уровня ит.д. Все это в определенной мере способствует проявлению у учащихся склонностейк той или иной профессии, более сознательному выбору будущей специальности; уменьшаетзатруднения, возникающие у выпускников средней школы в тот период, когда ониначинают трудиться в сфере материального производства.
Учебные экскурсии повышают квалификацию учителя. Онипозволяют ему полнее увязывать учебный материал с жизнью, более конкретно иэмоционально излагать его, что в свою очередь способствует более глубокому ипрочному усвоению знаний учащимися. Непосредственное наблюдение во времяэкскурсий производственных процессов дает возможность организовать изготовлениесилами учащихся наглядных пособий по химии: коллекций, схем, макетов, моделей,помогает развивать графическую грамотность школьников, умение чертить схемыаппаратов, эскизы моделей и др. [1].1.1 Методика учебных экскурсий по экологии
Учебные экскурсии на химические и др. объекты являютсяособой формой организации учебного процесса; их можно проводить и во внеурочноевремя, и в дни школьных каникул. Реальное планирование календарных сроковпроведения экскурсий — дело очень сложное, зависящее от ряда обстоятельств,иногда связанное и с выездом школьников в областной центр и другие регионы истраны. Это не означает, что экскурсию следует рассматривать как дополнительноемероприятие, оторванное от урока. Наибольший учебно-воспитательный эффект даетэкскурсия, проеденная как своеобразный урок в условиях производства. Именнопоэтому в объяснительной записке к программе указанно, что учебные экскурсииследует проводить за счет времени, отводимого на изучение соответствующих темкурса. Опыт показывает, что учителя экологии (химии) обычно проводят 1-2экскурсии в год. При этом объект, содержание и методы проведения экскурсииопределяются не всегда достаточно рационально. Рекомендуется проводить не менееодной экскурсии за учебный год в 8-9 классах (продолжительность 2 часа) и неменее 2 в 10-11 классах.1.2 Выбор объекта экскурсии
Каждая из производственных экскурсий должна быть проведена смаксимальным учебно-воспитательным эффектом, что требует тщательной подготовки,как учителя, так и учащихся.
Подготовка учителя к проведению учебных экскурсий начинаетсяс выбора объекта экскурсии еще при составлении годового календарного плана. Вэтом учителю может помочь следующий перечень (см. таблицу).
С учетом программных требований и производственногоокружения школы учитель еще до начала учебного года намечает объекты учебныхэкскурсий. При этом он стремится к тому, чтобы каждый учащийся в периодизучения химии посетил как промышленные предприятия различного профиля, так исельскохозяйственные и другие объекты, для работы, на которых необходимо знаниепредмета экологии и химии.
Таблица 1.
Возможные объекты учебных экскурсий8 класс 9 класс 10 класс 11 класс
Минералогические и
краеведческие музеи. Химические лаборатории промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Водоочистительные сооружения. Карьеры добычи полезных ископаемых. Отопительные котельные. Производство серной кислоты. Заводы по производству минеральных удобрений. Цементные, кирпичные и стекольные заводы. Предприятия по производству чугуна, стали и алюминия. Пожарное депо.
Предприятия по переработке нефти и
природного газа.
Заводы по
производству пластмасс, синтетических и искусственных волокон. Животноводческие фермы.
Понятно, что проведение всех этих экскурсий невозможно, таккак предприятия, включенные в перечень, не могут быть расположены вблизи школы.Учитель может провести учебные экскурсии лишь на те объекты, которые будутпрактически доступны.
Отсутствие вблизи школы химических производств, что типичнодля сельских школ, не означает, что проведение экскурсий по химии не возможно.
Учебные экскурсии можно проводить и на нехимические объектыпри условии, что на них осуществляются операции, связанные с химическимипроцессами. Такими объектами могут аптеки, пожарные депо, предприятия пищевойпромышленности, текстильные фабрики и другие предприятия местной промышленности.Если на этих экскурсиях и нельзя изучать важнейшие химические производства, тоучащиеся все же приобретут конкретные представления о практическом примененииразличных химических процессов, изучаемых в школьном курсе химии.
Вместе с тем следует помнить, что многие химическиепроизводства, на которых осуществляются сложные химические реакции, недоступныепониманию учащихся средней школы, являются неподходящими объектами для учебныхэкскурсий.
Выбирая предприятия для школьных учебных экскурсий, учительдолжен руководствоваться следующими критериями: соответствия содержанияэкскурсии программе; доступность экскурсии для понимания учащимися; значимостьданного промышленного объекта для народного хозяйства; уровень технологии итехнической оснащенности, его соответствие современными требованиям; безопасностьпроизводства. Все это свидетельствует о том, что выбор объекта для учебнойэкскурсии по химии всякий раз должен происходить с учетом политехническойзначимости объекта и познавательных возможностей учащихся [1-3, 13-17, 22,25].
Глава 2. Организационные вопросы подготовкиэкскурсии
Изучение в классе химических производств должно происходитьпосле того, как учащиеся овладеют химическими знаниями, необходимыми дляпонимания научных основ данного производства, и сопровождаться использованиемразличных средств наглядности. Учащиеся сначала должны ознакомиться с составом,свойствами, применением вещества, что позволит им оценить егонароднохозяйственное значение, и лишь затем, т.е. в заключение изучаемой темыили раздела, следует рассматривать промышленный способ получения этого вещества.
Итак, наметив объекты, составив план на данный учебный год иопределив ориентировочно время проведения каждой из них, учитель должен самтщательно изучить те производства, которые он включил в план. Для этого онрассматривает теоретический материал по теме экскурсии, используя специальнуюлитературу. Кроме того, необходимо, чтобы учитель, прежде всего сам,предварительно побывал на предприятии, на которое планируется экскурсия. Существеннуюпомощь учителям в этой работе оказывают кабинеты химии областных (городских) институтовусовершенствования учителей и методические кабинеты отделов народногообразования, которые систематически в период курсовой подготовки организует дляучителей химии производственные экскурсии.
Далее учитель намечает цель экскурсии и определяет объемзнаний, которые должны получить учащиеся во время экскурсии. При этом следуетучитывать содержание соответствующего учебного вопроса по действующей программе.
Маршрут экскурсии составляется таким образом, чтобыпродолжительность экскурсии не превышала двух часов, не считая времени,потраченного на переход или проезд от школы до завода. Экскурсии, затянувшиесяпо времени, слишком утомляют учащихся. Необходимо также предусмотретьбезопасность маршрута и возможность перерыва для отдыха учащихся (через часпосле начала экскурсии).
При подготовке учебной экскурсии на производство особоевнимание надо уделять безопасности учащихся. Проведение любой производственнойэкскурсии должно проходить только после того, как школьники ознакомятся справилами техники безопасности, строго соблюдать которые во время экскурсииобязан каждый из них.
При предварительном посещении предприятия учитель должензаранее обсудить с экскурсоводом маршрут экскурсии, объем и характерразъяснений, необходимых по ходу экскурсии; выявить источники возможнойопасности (железнодорожные переезды, подъемные краны, газоопасные места и др.),взять их под особый контроль. Чаще всего экскурсии проводят сотрудникипредприятий. Привлечение инженерно-технических работников к проведению учебныхэкскурсии со школьниками желательно ввиду их высокой осведомленности впроизводственных вопросах. Однако следует помнить, что специалисты предприятиямогут увлекаться техническими деталями, а это вызывает перегрузку учащихся второстепеннымматериалом. Чтобы это не случилось, необходимо всякий раз ставить в известностьэкскурсовода о том, каков уровень подготовки учащихся и какие знания они должныприобрести во время экскурсии.
Практика показывает, что лучшими экскурсоводами являютсясотрудники химических лабораторий предприятий. Они быстрее вводят учащихся всущество дела, не прибегают в своих объяснениях к подробностям узкотехническогонаправления, а придерживаются широко изученного плана, более умело знакомятучащихся с проблемами прикладной химии (экологии) данной отрасли, с тем научно — техническими задачами, которые призваны решать химическая (экологическая) лабораторияи все предприятие в целом, выпуская соответствующую химическую продукцию.
Руководящая роль на экскурсии должна принадлежать учителю. Еслиучитель заметил, что экскурсовод увлекся и излагает материал, не учитываяуровень подготовленности школьников, можно обратиться к нему с опросами,которые напомнят экскурсоводу о теме, что не позволит превратить экскурсию влекцию на предприятии. Учитель должен обратить внимание экскурсовода на то,чтобы во время объяснения устройства аппаратов он не поворачивался спиной кучащимся, как это часто бывает у недостаточно опытных экскурсоводов. Следуетпомнить, что в производственных экскурсиях всегда остро встает проблемаслышимости. Пользование громкоговорителем чаще всего не целесообразно: это лишьусиливает шум в цехе. Еще бесполезнее пытаться перекричать шум действующегооборудования. Самое лучшее в таких случаях — изложить материал перед входом шумныйцех или участок, а на месте давать лишь краткие, самые необходимые пояснения. Отвечатьна вопросы следует уже при выходе из цеха.
Если учитель хорошо знает данное производство, то лучше емусамому поводить экскурсию, используя помощь инженерно — технических работников,сопровождающих экскурсию.
Экскурсия как особая форма организации учебного процессатребует специальной и довольно основательной предварительной подготовкеучащихся. От этого зависит весь ее результат. Опытный учитель на протяжениицелого ряда уроков фиксирует внимание учащихся на материале, который в той илииной мере связан с предстоящей экскурсией. Накануне же самой экскурсии во времяспециального вводного занятия в классе учитель проводит следующую работу: а) объясняетучащимся цель экскурсии; б) знакомит в общих чертах с объектом; в) сообщаетучащимся знания, необходимые для понимания экскурсионного материала; г) демонстрируетчертежи и рисунки, облегчающие наблюдение и изучение аппаратов и процессов; д) знакомитс планом экскурсии; е) сообщает учащимся время и место сбора, маршрутэкскурсии, делит класс на группы, каждая из которых получает конкретное здание.Учитель указывает, на что именно, кроме общего осмотра всего объекта, следуетобратить особое внимание, что зарисовать, записать, основываясь надокументальном материале (история завода, люди, планы, место в отрасли), комуна производстве следует взять образцы сырья, полупродуктов, готовой продукции идля этой цели изготовить и взять с собой посуду с чистыми этикетками,полиэтиленовые мешочки и т.д. Учитель называет также темы сообщений поматериалам экскурсии и рекомендует дополнительную литературу по теме экскурсии.
На вводном занятии учитель разъясняет правила техникибезопасности, но это не означает, что учащиеся нужно загружать изучением всехправил. Они, прежде всего, должны усвоить их главное содержание. Учащиесяобязательно должны знать следующие правила поведения: на пятна жидкостей,различных на полу, не наступать; аппараты и сосуды не трогать; образцы безразрешения начальника цеха или мастера не брать.
Вся подготовительная работа должна строиться так, чтобывызвать у учащихся интерес к экскурсии. Четкие указания о том, на что следуетобратить внимание, предупреждают расплывчатость и бессодержательностьнаблюдений, обеспечивают избирательность и способствует установлению логическихсвязей между самыми важными производственными явлениями. План экскурсии поэтапам, указания о наблюдениях и вопросы, которые следует выяснить, учащиесязаписывают в тетради, оставляя под каждым вопросом место для записей во времяэкскурсии.2.1 Комплексные экскурсии
Учебные экскурсии подразделяются на тематические икомплексные.
На тематических экскурсиях учащиеся знакомятся с конкретнымипроизводствами, например с производством серной кислоты или синтетическогоаммиака, используя знания, получаемые на уроках экологии (химии). Накомплексных экскурсиях учащиеся изучают природные или производственные объекты,используя знания различных учебных предметов (экологии, химии, физики, географиии др.).
Учебные производственные экскурсии по экологиицелесообразнее поводить как комплексные. Такие экскурсии позволяют экономитьвремя учащихся. Они проводятся совместно учителями 2-3 предметов на однопредприятие. Перед учителями раскрываются большие возможности для осуществлениямежпредметных связей экологии с химией, биологией, географией, историей идругими предметами. В результате учащиеся глубоко понимают устройство различныхаппаратов, воздействие на окружающую среду, ход технологического процесса,таким образом, разностороннее представление о производстве, усваивают егонаучные основы с различных точек зрения, что способствует успешномуформированию общих для различных наук понятий и на этой основе лучшему усвоениюобщих для различных наук понятий и на этой основе лучшему усвоению общихнаучных закономерностей. А это, как известно, имеет важное значение дляформирования у учащихся единой научной картины мира, элементовдиалектико-материалистического мировоззрения. Межпредметный подход к поведениюэкскурсий важен еще и потому, что хотя современное производство и подразделяетна ряд главных отраслей (энергетическое, механическое, химическое,сельскохозяйственное и др.), но на практике все отрасли производства теснейшимобразом сазаны между собой, особенно когда речь заходит об охране окружающейсреды и рациональном использовании природных ресурсов, экологическойбезопасности.
Так как между экологическими, физическими и химическимипроцессами наблюдается тесная связь, производственные экскурсии чаще всегопроводятся как комплексные по экологии, химии и физике.2.2 Проведение экскурсии
Тщательная подготовка учащихся в классе предстоящейэкскурсии — необходимое, но еще недостаточное условие для ее успешногопроведения. Чтобы цель экскурсии была в полной мере достигнута, и учащиеся припосещении предприятия приобрели новые знания и яркие впечатления, необходимосерьезно продумать методику проведения всех этапов экскурсии. Прежде всего,следует разработать ее план, который может быть следующим:
Краткая характеристика данного производства в целом (историявозникновения, ее развитие, задачи производства, наносимый ущерб окружающейсреде, перспективы дальнейшего развития).
Продукт производства, его народнохозяйственное значение.
Сырье и его подготовка.
Химические реакции, лежащие основе переработки сырья вготовый продукт, условия их протекания и управление ими.
Важнейшие аппараты, в которых происходят технологическиепроцессы каждой отдельной стадии, их устройство и принцип действия.
Наносимый ущерб выбросами предприятия в окружающую среду, тоесть антропогенное воздействие.
Общие научные принципы химического производства,осуществляемые при получении данного продукта.
Безусловно, этот план является ориентировочным. Ознакомлениес производством может быть или менее полным в зависимости от объекта экскурсии.Нет необходимости подробно знакомить учащихся со всеми участками производства,поскольку это вызовет перегрузку. Поэтому в предложенном плане допускаютсякоррективы в зависимости от объекта экскурсии; при этом следует учитыватьпрограммные требования, предъявляемые к изучению данного производства. В рядеслучаев первый пункт плана можно перенести в конец.
Методика проведения экскурсии во многом зависит от того,можно ли на данном предприятии давать подробные разъяснения возле самихаппаратов или необходимо предварительно рассказать и лишь затем показать. Влюбом случае следует предложить экскурсоводу до начала экскурсии провести сучащимися краткую вводную беседу (15-20 мин.), которой он может рассказать обистории предприятия, о свойствах выпускаемого продукта, познакомить вкратце собщей технологической схемой производства, напомнить правила по техникебезопасности на территории завода.
Вводную беседу, чтобы не отвлекать внимание учащихся, лучшепроводить в помещении, например в музее предприятия или техническом кабинете. Местомпроведения вводной беседы могут быть и клуб предприятия, учебная аудитория,если только они снабжены нужными иллюстрациями, схемами, макетами, моделями, ипрочими наглядными пособиями.
Для проведения экскурсии класс делится на две группы, по15-20 человек. Каждая группа посещает предприятие отдельно или одновременно. Вэтом случае одну группу ведет работник предприятия, а другую — учитель. Вначале и в конце экскурсии об их самочувствии. Учащихся предупреждают, что вовремя экскурсии нельзя отходить от группы, задерживаться возле отдельныхаппаратов, особенно в химических цехах, так как в аппаратах, работающих поддавлением, возможна утечка продуктов, вредно действующих на организм человека. Соблюдениевсех предупредительных мер позволит избежать несчастных случаев во времяэкскурсии.
При осмотре объекта учащимся следует расположитьсяполукругом в два ряда на некотором расстоянии от экскурсовода.
Учебная производственная экскурсия строится на сочетаниирассказа с показом. После напоминания о технике безопасности начинается болееподробное ознакомление по схеме с важнейшими технологическими узлами всехстадий производства от исходного сырья до готового продукта. При этом учащимсявначале показывают действующий объект целом, после чего экскурсовод переходит кразбору частных вопросов. Тем самым определяется его рассказа, касающегосясначала самого объекта, а затем его функции, назначения и т.д.
Переход при объяснении от одного вопроса к другому долженбыть логичным, отражать переход от одной стадии производства к последующей вполном соответствии с технологическими процессами. После разбора некоторыхвопросов в зависимости от их содержании и значения могут быть сделаны частыевыводы. Так, находясь в машинном зале кислородного цеха, где установленомножество агрегатов и почти отсутствует обслуживающий персонал, или, показываяустановку синтеза аммиака, оснащенную контрольно-измерительными приборами,показания которых передаются на общий щит управления и там регистрируются,следует обратить внимание учащихся на автоматизацию контроля и управленияпроцессом синтеза. Благодаря этому удается устойчиво поддерживать заданныйрежим, повышать выход продукта и производительность аппаратов, увеличиватьпроизводительность труда. Надо напомнить школьникам о значении техническогопрогресса, о задачах дальнейшей автоматизации производства и уменьшения вредныхвыбросов в атмосферу.
Во время экскурсии внимание учащихся обращают на следующиеособенности современного химического производства: а) непрерывность процессов,автоматизация работы каждого аппарата и согласованность действий всех аппаратовизучаемой установки; б) незначительное число людей, обслуживающих аппараты, иповышенная квалификация работников; в) роль общезаводских и цеховых лабораторийв осуществлении контроля выброса в атмосферу вредных веществ ифизико-химического контроля над производством.
Учащихся при проведении учебной производственной экскурсиинеобходимо познакомить с основными профессиями данного производства. Школьникидолжны увидеть работу представителей ведущих профессий химических производств — экологов, лаборантов, инженеров.
Не следует забывать и о посещении химической лабораториипредприятия. Возможно, не вся работа лаборатории будет понятной учащимся; потомуне надо стремиться объяснить все химические реакции, проводимые там, в процессеанализов. Но назначение лаборатории, основные виды работ должны быть разъясненышкольникам. Знакомство с работой лаборатории убеждает учащихся зависимости взначимости химических знаний для успехов производства, поэтому они будут болеесерьезно относиться к изучению предмета.
В завершение экскурсии проводится краткая заключительнаябеседа, во время которой экскурсовод отвечает на вопросы учащихся и учителя,знакомит их с перспективами развития производства, отмечает значение даннойотрасли промышленности в народном хозяйстве и значение конкретного донногозавода. При этом большой эффект дает метод сравнения.
В процессе заключительной беседы, если об этом не говорилосьв вводной части, следует рассказать учащимся о смежных предприятиях, с которымисвязан данный завод непосредственно (поставщики сырья, потребители продукции); отметитькакие меры принимаются на заводе по охране окружающей среды, по рациональномуиспользованию водных ресурсов и отходов производства.
После краткого обобщения содержания экскурсии учащиесяполучают ответы на вопросы. Затем экскурсовод может и сам предложить нескольковопросов с тем, чтобы убедиться, поняли ли они самое главное из того, чтонаблюдали в процессе экскурсии, особенно то, что не является предметом изученияв школе. Дополнительные вопросы учащимся может поставить и учитель [4, 5-9, 11,12].2.3 Подведение итогов экскурсии
Заключительная беседа экскурсовода не завершает подведениеитогов экскурсии. Знания, приобретенные учащимся на производственной экскурсии,требуют систематизации, развития, закрепления. Это достигается в процессепоследующей классной и внеклассной работы с материалом экскурсии.
К первому после экскурсии уроку экологии, пока еще свежи впамяти впечатления, учащиеся должны оформить свои записи, сделанные по ходуэкскурсии, и подготовиться по ним отвечать.
На итоговом уроке проводится обобщающая беседа, первый этапкоторый строится в основном по тому же плану, что и экскурсия. Наподготовительном к экскурсии уроке учитель рассказал учащимся о том, что ониувидят на производстве, на что им следует обратить внимание, проверяя при этомзнания химических основ того производства, которое является объектомпредстоящей экскурсии. На итоговом уроке рассказывают о производствепреимущественно сами учащиеся, а учитель лишь направляет беседу постановкойвопросов, делает необходимые уточнения, дополнения и обобщения. Обсуждениявопросы из числа тех, которые были даны на подготовительном уроке передэкскурсией; опрашивать при этом следует учащихся всего класса независимо оттого, в состав какой группы они входили.
Подводя итоги экскурсии, учитель проверяет: а) значениесырья, используемого на предприятии, получаемого продукта, основной аппаратуры,принципов ее устройства и работы; б) понимание важнейших химических процессов,условий их осуществления и способов управления ими; в) значение основныхтрудовых функций работников ведущих профессий химических производств.
Чтобы приучить учащихся во время экскурсии внимательнонаблюдать, следует проверять степень усвоения преимущественно экскурсионногоматериала. Поэтому вопросы надо формулировать так, чтобы учащиеся рассказывалиобо всем, что они увидели, что узнали, в той последовательности, какойпроходила экскурсия. При этом важно, чтобы ответы представляли собой подробныйи связный рассказ. Учащихся следует ориентировать на то, чтобы их ответыстроились преимущественно на том материале, который они непосредственно увиделина производстве, и иллюстрировались наглядными пособиями: таблицами, схемами,коллекциями, собственными схематическими зарисовками отдельных объектов.
Перед экскурсией учитель не имеет возможности останавливатьсяна деталях производства; поэтому в данном случае будет целесообразно ставитьперед учащимися такие дополнительные вопросы, ответы на которые должны бытьконкретными.
Целью второго этапа обобщающей беседы, проводимой наитоговом уроке, является анализ фактического материала, связь его с ранееизученным и выявление общего в химических производствах. Это возможно в техслучаях, когда учащиеся уже посетили одно или несколько предприятий и в классеизучили несколько отдельных производств. Для обсуждения можно предложитьвопросы о том, какие аппараты, машины из тех, которые видели учащиеся на даннойэкскурсии, уже встречались им во время посещения других производств или приизучении в классе. В зависимости от того, на каком этапе изучения химии (экологии)находятся школьники и какова их предшествующая подготовка, они могут выявитьцелый ряд аппаратов, имеющих общее устройство.
Экскурсионный материал учителю следует дополнить темматериалом, который нецелесообразно было объяснять на предприятии, чтобы не удлинятьэкскурсию, если в процессе экскурсии не были выявлены общие принципысовременного производства, а учащиеся знакомы с этим материалом по предыдущимурокам, соответствующие обобщение можно провести в процессе разбора ответов навопросы учителя. Если эти вопросы вызывают затруднения у учащихся, то учителюсамому следует выявить общие принципы производства после того, как основныефактические сведения о производстве будут повторены в классе. Освещая тот илииной принцип, непременно следует сопоставить те производства, где использованиеданного принципа достаточно ярко проявляется.
На протяжении всего итогового урока перед глазами учащихсядолжны быть общая технологическая схема производства, модели или схемыотдельных аппаратов. Желательно, эти схемы были выполнены с максимальнымприближением к тем объектам, которые учащиеся наблюдали. Можно провестипросмотр кинофильма, кинофрагмента, диапозитивов.
Более сложным способом подведения итогов экскурсии являетсяученическая конференция. Ее следует проводить за счет учебного времени как урокконференцию или во внеурочное время как внеклассное мероприятие.
Чтобы конференция прошла успешно, ее следует тщательноподготовить. Учащиеся составляют письменные рефераты, доклады на 5-7 минут,подбирают иллюстрированный материал. Учитель консультирует учащихся,рекомендует дополнительную литературу, учит с ней работать, проверяетсодержание и оформление рефератов и иллюстрации к ним. Ко дню конференции можновыпустить стенгазету или бюллетень, а из иллюстративных материалов и письменныхдокладов подготовить выставку, отражающую результаты экскурсии. Подобнаявыставка материала, собранного во время экскурсии, будет не просто нагляднойдемонстрацией проделанной работы, но ни одним из способов накопления учебныхпособий для кабинета химии. Этот материал можно применить при изучении даннойтемы в следующем учебном году, а также использовать для составления и решениязадач с производственным содержанием. Все это способствует более глубокомуизучению последующего программного материала на политехнической основе. Конференцияобычно начинается кратким вступительным словом учителя. Затем с докладамивыступают учащиеся. Они демонстрируют свои экспонаты, записывают формулы иуравнения на доске, используют другие приемы для объяснения положений, которыеосвещаются докладе. После каждого доклада учащиеся могут задать вопросыдокладчику, внести поправки и дополнения. Желательно пригласить на конференциюпредставителя завода. Он может рассказать о перспективах развития данногопроизводства, о характере труда, о значении общего химического и экологическогообразования для овладения основными профессиями химических производств, длядальнейшего технического совершенствования производства. В заключениеконференции учитель проводит обобщение рассмотренного материала. Итогиэкскурсии можно подвести и на специальном школьном вечере, пригласив на негоспециалистов завода, передовиков производства, родителей, представителейместных общественных организаций. Поскольку подготовка к таким конференциям и вечерамтребует от учащихся больших затрат времени, то конференции и вечера частопроводить не следует.
Глава 3. Методические разработки3.1 Мои урокиУрок № 1. Экскурсия на водоочистную станцию
Экскурсия проводится в 8 классе при изучении темы «значениеводы. Охрана водоемов от загрязнения». В связи с тем, что изучением этихвопросов начинается новая тема, подготовительный к экскурсии урок можно непроводить. Учителя, как правило, сразу проводят экскурсию на водоочистнуюстанцию как урок в условиях производства объекта без предварительной подготовкиучащихся в классе.
Такой подход возможен потому, во-первых, данный учебныйматериал имеет описательный характер особых трудностей для усвоения непредставляет. Во-вторых, учащиеся могли раньше уже посетить водоочистнуюстанцию, например в 7 классе при изучении физики. Но в том случае, еслиучащиеся на данном объекте еще не были, то лучше провести обычный урок похимии, который станет подготовительным к экскурсии.
Экскурсию целесообразно провести как комплексную (совместнос учителем физики). По химии учащиеся получают конкретные представления опрактическом значении очистки воды, о применяемых при этом веществах впроцессах. По физике они закрепляют знания о свойствах жидкостей и газов,атмосферном давлении, устройстве и работе отдельных установок, машин имеханизмов.
На водоочистную станцию можно провести экскурсию и приизучении темы «Галогены», когда рассматриваются свойства хлора. Восьмиклассники,которые уже усвоили сущность процесса растворения и изучили окислительныесвойства хлора, глубже осознают научные основы водоочистки.
Подготовительный урок. Начинается урок с беседы, в процессекоторой выясняют, что учащимся известно о воде. На уроках природоведения игеографии они узнали об исключительно важном значении воды в истории развитиянашей планеты. А на уроках биологии — о роли воды в жизни растительного иживотного мира Земли. Учащиеся рассказывают, что вода — это одно из немногихвеществ, которое в условиях Земли находится в трех агрегатных состояниях; вспоминаютфизические свойства воды; отмечают ее значение в технике, сельском хозяйстве,быту.
Дальнейшую беседу учитель проводит, рассматривая следующиевопросы:
1. Какие примеси содержит природная вода? 2. Как можноудалить из воды песок, глину, органические остатки? 3. Как можно избавить водуот микроорганизмов? 4. Как можно выделить из воды, растворенные в нейминеральные соли и получить совсем чистую воду? В каких случаях, и с какойцелью это делается? 5. Нужно ли воду, предназначенную для питья, полностьюочищать от минеральных солей?
Учащиеся правильно отвечают на большинство поставленныхвопросов. На основе знаний, полученных по курсу природоведения, они указываютна применение фильтрования как способа очистки воды от взвешенных в ней мелкихнерастворимых частичек. На основе жизненных наблюдений отмечают, что дляуничтожения микроорганизмов воду хлорируют, как это делается с водопроводнойводой.
Учитель дополняет их ответы и переходит к проблеме очисткиводы, указывая, что в зависимости от того, для каких нужд очищается вода, ееочищают от примесей в различной степени. Предупреждает учащихся о предстоящейэкскурсии на водоочистную станцию, где они смогут непосредственно наблюдать запроцессом очистки воды.
Учитывая, что в ходе экскурсии учащиеся встретятся саппаратами или частями сооружений и установок, раскрыть и рассмотреть которыене всегда представляются возможным, на подготовительном уроке для лучшегоусвоения материала следует использовать наглядные пособия — схемы, чертежи,рисунки и др.
Экскурсия. Целесообразно экскурсию начать с осмотраводоприемного сооружения и далее осмотр отделов и аппаратов проводить в тойпоследовательности, в которой вода проходит по водопроводу от источника допотребителя. Это облегчит учащимся усвоение устройства и работы водопроводнойстанции.
Экскурсовод (учитель) показывает, что на берегу илинеподалеку от поверхностного водоисточника располагается водоприемноесооружение, откуда вода поднимается насосной станцией первого подъема до уровняочистных сооружений. Учитывая то, что водоприемное сооружение (береговойколодец) частично размещается под землей и водой, его устройство и работунеобходимо предварительно рассмотреть на схеме.
Объясняют, что на водоочистных станциях воду сначалапропускают через мелкое сито и систему сеток, задерживающую большие плавающиепредметы. Сетки автоматически очищаются от загрязнений. Чувствительный прибор,регистрирует засоренность сеток, воздействует на реле, которое включаетэлектромоторы. Сетки с помощью моторов начинают вращаться и промываются. Кактолько промывание сеток закончится, другое реле закрывает задвижку промывнойванны и включает моторы, вращающие сетки.
Вода, проходящая сквозь сетки, по самотечной трубе попадаетв береговой колодец. В соответствии с законом сообщающихся сосудов онарасполагается в береговом колодце на том же самом уровне, что и в водоисточнике(если насосы не работают). По мере того как происходит всасывание воды насоснымагрегатом, ее уровень в береговом колодце немного понижается. Разница уровнейводы в водоисточнике и в береговом колодце создает определенное давление (напор),действующее в направлении от водоисточника к береговому колодцу. Поэтомубереговой колодец при всасывании воды из него насосами все время пополняется изводоисточника. Далее учащиеся знакомятся с насосной станцией первого подъемаводы. Она располагается возле берегового колодца, а часто и соединяется с ним. Какправило, насосная станция имеет не менее трех насосных агрегатов, оборудованныхнасосами центробежного типа, проводящимися в действие электродвигателем. Покаодин из агрегатов работает, другой в это время ремонтируется, а третий являетсярезервным. Поэтому при необходимости (если экскурсия комплексная) учащиесямогут изучить насос, который разобран для ремонта.
После этого переходят к осмотру очистных сооружений. Обращаетсявнимание на то, что вода поверхностного источника содержит большое количестворазличных примесей. Экскурсовод показывает учащимся неочищенную воду (онанемного мутная) и объясняет, что на взвешенные в воде частички, кроме силытяжести, действует архимедова сила. Поэтому в стоячей воде или при медленном еетечении частички, плотность которых меньше плотности воды, всплывают наверх, аподавляющее большинство частичек, плотность которых больше плотности воды,оседают на дно, и вода при отстаивании механически очищается от примесей.
Учащиеся переходят к бассейнам — отстойникам, а экскурсоводпродолжает объяснять, что некоторые тяжелые частицы в воде не оседают. Этичастицы определенного размера; они образуют коллоидные растворы, которые весьмаустойчивы. Разрушение коллоидных растворов, или коагуляцию, проводят, добавляяк воде химические реагенты. Это могут быть различные коагулянты: Fe2 (SO4) 37H2O; Al2 (SO4) 318H2O; FeCl3 6Н2О; — в виде разбавленныхрастворов, в которых массовая доля вещества не превышает 5-10%. Химическийсостав реагентов и происходящую при этом химическую реакцию восьмиклассникам несообщают, но учителю необходимо знать, что этот процесс в общем виде моновыразить следующим образом:
Al2 (SO4) 3 +3Ca (HCO3) 2 = 2Al (OH) 3+3CaSO4+6CO2
В результате этого образуются хлопья — нерастворимые соли иоснования.
Экскурсовод показывает учащимся воду с образовавшимся в нейхлопьями. Учащиеся видят, что они слипаются друг с другом, укрупняются имедленно опускаются на дно сосуда, увлекая взвешенные частички мути. Хлопья, укоторых большая площадь поверхности, обладают способностью поглощать вещества,придающие воде цвет и запах.
/>
/>
/>
Рис.1. Схемы очистки сточных вод
Ознакомившись с принципом работы отстойника, учащиесяпереходят в зал фильтров. Здесь на специальном макете экскурсовод объясняетустройство песчаного фильтра, который представляет собой железобетонныйрезервуар, заполненный песком, гравием и др. Экскурсовод демонстрирует примерызакрывания и открывания задвижек труб для подвода осветленной и отводапрофильтрованной воды, открывание вентиля для отвода загрязненной промывочнойводы в канализацию.
Работа каждого фильтра контролируется с отдельных пультовуправления. Весь зал фильтров обслуживает 1-2 специалиста. При фильтрованиивода просачивается через узкие каналы между песчинками. Здесь задерживаютсясамые мелкие хлопья и другие взвешенные частички, образуя поверхностную пленку.Как только пленка на фильтре достигает определенной плотности, приборыавтоматически водят в действие промывные устройства. После промывания пескаавтоматы снова включают фильтр.
Вода, пошедшая сквозь фильтр, может содержать еще некоторуюдолю бактерий. С целью дезинфекции в воду добавляют сжиженный хлор (на 1л воды2мг хлора). Учащиеся осматривают установки для хлорирования воды.
Если экскурсия поводится в конце 8 класса, то учащиеся знаюто бактерицидном действии хлора на воду и микроорганизмы и умеют записыватьуравнение реакции:
Сl2+Н2О=НСlО+НСl
НСlО®НС1+[О],2[О]2®О или
2НСlО=2НС1+О2
Поэтому дополнительно можно лишь сообщить, что скоростьразложения хлорноватистой кислоты НСlО увеличиваетсяпри освещении и а присутствии некоторых веществ, например гидрокарбонатакальция Са (НСО3) 2.
Учителю необходимо знать (этот материал можно использовать встарших классах), что из-за большой неустойчивости хлора в воде наряду схлорированием используют и так называемую преаммонизацию воды. Она заключаетсяв том, что при хлорировании в воду добавляют немного аммиака, так чтобысоотношение аммиака и хлора было равным 1: 4. В результате взаимодействия хлорас аммиаком образуются вещества, называемые хлораминами.
Весь процесс очистки воды длится 16 часов. Чистая водапоступает в резервуары — сборники. Отсюда насосная станция второго подъемаподает воду в водопроводную сеть. Часть воды подается в водонапорную башню, засчет этого поддерживается определенное давление (напор) в водопроводной сети; этавода служит определенным запасом, необходимым для покрытия расхода воды в часынаибольшего водозабора.
В конце экскурсии учащиеся посещают химическую лабораторию,в которой осуществляют контрольно-химический, бактериологический,гидрологический анализы. В заключении экскурсовод подчеркивает, что данныеметоды защиты водопроводной воды обеспечивают необходимое качество воды тольков условиях незагрязненных природных источников. С развитием промышленности,химизацией сельского хозяйства, за регулирования рек значительно усложнилосьиспользование природных источников для питьевых и промышленных целей. Технологияобработки питьевой воды, которая сводится к осветлению, обесцвечиванию,обеззараживанию и проводится в основном при помощи химических реагентов, негодится для очистки воды от пестицидов, продуктов жизнедеятельностисине-зеленных водорослей и многих промышленных загрязнений.Урок № 2. Экскурсия в пожарное депо
Противопожарная безопасность и меры ее профилактики — составная часть химических (экологических) знаний. Поэтому при изучении химиинеобходимо вооружать учащихся знаниями правил противопожарной безопасности идобиваться их выполнения коле, в быту, на производстве. В связи с этим важноезначение приобретает организация экскурсии в пожарную часть.
/>
Рис. 2. Схема пожарного депо
На первый взгляд может показаться, что такую экскурсиюследует проводить с учащимися 8 класса, которые в теме «кислород. Оксидыгорение» изучают условия возникновения и прекращения горения.
Однако это совсем не так. Дело в том, что химическиепроцессы, происходящие при работе огнетушителей, еще не доступны пониманиювосьмиклассников. Поэтому целесообразнее проводить эту экскурсию с учащимися 9класса при изучении темы «подгруппа углерода», когда рассматриваютсвойства оксида углерода (4) и его применение в огнетушителях и пожарныхмашинах. В любом из этих случаев данную экскурсию желательно организовать каккомплексную по химии, экологии и физике, потому что по курсу физики 9 классаизучают закон Бернулли и др.Подготовительный урок
На этом уроке важно отметить, что окружающая среда несетнемалый урон от пожаров и возгораний. Причиной пожаров является многие факторы,но, прежде всего — это химическая неграмотность некоторых людей, недопустимаянебрежность в выполнении учебных, бытовых и производственных операций,нарушение условий общения с веществами и источниками энергии.
Чтобы успешно бороться с огнем, угрожающим живой и неживойприроде, нужно знать, как возникает горение. Учитель напоминает, стопервоначальные знания о горении учащиеся приобрели еще в 8 классе. Когдаизучали химические свойства кислорода. Тогда же они узнали, что для началагорения необходимо горючее вещество било подведено до определенной температуры.С этой целью следует продемонстрировать горение скипидара в металлическом тиглеили металлической коробке. Сначала учитель обращает внимание учащихся на то,что если к поверхности скипидара подвести горячую лучинку, то скипидар невоспламеняется. А если теперь со скипидаром предварительно нагреть, то скипидарлегко загорается. Но горение сразу же прекращается, если тигель с зажженнымскипидаром охладить.
Чтобы напомнить учащимся о другом условии горения — достаточном доступе воздуха, демонстрируют опыт: бензин, находящийся на днехимического стакана, зажигают, а затем стакан плотно закрывают стеклянной иликартонной пластинкой. Горение сразу же прекращается.
На основе наблюдений учащиеся самостоятельно делаютследующие обобщающие выводы: 1 чтобы горение началось, необходимо нагретьвещество до температуры воспламенения и обеспечить доступ кислорода к нему.2чтобы горение прекратилось, необходимо вещество охладить или прекратить доступкислорода.
Затем разбирают случаи горения разных веществ в атмосферехлора, фтора и таким образом, приходят к важному обобщению: горением называюттакую химическую реакцию, которая сопровождается выделением тепла и света.Урок № 3. Экскурсия в отопительную котельную
Эту экскурсию целесообразно провести в IX классе каккомплексную по химии и физике: при изучении темы по химии «Подгруппауглерода», в которой рассматриваются вопросы об основных видах топлива испособах сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива, и при изучениитемы по физике «Теплопередача и работа».
Подготовительный урок. Повторяют свойства кислорода исущность реакции окисления, обращают внимание на продукты' горения сложныхвеществ, отмечают важную роль огня в развитии цивилизации, рассматриваютсущественные признаки реакции горения, дают ее определение. Затем учащиеся,пользуясь коллекцией «Топливо», выполняют лабораторный опыт «Ознакомлениес различными видами топлива, характеризуют виды топлива, отмечают их значение.
Учитель предупреждает учащихся об экскурсии в отопительнуюкотельную, и дается задание: ознакомиться со схемой простейшего устройства длясжигания топлива. Если используется пылевидное топливо, то его сжигают спомощью форсунки.
Чтобы учащиеся имели представление о строении форсунки,учитель предлагает, используя учебник, вспомнить аналогичное устройствоацетиленокислородной горелки. Для распыления жидкого топлива в форсункахиспользуют водяной пар пли сжатый воздух. Лучше всего смешивается с воздухом иполнее сгорает газообразное топливо.
Учитель рассказывает, где используется жидкое и газообразноетопливо. Учащиеся делают вывод, что во время горения топлива происходитхимическая реакция между горючими веществами, входящими в состав топлива, икислородом воздуха, сопровождающаяся выделением теплоты и света.
Экскурсия. Комплексная экскурсия проводится по следующемуплану:
1) ознакомление с отопительной котельной;
2) ознакомление с устройством и принципом работы системыотопления зданий. При проведении тематической экскурсии можно ограничитьсяосмотром котельной.
В ходе предварительной беседы экскурсовод или учительсообщает учащимся, какой вид топлива используется в данной котельной, чемуравна удельная теплота сгорания данного топлива и переводной коэффициент кусловному топливу. Из курса физики учащиеся знают, что для сравнения качестваразличных видов топлива введено понятие „условное топливо“, удельнаятеплота сгорания которого составляет 29 300 Кдж/кг.
После вступительной беседы переходят в помещение, в которомнаходится котельная установка. Оператор (кочегар) показывает учащимся приемыобслуживания топки: загружает топку топливом, изменяет силу дутья, при помощирукоятки покачивает колосником. Экскурсовод объясняет, что во времяэксплуатации топки на колосниковой решетке образуются три слоя. Свежее топливообразует верхний горючий слой, из которого под влиянием высокой температурывыделяются горючие газы и другие летучие вещества. Горючие газы сгорают втопочном пространстве красным или светло-желтым пламенем. После испарениялетучих веществ остается горючий кокс. Он составляет средний слой. В результатесгорания кокса образуются зола и шлак, которые располагаются в нижнем слое ипостепенно проваливаются через колосниковую решетку в зольник или шлаковыйбункер. Периодически золу и шлак выгружают из бункера через шлаковый затвор. Воздух,необходимый для поддержания горения, поступает из атмосферы черезподколосниковое пространство (поддувало) и вдувается вентилятором черездиффузор.
Экскурсовод объясняет учащимся, как обеспечивается полнотасгорания топлива. В процессе горения топливо реагируеТ1 с кислородомвоздуха в определенном количественном отношении. Чтобы сгорание происходилополнее, воздух подают в топку в не котором избытке по сравнению с теоретическинеобходимым. Чрезмерный избыток воздуха также нежелателен, ибо увеличиваетсярасход теплоты на его нагревание.
Оператор котельной отмечает признаки неполного сгораниятоплива и показывает, как этого можно избежать: усиливает дутье, прочищаетколосники от золы, удаляет шлак. При правильно соблюдаемом отношении масстоплива и воздуха сгорание происходит практически полностью. Признаками полногосгорания топлива являются светло-желтое (соломенное) пламя в топке ибледнокоричневый дым. При этом в топке достигается высокая температура (присгорании дров — 950-1100°С, угля — 1100-1300 °С, мазута — 1400-1500°С,природного газа — до 16000С).
Учащимся предлагается через глазок (смотровое окошко) заглянутьвнутрь топки, рассмотреть пламя, которое образуется при сгорании топлива, иопределить, полностью ли оно сгорает.
В заключение можно отметить, что топки для сжигания другихвидов топлива отличаются по своей конструкции. Так, для сжигания торфа и дровприменяют шахтные топки, имеющие больший объем топочного пространства. Колосниковаярешетка в них расположена наклонно, чтобы топливо по ней непрерывноперемещалось по мере горения, а решетка самоочищалась от золы.
Итоговый урок. При подведении итогов экскурсии не следуетповторять устройство топок для сжигания топлива, эти сведения даются ознакомительно.Главное, чтобы учащиеся поняли, что во всех случаях при сжигании топливанеобходимо придерживаться правильного массового или объемного топлива иобеспечивать хорошее их перемешивание.
В заключение повторяют, в чем заключается основноесодержание труда оператора котельной установки, делают вывод о необходимостизнаний по химии для успешного выполнения этих трудовых функций, подчеркиваютзначимость данной рабочей профессии в сфере производства, обеспечивающейнародное хозяйство тепловой энергией, правильного использования энергиисгоревшего топлива, экономии топливно-энергетических ресурсов, охраны атмосферыот загрязнений [1, 9-12].3.2 Лабораторные работыЛабораторнаяработа № 1. „Моделирование этапов очистки воды“
Цель — смоделировать различные способы очистки воды иопределить их эффективность в отношении различных типов загрязнителей.
Последовательность выполнения работы
1. В лабораторный стакан емкостью 500 мл налейте 400 млводопроводной воды и внесите в нее перечисленные ниже загрязняющие вещества:
столовая ложка почвы;
несколько капель или кристалликов пищевого красителя;
около 1 мл прокисшего молока или мясного бульона,содержащего бактерии.
К» каким типам загрязнителей относятся названные вещества?
Присутствие в воде этих веществ заметно по ее относительноймутности. Исследуйте эффективность различных способов очистки для устранениязагрязнителей.
2. Отстаивание.
Налейте 50 мл загрязненной воды в мерный цилиндр. Наблюдайтеза происходящими изменениями в течение 0,5-1 ч.
Какие из загрязняющих веществ можно удалить отстаиванием? Исследуйтеверхний слой волы на загрязнение следуюшими способами:
присутствие в воде взвесей определяется ее относительноймутностью (прозрачная вода взвесей практически не содержит);
присутствие растворенных веществ в данном случаеопределяется визуально, поскольку нами был использован пищевой краситель;
присутствие бактерий проверяется с помощью стерильнойпроволочной петли: петлю простерилизуйте в пламени; перенесите каплюисследуемой воды из стакана в чашку Петри с заранее приготовленной питательнойсредой — эта среда обеспечивает рост бактерий, так что их присутствие будетзаметно по появлению колоний через несколько дней.
3. Фильтрование.
Отфильтруйте с помощью воронки и фильтровальной бумаги 20-30мл загрязненной воды в чистый лабораторный стакан. Проверьте отфильтрованнуюводу на загрязнение описанными выше способами.
Удаляются ли в результате фильтрования взвеси? Растворенныевещества? Бактерии? Сравните эффективность отстаивания и фильтрования.
4. Хлорирование.
Налейте 30-40 мл загрязненной воды в лабораторный стаканемкостью 100 мл. Добавьте несколько капель раствора хлорки, тщательноперемешайте и дайте отстояться в течение 10 мин. Проверьте воду на загрязнения.
Удаляются ли в результате хлорирования взвеси? Растворенныевещества? Бактерии? Почему в настоящее время особую актуальность приобретаютразработки технологий обеззараживания волы без применения хлора?
4. Дистилляция.
Пронаблюдайте за процессом дистилляции воды.
Удаляются ли в результате дистилляции взвеси? Растворенныевещества? Бактерии? Почему дистилляцию не используют как единственный способнадежной очистки питьевой воды?
Проба с простейшими
Для опытов берут культуру простейших, приготовленную заранее.
а) Висячую каплю культуры простейших помещают над часовымстеклом с кашицей или вытяжкой исследуемого материала, чтобы они несоприкасались и, наблюдая в микроскоп при увеличении 300 или 600 (в зависимостиот цели), отмечают по секундомеру время прекращения движения простейших.
Фитоцидную активность (А) выражают в единицах, рассчитанныхпо формуле, где Т — время.
А = 100: Т
Картина гибели простейших под влиянием фитонцидов разныхрастений различна. Это — растворение (лизис), образование вздутий и пузырей,сморщивание, просто прекращение движения и т.д.
б) В каплю культуральной жидкости с простейшими в серединечасового стекла добавляют меньшую каплю вытяжки растений с сильной фитонциднойактивностью. Наблюдают сначала усиление движения, затем избегание простейшимифитонцидной вытяжки (рассредоточение по краям), далее обнаруживаются уменьшениеи вовсе прекращение движения.
Через некоторое время можно видеть и морфологическиеизменения, указанные в предыдущем разделе данной работы.
Для исключения растекания капли вытяжки ее место можноограничить, сделав предварительно на предметном стекле петлю из человеческоговолоса, в которую и помещают каплю культуральной жидкости.
/>
Простейшие — обитатели воды: А — жгутиковые, Б — амебы, В — инфузории[11].3.3 Тестовые задания
Среди перечисленных веществ отметьте нерастворимое основание:
гидроксид бария;
гидроксид железа (II); +
гидроксид натрия;
гидрокарбонат аммония
Гидроксид цинка может реагировать со всеми веществами пары:
сульфат кальция и оксид серы (VI);
гидроксид натрия (р-р) и соляная кислота; +
вода и хлорид натрия;
сульфат бария и гидроксид железа (III).
В молекулярном уравнении реакции гидроксида цинка с соляной кислотойсумма всех коэффициентов равна:
1) 72) 5+3) 64) 4
Сумма коэффициентов в молекулярном уравнении реакций междугидроксидом алюминия и соляной кислотой равна:
1) 72) 8 +3) 64) 4
Формулы только основных оксидов указаны в ряду: 2O, SO2, CaO;
K2O, Na2O, CaO; +; CO,SO3, P2O5; CO, SO2, K2O.
Реакция
FeCl3 + 3NaOH ® Fe(OH) 3 + 3NaCl
относится к реакциям:
соединения;
разложения;
замещения;
обмена. +
При обычных условиях основания можно получить привзаимодействии с водой: BaO, CuO,FeO; Na2O, CaO, Li2O; +;MgO, ZnO,Al2O3; K2O, Li2O, Mn2O7.
Количеству вещества 1,5 моль равна масса гидроксида меди (II):
1) 98 г;
2) 196 г;
3) 147 г; +4) 980 г.
Реакции гидроксида железа (II) ссерной кислотой отвечает сокращенное ионное уравнение:
FeO + 2H+ ® Fe2++ H2O;
Fe (OH) 3 + 3H+ ® Fe3++ 3H2O;
Fe (OH) 2 + 2H+ ® Fe2++ 2H2O; +
Fe2+ + 2OH — ® Fe (OH) 2.
Основные свойства проявляет оксид:
марганца (VII);
кальция; +
калия; +
серы (IV), фосфора.
В схеме превращений:
/>
веществами А, Б, В являются соответственно: Cl2, H2O, Na2O;HCl, NaOH, NaOH(избыток); +HCl, H2O, NaOH; Cl2,NaOH, Na2O.
Характер реакции среды водного раствора аммиака:
слабокислый;
сильнокислый;
нейтральный;
щелочной. +
Гидроксид алюминия проявляет амфотерные свойства привзаимодействии:
только с щелочью;
с кислотой и щелочью; +
только с кислотой;
с солью и кислотой
Раствор гидроксида натрия реагирует с каждым из веществ,указанных в паре:
оксид железа (II) и соляная кислота;+
хлорид железа (III) и углекислый газ;
серная кислота и оксид кальция;
оксид цинка и хлорид калия.
Конечным продуктом в цепочке превращений на основе цинкаявляется:
/>
гидроксид цинка;
оксид цинка; +
цинк;
цинкат калия
В сокращенном ионном уравнении реакции серной кислоты сгидроксидом натрия сумма коэффициентов равна:
1) 7;
2) 5;
3) 3; +4) 4.
Раствор гидроксида натрия взаимодействует с каждымвеществом, указанным в ряду:
оксид кремния, сульфат натрия, хлоргидроксид алюминия;
оксид железа (II), медь, сернаякислота, гидроксид алюминия;
оксид кремния, алюминий, соляная кислота, гидроксид цинка; +
оксид железа (II), медь, аммиак,гидроксид цинка.
В водном растворе ступенчато диссоциируют:
1) KOH;
2) Cu (OH) 2;
3) Ca (OH) 2; +4) Al (OH) 3.
Общая сумма всех коэффициентов в полном и сокращенном ионномуравнениях реакции между нитратом серебра и гидроксидом натрия равна____________________ (ответ напишите цифрами- 10)
Гидроксид бария можно получить из
BaO и H2CO3;
BaSO4 и NaOH;
BaO и NaOH
BaO и Н2О+
Установите соответствие: Реагенты Протекает реакция
1. Са (ОН) 2 ® (t) …
2. NaHCO3 + NaOH (p) ® …
3. Al2O3 + Na2O ® (t) …
4. Al + H2O ® …
5. (CuOH) NO3 + HNO3 ® …
6. PbCl2 + HI ® …
А. Соединения (3)
Б. Замещения (4)
В. Разложения (1)
Г. Нейтрализации
Д. Ионного обмена (2, 5,6)
Щелочь, а затем кислоту используют при осуществленииследующих превращений:
CaO ® CaCO3 ® CO2;
FeCl2 ® Fe (OH) 2 ® FeSO4;+
K ® KOH ® K2SO4;
CuSO4 ® Cu (OH) 2 ® CuO.
Сокращенным ионным уравнением Fe2++ 2OH — = Fe (OH) 2¯может быть выражено взаимодействие между:
FeO + KOH;
FeCl2 + NaOH; +
FeSO4 + Cu (OH) 2.
Сокращенным ионным уравнением NH4++ OH — ÛNH3 + H2O
можно выразить результат взаимодействия веществ:
хлорида аммония и гидроксида натрия; +
хлорида аммония и нитрата серебра;
аммиака и соляной кислоты;
сульфата аммония и гидроксида меди (II).
Сильными электролитами являются все вещества группы: KOH, HNO3, H2SO4; + H2S, H2SO3, H2SO4; MgCl2, CH3COOH, NaOH;H2S, CH3COOH, H2SO3.
Отметьте самый сильный электролит:
1) RbOH; +2) Ca(OH) 2;
3) CuOH;
4) LiOH.
Как изменяются свойства гидроксидов, образованных металламиглавной подгруппы II группы, при увеличении заряда ядраатомов?
щелочи ®нерастворимое основание ® амфотерныйгидроксид;
амфотерный гидроксид ®нерастворимое основание ® щелочь;
кислота ® амфотерныйгидроксид ® щелочи;
основания ®амфотерный гидроксид ® кислота. +
Основные свойства гидроксидов усиливаются слева направо вряду
Mg (OH) 2 — Al (OH) 3 — H2SiO3 — H3PO4
H2CO3 — B (OH) 3 — Be (OH) 3 — LiOH+
NaOH — Mg (OH) 2 — H3PO4 — H2SO4
LiOH — B (OH) 3 — H2CO3 — HNO3
Будет протекать реакция в растворе между гидроксидом калия и
1) NO2;
2) Fe2O3; +3) BaSO4;
4) Ca (OH) 2
Установите соответствие: Реагенты Сумма коэффициентов в кратком ионном уравнении
1. NaHSO3 + HCl ® …
2. K2CO3 + H2O + CO2 ® …
3. Cr (OH) 3 + HBr ® …
4. Mn (OH) 2 + KHSO4 ® …
А.3 (1) Д.7
Б.4 (3) Е.8
В.5 (2) Ж.9
Г.6 (4) З.10
Сокращенное ионное уравнение Zn2++ 2OH — = Zn (OH) 2¯отражает сущность взаимодействия между:
цинком и водой;
оксидом цинка и водой;
хлоридом цинка и гидроксидом натрия; +
хлоридом цинка и серной кислотой.
При взаимодействии 40 г гидроксида натрия и 100 г сульфатамеди (II) масса вещества, оставшегося в избытке,равна___ г. (80г CuSO4)
33. Укажите название кислоты, которая может образовыватькислые соли:
а) метафосфорная
б) азотная
в) угольная +
г) уксусная
34. Два типа кислых солей образует кислота:
а) угольная
б) сернистая
в) сероводородная
г) ортофосфорная +
35. У каких солей заряд кислотного остатка равен — 1:
а) сульфид натрия
б) гидросульфит кальция +
в) дигидрофосфат натрия +
г) гидросульфат калия +
36. Какие вещества, реагируя с раствором хлорида бария,образуют соль?
а) азотная кислота
б) серная кислота
в) сульфат натрия +
г) карбонат калия
37. Какие металлы вытесняют медь из водного растворасульфата меди (II):
а) железо +
б) серебро
в) натрий
г) цинк +
38. Заряд каких кислотных остатков равен — 2?
а) гидрокарбонат-ион
б) гидрофосфат — ион +
в) дигидрофосфат-ион
г) сульфит-ион +
39. В отличие от соляной кислоты концентрированная сернаякислота при определенных условиях может реагировать с:
а) гидроксидом калия
б) нитратом натрия +
в) оксидом алюминия
г) оксидом углерода (IV)
40. Ортофосфорная кислота реагирует с:
а) оксидом кальция +
б) хлоридом натрия +
в) гидроксидом железа +
г) оксидом кремния (IV)
41. В каких парах вещества могут реагировать между собой?
а) серная кислота и карбонат калия +
б) нитрат серебра и ортофосфорная кислота +
в) соляная кислота и железо +
г) оксид алюминия и азотная кислота +
42. С какими из перечисленных веществ реагируют щелочи?
а) растворимыми солями меди +
б) слабыми кислотами +
в) основными оксидами
г) амфотерными гидроксидами +
43. Щелочь может образовываться при взаимодействии?
а) калия и воды +
б) карбоната натрия и гидроксида бария (водные растворы) +
в) хлорида алюминия и гидроксида аммония (водные растворы)
г) оксида натрия и воды +
44. Щелочи могут реагировать:
а) только с сильными кислотами
б) как с сильными, так и со слабыми кислотами +
в) только с кислотными оксидами
г) как с кислотными, так и с амфотерными оксидами +
45. Основание не образуется при взаимодействии избыткаразбавленного раствора щелочи с:
а) сульфатом алюминия +
б) хлоридом железа (II)
в) нитратом аммония
г) хлоридом цинка +
46. При нагревании сравнительно легко разлагаются:
а) гидроксид калия
б) гидроксид меди (II) +
в) гидроксидом натрия
г) гидроксидом алюминия +
47. Охарактеризуйте свойства оксида кремния (IV):
а) амфотерный
б) кислотный +
в) не реагирует с водой +
г) вытесняет при нагревании из кристаллических карбонатовоксид углерода (IV)
48. Оксид фосфора (V) не реагируют с:
а) водой
б) щелочами
в) основными оксидами
г) кислотами +
49. С какими веществами, формулы которых приведены ниже,реагирует />, но не реагирует />?
а) оксид бария +
б) вода
в) серная кислота
г) гидроксид натрия +
50. Наиболее выраженными кислотными свойствами обладает:
а) оксид висмута (V)
б) оксид фосфора (V)
в) оксид азота (V) +
г) оксид мышьяка (V) [27-30].
Обсуждение результатов. Выводы
В эксперименте принимали участие ученики 8 классов МОУСОШ-гимназии № 5 (выборочная совокупность составляла 45 школьников).
В экспериментальных классах были проведены разработанныеуроки — экскурсии, приведенные в главе 3. Занятия проводились с акцентом наприкладные и экологические аспекты.
Для констатации результата после проведения разработанныхзанятий были проведены контрольные работы, состоящие из тестов, которыеприведены в главе III. Результаты эксперимента в школеприведены на диаграмме, отражающей изменения качества знаний и успеваемости вконтрольном (8 а) и экспериментальном (8 в) классах.
/>
Диаграмма 1. Изменение успеваемости учащихся
Таким образом, избранная тематика способствовала повышениюкачества знаний, научного и экологического мировоззрения, а главное вызвалаинтерес учащихся к более глубокому изучению химии.
На основе проведенной работы можно сделать следующие выводы:
1. Доказано, что использование на уроках химии экскурсий сакцентом на экологические знания развивает умения наблюдать факты и явления иобъяснять их сущность в свете изученных теорий и законов; формирует исовершенствует экспериментальные умения и навыки.
2. Оценен уровень сформированности знаний и познавательнойактивности при изучении заданной темы по разработанным методическим подходам.
Изучив проблему использования экскурсий для формированияэкологического мировоззрения школьников, мы можем утверждать, что гипотеза«Систематическое использование экскурсий на уроках химии способствует развитиюмыслительной деятельности, познавательного интереса учащихся, более прочному иглубокому усвоению материала и формированию экологического мировоззрения ипрофориентации», подтверждена в ходе эксперимента.
Литература
1. Чернобельская Г.М. Методика обучения химии в средней школе. М.: ВЛАДОС,2000. с.12-63.
2. Оржековский П.А. Формирование у учащихся опыта творческой деятельностипри обучении химии. — М.: 1997. С.121.
3. Теоретические основы содержания общего среднего образования / Под ред.В.В. Краевского, И.Я. Лернера. — М.: 1983. С.211.
4. Сафонова М.В. Экскурсии на химические производства. — М.: 1998.
5. Бабанский Ю.К. Об актуальных проблемах совершенствования обучения вобщеобразовательной школе // Советская педагогика, 1979, № 3. С.3-10.
6. Чернобельская Г.М., Трухина М.Д., Шелехова Л.М. Пропедевтический курсхимии с прикладным содержанием для VIIIкласса // Химияв школе, 1995, № 4.С. 19.
7. Назаренко В.М. Химия, экология, нравственность: проблемы образования // Химияв школе, 1995, № 3. С. 2.
8. Макареня А.А., Обухов В.Л. Методология химии. — М.: Просвещение, 1985.
9. Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения. — М.: Педагогика, 1977.
10. Вивюрский В.Я. Заключительные уроки по химии в средней школе. — М.: Просвещение,1980.
11. Производственные экскурсии по химии: Сб. статей из опыта учителей/ Подред. Л.А. Цветкова. — М. Учпедгиз, 1953. — с.135.
12. Митлена Э.М. Созданиеэмоционального настроя учащихся на уроках. Химия в школе, 1989, № 6.
13. Яншин А.Л., Мелуа А.И. Уроки экологических просчетов. М.: Мысль — 1991.
14. Шиленков Р.В., Чернобельская Г.М. Развитие самостоятельности учащихся вусловиях индивидуализации обучения // Химия в школе. — 2004. — №5. — с.18-19.
15. Соколова О.Е. Технология педагогических мастерских: развитие творческихспособностей учащихся // Химия в школе. — 2001. — №7. — с.14-15.
16. Зайцев О.С. Методика обучения химии: Теоретический и прикладной аспекты.- М.: Гуманит. изд. ВЛАДОС, 1999. — 358 с.
17. Обучение химии в 11 классе. В 2 ч. Ч 1: Кн. Для учителя / Под ред. И.Н. Черткова.- М.: просвещение, 1992. — с.6 — 20.
18. Боброва О.В. Организация самостоятельной работы учащихся при изучениинового материала // Химия в школе. — 1996. — №5. — с.23.
19. Эпштейн Д.А. Общая химическая технология. — М.: Химия, 1979. — с.312.
20. Монахова В.М., Орлова В.А. Теория и практика проведения факультативныхзанятий. — М.: Просвещение, 1983. — С.150.
21. Дьякович С.В. Методика факультативных занятий по химии. — М.: Просвещение,1985. — С.175.
22. Пидкасистый П.И. Самостоятельная деятельность учащихся. — М.: Педагогика,1972. — С. 200.
23. Скаткина М.Н. Дидактика средней школы. — М.: Просвещение, 1982. — С.180.
24. Егорова H.В. Наш подход к экологическомуобразованию учащихся // Химия в школе. — 2002. — № 5. — С.40 — 43.
25. Табуева Э.М. Экологическое образование как фактор формированиякультурного потенциала личности // Химия в школе. — 2004. — №5. — С.18-19.
26. Шиленков Р.В., Чернобельская Г.М. Развитие самостоятельности учащихся вусловиях индивидуализации обучения // Химия в школе. — 2004. — №5. — С.18-19.
27. Кирюшкин Д.М., В.С. Полосин. Методика обучения химии. — М.: Просвещение,1970. — C.297 — 302.
28. Эпштейн Д.А. Факультативные занятия по химии. — М.: Просвещение, 1971. — С.175.
29. Афонина И.Г. Тестовые задания в курсе химии. // Химия в школе. — 2002. — № 7. — С.43 — 45.
30. Химия: Сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации (вариантыи ответы, решение расчетных задач).9 класс (базовый уровень) / Н.В. Ширшина. — Волгоград.: Учитель, 2004. — С.81.