--PAGE_BREAK--Непрерывность процесса экологического образования предполагает согласованность воздействий разнообразных источников знаний и средств массовой информации. Это необходимо учителю, когда в школьных условиях формируется готовность учащихся к решению экологических проблем современности.
3. Единство интеллектуального и эмоционально-волевого начал в деятельности учащихся по изучению и улучшению окружающей природной среды.
Становление экологически воспитанной личности происходит при условии органического единства научных знаний о природных и социальных факторах среды с чувственным ее восприятием, которое пробуждает эстетические переживания и порождает стремление внести практический вклад в ее улучшение. Этот принцип экологического образования и воспитания ориентирует на сочетание рационального познания с художественно-образным с учетом непосредственного общения с природой.
Взаимосвязи рационального и эмоционального многообразны и зависят от возраста учащихся. В период детства имеет место эмоционально-эстетическое восприятие среды, а не интеллектуальное. В юношеском возрасте большую силу приобретает интеллектуальное осмысление природы. Если ученик знает закономерные связи между объектами живой и неживой природы, чувствует красоту гармонии экологических систем, то и действия его будут направлены на сохранение природы, защиту ее от загрязнения.
4. Взаимосвязь глобального, национального и краеведческого раскрытия экологических проблем в учебном процессе.
Факты положительного и отрицательного воздействия человека на природу данной местности важно сочетать с оценкой последствий этих влияний в глобальных масштабах. Развивая заботу молодежи о природе родного края, своей Родины, учитель внушает школьникам мысли о том, что Земля нуждается в общей заботе всего человечества. " Сохранение природы требует усилий всех людей, населяющих земной шар. Рана, нанесенная природе на одном континенте, не может пройти бесследно на другом." [7-8].
Принципы экологического образования реализуются в процессе решения следующих задач:
· усвоение ведущих идей, основных понятий и научных фактов о природе, на базе которых определяется оптимальное воздействие человека на природу сообразно с ее законами;
· понимание многосторонней ценности природы как источника материальных и духовных сил общества и каждого человека;
· овладение знаниями и умениями изучения и оценки состояния окружающей среды, принятия решений по ее улучшению, способностей предвидеть возможные последствия своих действий;
· развитие потребности общения с природой, восприятие ее облагораживающего воздействия, стремление к познанию реального мира в единстве с нравственно-эстетическими переживаниями;
· сознательное соблюдение норм поведения в природе, исключающее нанесение вреда и ущерба природе, загрязнение или разрушение окружающей природной среды;
активизация деятельности по улучшению окружающей и преобразованной среды, участие в пропаганде современных идей охраны природы.
ГЛАВА II. ЗАДАЧИ С ЭКОЛОГИЧЕСКИМ СОДЕРЖАНИЕМ
2.1 Задачи с экологическим содержанием на уроках химии
Современное человечество, вооруженное техникой и использующее огромное количество энергии, представляет очень мощную силу, воздействующую на природу Земли. Если эти воздействия не учитывают природных законов и разрушают установившиеся за миллионы лет связи, возникают катастрофические последствия. Люди уже столкнулись с целым рядом природных катастроф, вызванных их деятельностью. Это возникновение так называемых «озоновых дыр», парниковый эффект, массовое уничтожение лесов на всех континентах, исчезновение тысяч видов растений и животных, накопление промышленных отходов на свалках и многое другое.
Для экологически грамотного хозяйствования на Земле нужно знать очень много: от того, как взаимодействуют со средой обитания отдельные организмы, до понимания общепланетарных связей живой природы и места в них человеческого общества.
Поэтому экология в настоящее время приобретает особое значение, как наука, помогающая найти выход из возникающего кризиса.
Проблема приобретения экологических знаний решается в общеобразовательных учреждениях через введение дисциплины «экология», а также через экологизацию школьных дисциплин.
На уроках химии учитель поднимает многие экологические проблемы, обсуждает вместе с учащимися возможные пути их решения.
В условиях экологизации химического образования возрастает роль расчетных и творческих задач с экологическим содержанием. Использование на уроках химии таких задач направлено на изучение богатств родного края, способствует пониманию сущности экологических проблем, способствует гуманитарному воспитанию.
При изучении темы «Подгруппа кислорода» в 9-м классе мы знакомим учащихся с процессами, обеспечивающими круговорот кислорода в биосфере, рассказываем о значении кислорода и озона в жизни живых организмов и предлагаем для решения и обсуждения следующие задачи:
1. В стратосфере на высоте 20-30 км находится слой озона O3, защищающий Землю от мощного ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не «озоновый экран» атмосферы, то фотоны большой энергии достигли бы поверхности Земли и уничтожили на ней все живое. Подсчитано, что в среднем на каждого жителя Белгорода в воздушном пространстве над городом приходится по 150 моль озона. Сколько молекул озона и какая его масса приходится в среднем на одного белгородца? (Ответ: 9,03?1025; 7,2 кг)
2. Одинаковое ли (и какое именно) число молекул содержится в 1г воды и в 1г кислорода? Какова роль этих веществ в биосфере Земли? (Ответ: 0,33?1023; 0,37?1027)
3. Чтобы приготовить бордосскую смесь (препарат против фитофторы – грибкового заболевания огородных растений), используют медный купорос CuSO4*5H2O. Рассчитайте число атомов кислорода и водорода, которые содержатся в 350 г этого вещества. (Ответ: 75,8*1023; 84,2*1023)
4. В сутки человек вдыхает приблизительно 25 кг воздуха. На каждые 100 км пути автомобиль расходует 1825 кг кислорода. Сколько суток сможет дышать человек воздухом, если одна из машин проедет на 100 км меньше? Используя приведенные факты и результаты ваших расчетов, подготовьте:
а) рекламный проспект автомобилей;
б) текст обращения к президенту России о защите природы.
(Ответ: 347 суток 14 часов 52 минуты)
5. Основной компонент природного газа – метан. Некоторые крупные месторождения природного газа, например Астраханское, Оренбургское, помимо углеводородных газов содержат значительное количество сероводорода. Эта примесь, с одной стороны опасна, так как вызывает сильную коррозию трубопроводов и перекачивающей аппаратуры. Кроме того, при сгорании такого газа получается оксид серы (IV), что вызывает загрязнение атмосферы. С другой стороны сероводород является ценным химическим сырьем, из которого можно получить, например, серную кислоту. Предложите рациональные, по вашему мнению, способы очистки природного газа от сероводорода.
При изучении свойств и применения углерода и его соединений обращаем внимание учащихся на одну из современных экологических проблем – возникновение «парникового эффекта», приводящего к потеплению климата. Предлагаем для обсуждения и обсуждения такие задачи:
1. Белгородский мел содержит карбонат кальция и карбонат магния в пересчете на CaO и MgO соответственно 54 и 0,5 %.
1) Сколько примеси содержит белгородский мел?
2) Какой объем CO2 выделится в атмосферу при обжиге образца такого мела массой 1 кг?
(Ответ: 2,5%)
2. В природе постоянно происходит круговорот биогенных элементов: углерода, водорода, кислорода, фосфора, азота и др. Человек в процессе своей деятельности вмешивается в круговорот веществ, использую минеральное сырье для своих нужд. Какая масса углерода должна превратиться в CO2, чтобы получить 1 л минеральной газированной воды с концентрацией углекислоты 2%, ρ=1г/см3. (Ответ: 3,84 г.)
При рассмотрении вопросов применения азота и аммиака в теме «Подгруппа азота» в 9-м классе для закрепления знаний используем такие задачи:
1. Азот – незаменимый биогенный элемент, поскольку входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Атмосфера – неисчерпаемый резервуар азота, однако основная часть живых организмов не может непосредственно использовать этот азот: он должен быть предварительно связан в виде химических соединений. Существуют азотфиксирующие бактерии, способные фиксировать азот воздуха и превращать его в доступную для растений форму. С помощью таких бактерий при хорошем урожае клевер может накапливать за сезон 150-160 кг/га азота. Какой объем воздуха в м3 содержит такую массу азота? Какую массу 10 % раствора аммиачной воды (используемой в качестве удобрений) может заменить 1 га клевера, накопивший за сезон 100 кг/га азота? (Ответ: 120 м3, 2100 кг)
2. Большой ущерб водным организмам наносят соединения мышьяка. Особенно ядовиты соединения мышьяка (III) Предложите способ очистки сточных вод от арсенатов и арсенитов, принимая во внимание, что мышьяк является аналогом фосфора.
При обобщении знаний учащихся по органической химии в 10-м классе для более глубокого понимания природных процессов предлагаем учащимся следующие задачи:
1. Накопление углекислого газа в атмосфере становится опасным загрязнением – приводит к парниковому эффекту. Какой объем CO2 попадает в атмосферу при сжигании 100 г полиэтилена (100 шт. использованных пакетов)?
2. Растения поглощают минеральные вещества и углекислый газ и под действием ультрафиолета синтезируют глюкозу, выделяя кислород.
Какой объем CO2 усвоили зеленые листья сахарной свеклы для получения 100 г сахарозы, из которой можно изготовить 10 конфет (одна конфета содержит примерно 10 г сахара)?
(Ответ: 26 л СО2).
3. Листья растения махорки содержат лимонную кислоту, примерно 3%. Какая масса зеленых листьев этого растения потребуется для получения 1 кг лимонной кислоты, если потери при производстве составляют 15 %? (Ответ: 39,1 кг).
4. Поскольку нефтепродукты горючи, очистку от них водной поверхности можно было бы проводить путем сжигания нефтяной пленки. Такой способ, конечно, не экономичен, он связан с потерей топлива, но охрана природы, сохранение морской и прибрежной фауны и флоры важнее, чем экономия нефти. Трудность сжигания нефтяной пленки заключается в том, что поджечь можно только относительно толстый слой плавающей на поверхности воды нефти. Если же пленка тонкая (так бывает в большинстве случаев), поджечь ее не удается. Предложите способ сжигания тонких пленок нефтепродуктов на поверхности воды.
5. Большие неприятности доставляет наличие в сточных водах карбоновых кислот и их солей. Предложите физико-химический способ очистки воды от этих загрязнений.
При изучении темы «Металлы» в 11-м классе знакомим учащихся с общими способами получения металлов, а также с проблемами утилизации отходов при переработке металлов.
1. Для нейтрализации промышленных стоков гальванического участка завода «Энергомаш» города Белгорода потребовалось 60 кг негашеной извести CaO с массовой долей примесей 7%. Какая масса иона никеля Ni2+, содержащегося в стоках была нейтрализована?
(Ответ: 58,7 кг).
2. При нейтрализации промышленных стоков белгородского завода «Ритм» было получено 300 кг осадка Cr(OH)3. Какую массу металлического хрома можно получить из осадка, если производственные потери составляют 10 %
В Белгородской области питьевая вода содержит растворимые соли ионов Ca2+ и Mg2+ — сульфаты и карбонаты, обуславливающие ее жесткость. Повседневное употребление такой воды может привести к ряду заболеваний пищеварительного тракта.
3. Какие из перечисленных ниже веществ могут быть применены для снижения жесткости белгородской воды:
a) а) карбонат калия;
b) б) поваренная соль;
c) в) фосфат натрия.
Дайте обоснованный ответ, приведя уравнения соответствующих реакций.
Мы попытались взглянуть на экологические вопросы и проблемы сквозь призму химических знаний, так как для глубокого понимания современной экологической ситуации (как на всей планете, так и в региональном, местном масштабе) человеку совершенно необходимо знание химических основ или причин этой ситуации [8].
2.2 Нетрадиционные задачи по органической химии
Обучение любому предмету в школе должно быть организовано таким образом, чтобы ученикам было интересно на уроках, чтобы они стремились получать новые знания. Чтобы ученики продуктивно и деятельно работали на уроках органической химии, мы предлагаем систематически использовать в учебном процессе в биолого-химических классах нетрадиционные задачи — интегрированные познавательные. В таких задачах интеграция знаний осуществляется за счет комплексного использования материала различных областей знаний (медицины, биологии, экологии, истории) и активного поиска новой информации. Задачи интеграции — не только вооружение учащихся целостной совокупностью знаний об окружающем мире, но и воспитание адекватного и грамотного отношения к действительности, развитие умений самостоятельно решать возникающие проблемы и научно объяснять происходящие явления. При использовании познавательных задач в ряде случаев, обучение осуществляется через опору на уже имеющиеся знания и жизненный опыт (через объяснение обыденного с позиции науки) обучаемых. На начальном этапе интегрированные задачи используются в большей степени с целью привлечения внимания и стимулирования любопытства или развития любознательности. В этот период задачи имеют преимущественно иллюстрированный характер. На последующих этапах обучения используются интегрированные познавательные задачи проблемного характера.
1. УГЛЕВОДОРОДЫ
Задание 1.
Общение между людьми основано на зрительных и слуховых контактах. Однако для некоторых других животных основным способом общения является выделение химических веществ. Для того, чтобы привлечь внимание самки домашняя муха выделяет алкена — мускалюра. Установите его структурную формулу, если известны следующие его свойства:
а) взаимодействует с бромом, образуя бесцветный продукт состава С23Н46Вr2.
б) при озонировании и разложении озонида водой получаются вещества состава С8Н17СОН и С13Н27СОН.
Задание 2.
В состав феромона тревоги у муравьев — древоточцев входит углеводород. Каково строение углеводорода, если при его крекинге образуются пентан и пентен, а при его горении — 10 моль углекислого газа.
продолжение
--PAGE_BREAK--