Рабочая программа учебной дисциплины «Основы минералогии и кристаллохимии»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Филиал ТЮМГУ в г. Тобольске

Естественнонаучный факультет

Кафедра химии, безопасности жизнедеятельности и МП

УТВЕРЖДАЮ

Директор

______________ ____________

подпись ФИО

«___» __________ 201 г.

Рабочая программа учебной дисциплины

«Основы минералогии и кристаллохимии»

050100.62 «Педагогическое образование»

__________________________________________

(код и наименование направления подготовки)

Безопасность жизнедеятельности, химия

___________________________________________

(наименование профиля подготовки)

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Очная форма обучения

____________________

Тобольск, 2014

Содержание

1. Цели и задачи освоения дисциплины	…………………	3
2. Место дисциплины в структуре ОП ВПО	…………………	3
3. Требования к результатам освоения дисциплины	…………………	3
4. Структура и содержание дисциплины	…………………	4
4.1. Структура дисциплины	…………………	4
4.2. Содержание разделов дисциплины	…………………	4
5. Образовательные технологии	…………………	5
6. Самостоятельная работа студентов	…………………	6
7. Компетентностно-ориентированные оценочные средства	…………………	7
7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля	…………………	7
7.2. Оценочные средства текущего контроля: модульно-рейтинговая технология оценивания работы студентов	…………………	9
7.3. Оценочные средства промежуточной аттестации	…………………	12
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины	…………………	13
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины	…………………	14
10. Методические рекомендации для обучающихся по освоению дисциплины (модуля)	…………………	14
11. Паспорт рабочей программы дисциплины	…………………	15

1. Цели и задачи освоения дисциплины

Цели освоения дисциплины: дисциплина ориентирует на педагогическую, культурно-просветительскую, научно-исследовательскую профессиональную деятельность, направлена на формирование готовности к использованию полученных в результате изучения дисциплины знаний и умений в профессиональной деятельности.

Задачи:

в области педагогической деятельности:

-осуществление процесса обучения курса «Основы минералогии и кристаллохимии» в соответствии с образовательной программой;

- планирование и проведение учебных занятий по основам минералогии и кристаллохимии с учетом специфики тем и разделов программы и в соответствии с учебным планом;

- применение современных средств оценивания результатов обучения;

- реализация личностно-ориентированного подхода к образованию и развитию обучающихся с целью создания мотивации к обучению;

- проведение профориентационной работы;

в области культурно-просветительской деятельности

- формирование общей культуры учащихся;

- обеспечение охраны жизни и здоровья учащихся во время образовательного процесса;

- организация самостоятельной работы и внеурочной деятельности учащихся;

- воспитание учащихся, формирование у них духовных, нравственных ценностей и патриотических убеждений;

в области научно-исследовательской деятельности

- выполнение научно-методической работы, участие в работе научно-методических объединений;

- разработка современных педагогических технологий с учетом особенностей образовательного процесса.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части учебного цикла СД. ДС. Ф13 профессиональный цикл, изучается в течение 5 семестра 3 года обучения бакалавров.

Базовыми знаниями для изучения дисциплины являются знания после изучения таких курсов как общая и неорганическая химия.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

3.1. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

общекультурных (ОК):

-способностью использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);

 

3.2. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

- минералы Земли и небесных светил;

- классификацию, физические свойства минералов;

- историю камня, группы цветных камней;

- генетическую классификацию месторождений драгоценных и

поделочных камней;

- основные сведения о кристаллографии;

- внутреннее строение кристаллов;

- типы химических связей;

- структуру кристаллов;

- типы кристаллических решеток;

-химический состав минералов.

Уметь:

- проводить исследования минералов по внешним признакам: твердость,

удельный вес, цвет минералов и цвет черты, блеск, спайность и излом,

особые свойства минералов;

- уметь составлять и решать задачи по минералогии и кристаллохимии.

Владеть навыками

- лабораторной работы;

- навыками самостоятельной, исследовательской деятельности; активизации творческих способностей.

4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа).

4.1. Структура дисциплины

Таблица 1

№	Наименование раздела дисциплины	Семестр	Виды учебной работы (в академических часах)
аудиторные занятия	СРС
ЛК	ПЗ	ЛБ
1	Химическое учение об окружающей человека мертвой природе. Минералы Земли и небесных светил.	5	10	6	-	10
2	Камни. Технические и драгоценные камни, самоцветы. Руды.	5	2	2	-	10
3	Кристаллы и свойства. Строение кристаллов. Методы их исследования.	5	6	10	-	16

4.2. Содержание дисциплины

Таблица 2

№	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела (дидактические единицы)
1	Химическое учение об окружающей человека мертвой природе. Минералы Земли и небесных светил.	Теоретические основы минералогии, петрографии и кристаллографии. Минералы - природные образования. Процессы образования минералов в природе. Физические свойства минералов. Классификация минералов. Планета Земля. Минералы Земли и космоса. Минералы Земли и небесных светил. Земля - природный музей. Земли и небесных светил.
2	Камни. Технические и драгоценные камни, самоцветы. Руды.	Руда. Горная порода. Мономинеральные и полиминеральные горные породы. Факторы метаморфизма. Основные виды метаморфизма: региональный, динамометаморфизм, контактовый, пневматолитовый и гидротермальный. Камень и человек. Три группы цветных камней: драгоценные (самоцветы), ювелирно-поделочные, поделочные. Методы исследования минералов и горных пород. Основные современные методы исследования минералов и горных пород.
3	Кристаллы и свойства. Строение кристаллов. Методы их исследования.	Кристаллы и их свойства. Кристалл и его свойства. Реальные кристаллы. Основные сведения о кристаллографии. Типы кристаллических решеток. Структура кристаллов. Дефекты в кристаллах. Кристаллическое состояние вещества. Внутреннее строение кристаллов. Типы химических связей в кристаллах.

5. Образовательные технологии

Таблица 3

№ занятия	№ раздела	Тема занятия	Виды образовательных технологий	Кол-во часов
Лекции
1	1	Теоретические основы минералогии, петрографии и кристаллографии.	Традиционные образовательные технологии.	2
2	1	Свойства минералов.	Традиционные образовательные технологии.	2
3-4	1	Планета Земля. Минералы Земли и космоса.	Традиционные образовательные технологии.	4
5	1	Руда. Горная порода.	Традиционные образовательные технологии.	2
6	1	Камни. Технические камни, полудрагоценные и драгоценные камни.	Традиционные образовательные технологии.	2
7	2	Методы исследования минералов.	Традиционные образовательные технологии.	2
8	3	Кристаллы и их свойства.	Традиционные образовательные технологии.	2
9	3	Типы кристаллических решёток.	Традиционные образовательные технологии.	2
Практические работы
1-2	1	Строение Солнечной системы. Формы и размеры Земли. Химический состав Земли. Химический состав земной коры.	Традиционные образовательные технологии.	4
3	1	Решение задач.	Традиционные образовательные технологии.	2
4	1	Музеи минералов в России.	Традиционные образовательные технологии.	2
5	2	Руды на основе железа, меди, цинка, хрома, марганца.	Традиционные образовательные технологии.	2
6	3	Технические и драгоценные камни. Их происхождение и техническое использование.	Традиционные образовательные технологии.	2
7	3	Кристаллы и их свойства.	Традиционные образовательные технологии.	2
8	3	Решение задач.	Традиционные образовательные технологии.	2
9	3	Воздействие  минералов  и  кристаллов на  человека.	Традиционные образовательные технологии.	2

6. Самостоятельная работа студентов

Таблица 4

№	Наименование раздела дисциплины	Вид самостоятельной работы	Трудоемкость (в академических часах)
1	Химическое учение об окружающей человека мертвой природе. Минералы Земли и небесных светил.	Работа с конспектом лекции, дополнительной литературой, подготовка сообщений, выполнение домашних заданий, заполнение рабочей тетради.	10
2	Камни. Технические и драгоценные камни, самоцветы. Руды.	Работа с конспектом лекции, дополнительной литературой, подготовка сообщений, выполнение домашних заданий, заполнение рабочей тетради.	10
3	Кристаллы и свойства. Строение кристаллов. Методы их исследования.	Работа с конспектом лекции, дополнительной литературой, подготовка сообщений, выполнение домашних заданий, заполнение рабочей тетради.	16

7. Компетентностно-ориентированные оценочные средства

7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля

Тесты по минералогии

1. Земная кора под материками состоит из...
  а. гранитов и базальтов
  б. осадочных пород

  в. из всех вышеназванных пород

 
2. Верхний покров материковой земной коры  это...
  а. гранитный слой
  б. базальтовый слой

  в. осадочный слой

  г. магма
 
3. Осадочные породы образовались вследствие...
  а. землетрясений
  б. вулканизма
  в. действия цунами

  г. разрушения других пород

 
4. Магматические породы образовались вследствие действия...

  а. внутренних сил Земли

  б. внешних сил Земли
  в. внутренних и внешних сил Земли
 
5. В каком состоянии, по мнению ученых, находятся породы мантии и ядра?
  а. в жидком
  б. в газообразном
  в. в твердом

  г. в вязком

 
6. Температура горных пород в шахте с глубиной...

  а. увеличивается

  б. уменьшается
  в. не изменяется
  г. зависит от времени суток
 
7. Из твердых минералов и горных пород состоит...
  а. мантия
  б. ядро

  в. земная кора

 
8. Какая часть земного шара твердая и одновременно пластичная...

  а. мантия

  б. ядро
  в. земная кора
 
9. В центре Земли находится...
  а. мантия
  б. эпицентр

  в. ядро

  г. земная кора
 
10. Излившаяся на земную поверхность глубинная масса называется...
  а. кратер

  б. лава

  в. вулканический туф
  г. магма
 
11. Какое выветривание происходит без смены состава горных пород и минералов?

  а. физическое

  б. химическое
  в. органическое
 
12. Какое выветривание происходит со сменой состава горных пород и минералов?
  а. физическое

  б. химическое

  в. органическое
  г. биологическое
 
13. Уголь, нефть, поваренную соль добывают...

  а. в осадочных породах земной коры

  б. в магматических породах земной коры
  в. в верхних слоях мантии
  г. в центре земного ядра
 
14. Какие полезные ископаемые относятся к топливным?
  а. фосфориты, уголь

  б. нефть, газ, уголь, торф

  в. торф, поваренная соль
  г. все полезные ископаемые
 
15. Как используются в хозяйстве нерудные полезные ископаемые?

  а. для производства удобрений

  б. для выпуска черных металлов
  в. для выпуска цветных металлов
  г. в хозяйстве не используются
 
16. Какие металлы называются «цветными»?
  а. сталь, железо

  б. медь, алюминий, свинец, олово, цинк

  в. только золото и медь
  г. только олово и цинк
 
17. Где на Земле расположены основные месторождения нефти?
  а. в горах
  б. на равнинах

  в. на шельфах

  г. в океанических впадинах
 
18. К магматическим горным породам относится...
  а. каменный уголь

  б. гранит

  в. мрамор
  г. песчаник
 
19. Неорганические осадочные горные породы могут быть...
  а. глубинными

  б. обломочными

  в. излившимися
 
20. Что объединяет вулканы, горячие источники, гейзеры?
  а. горячая вода
  б. излившаяся магма
  в. образование горных пород

  г. вулканизм

 
21. К метаморфическим горным породам относится...
  а. торф

  б. кварцит

  в. базальт
  г. глина
 
22. Какая из горных пород широко применяется в строительстве?
  а. базальт
  б. кварцит
  в. каменный уголь

  г. гранит

 
23. Магматические горные породы могут быть...
  а. органическими и неорганическими

  б. глубинными и излившимися

  в. обломочными и химическими
  г. глубинными и обломочными

7.2. Оценочные средства текущего контроля: модульно-рейтинговая технология оценивания работы студентов

7.2.1. Распределение рейтинговых баллов по модулям и видам работ

Таблица 5

№ темы	Устный опрос	Письменные работы	Итого количество баллов
ответ на семинаре	собеседование	контрольная работа	тест	Выполнение домашнего задания	Подготовка презентации	Доклад по теме реферата
Модуль 1
Тема 1.1	0-3	0-2		0-3	0-2	0-2	0-1	0-13
Тема 1.2	0-3	0-2		0-3	0-2			0-10
Тема 1.3	0-3	0-2		0-3	0-2			0-10
Всего по модулю 1	0-9	0-6		0-9	0-6	0-2	0-1	0-33
Модуль 2
Тема 2.1	0-3	0-2		0-3	0-2	0-2		0-12
Тема 2.2	0-3	0-2		0-3	0-2	0-2		0-12
Тема 2.3	0-3	0-2		0-3	0-2	0-2	0-1	0-13
Всего по модулю 2	0-9	0-6		0-9	0-6	0-6	0-1	0-37
Модуль 3
Тема 3.1	0-3	0-2		0-3	0-2			0-10
Тема 3.2	0-3	0-2		0-3	0-2			0-10
Тема 3.3	0-3	0-2		0-3	0-2			0-10
Всего по модулю 3	0-9	0-6		0-9	0-6			0-30
Итого за семестр баллов:	0-27	0-18		0-27	0-18	0-8	0-2	0-100

7.2.1. Распределение рейтинговых баллов по модулям и видам работ

Таблица 5

Виды работ	Максимальное количество баллов
Модуль 1	Модуль 2	Модуль 3	Итого
Аудиторные занятия	12	12	12	36
Лекции	6	6	6	18
Практические занятия	6	6	6	18
Самостоятельная работа	12	12	12	36
Итого за работу в семестре	25	25	30	80
Обобщающий контроль				20
Итого				100

7.2.2.Оценивание аудиторной работы студентов

Таблица 6

№	Наименование раздела дисциплины	Формы оцениваемой работы	Максимальное количество баллов	Модуль (аттестация)
Работа на лекциях
1	Химическое учение об окружающей человека мертвой природе. Минералы Земли и небесных светил.	Посещение лекций. Опорный конспект лекции	2	1
2	Камни. Технические и драгоценные камни, самоцветы. Руды.	Посещение лекций. Опорный конспект лекции	2	2
3	Кристаллы и свойства. Строение кристаллов. Методы их исследования.	Посещение лекций. Опорный конспект лекции	2	3
Работа на практических (семинарских, лабораторных) занятиях
1	Химическое учение об окружающей человека мертвой природе. Минералы Земли и небесных светил.	Подготовка презентаций, подготовка сообщений.	10	1
2	Камни. Технические и драгоценные камни, самоцветы. Руды.	Подготовка презентаций, подготовка сообщений.	10	2
3	Кристаллы и свойства. Строение кристаллов. Методы их исследования.	Подготовка презентаций, подготовка сообщений.	10	3

7.2.3.Оценивание самостоятельной работы студентов

Таблица 7

№	Наименование раздела (темы) дисциплины	Формы оцениваемой работы	Максимальное количество баллов	Модуль (аттестация)
1	Химическое учение об окружающей человека мертвой природе. Минералы Земли и небесных светил.	Посещение семинарских занятий. Выступление на семинарском занятии. Решение тестов.	10	1
2	Камни. Технические и драгоценные камни, самоцветы. Руды.	Посещение семинарских занятий. Выступление на семинарском занятии. Решение тестов.	10	2
3	Кристаллы и свойства. Строение кристаллов. Методы их исследования.	Посещение семинарских занятий. Выступление на семинарском занятии. Решение тестов.	16	3

7.2.4. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости

Контрольные задания

Задания для проведения срезового контроля знаний студентов

I вариант

1. В чем заключается отличие между горной породой и полезным

ископаемым?

2. В чем отличие драгоценных камней от других камней?

3. Для анализа железой руды, содержащей FeO и Fe2O3, два образца

массой 0,1 г растворили в соляной кислоте. Растворы обработали

хлоридом олова (II), избыток которого удалили хлоридом ртути (II). В

первом растворе на окисление ионов Fe2+ израсходовали 12,5 мл

раствора перманганата калия, содержащего 3,16 г КМnO4 в 1 л раствора,

во втором также 12,5 мл раствора дихромата калия, содержащего 4,9 г

K2Cr2O7 в1 л раствора. Напишите уравнения проведенных реакций и

вычислите массовую долю (%) железа в руде.

1.  Определите массовую долю и молярную концентрацию хлорида

кальция в растворе, если 5 г его кристаллогидрата (СаСl2•6Н2О)

растворили в 15 мл воды (ρ г/мл=1,1).

II вариант

1.  Чем отличаются понятия «минерал» и «горная порода»?

2.  Чем отличаются самоцветы от прочих камней?

3.  Вычислите массу железа, которую можно выплавить из красного железняка количеством вещества 100 Моль.

4.  Вычислить массу меди, которую можно получить из 2 т руды, содержащей 10% минерала халькозина (Cu2S) при выходе 90%.

7.3 Оценочные средства промежуточной аттестации

7.3.1.Рубежные баллы рейтинговой системы оценки успеваемости студентов

Таблица 8

Вид аттестации	Допуск к аттестации	Зачёт	Экзамен (соответствие рейтинговых баллов и академических оценок)
Удовл.	Хорошо	Отлично
	40 баллов	61 балл	61-72 баллов	73-86 баллов	87-100 баллов

7.3.2. Оценочные средства для промежуточной аттестации

Примерный перечень вопросов к зачёту

1.Физические свойства минералов. Цвет, черта и блеск минералов.

2.Физические свойства минералов. Спайность и излом, твердость и плотность минералов.

3.Происхождение минералов.

4.Воздействие минералов на организм человека.

5.Классификация минералов. Основные группы минералов.

6.Строение минералов. Минералы, определение.

7.Породообразующие минералы.

8.Драгоценные и поделочные камни.

9.Строение Солнечной системы.

10.Формы и размеры Земли.

11.Внешние и внутренние оболочки Земли.

12.Химический состав Земли.

13.Строение земной коры, мантии и ядра.

14.Химический состав земной коры.

15.Кристалл. Определение кристалла. Кристаллохимия.

16.Симметрия в кристаллах.

17.Форма кристаллов.

18.Закон постоянства двугранных углов. Отклонения от закона.

19.Свойства кристаллов.

20.Химический состав минералов.

21.Рост кристаллов.

7.3.3. Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):

ОК-7-способностью к самоорганизации и самообразованию.

7.3.4. Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания:

Таблица 10. Карта критериев оценивания компетенций

Карта критериев оценивания компетенций

Карта критериев оценивания компетенций

Коды компетенции	Результаты обучения по уровням освоения материала	Виды занятий	Оценочные средства
Пороговый (удовл.) 61-75 баллов	Базовый (хор.) 76-90 баллов	Повышенный (отл.) 91-100 баллов
ОК-4	Знает: общие сведения об отдельных компонентах современной естественнонаучной картины мира в образовательной и профессиональной деятельности, применение методов математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования.	Знает: отдельные компоненты современной естественнонаучной картины мира в образовательной и профессиональной деятельности, применение методов математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования.	Знает: полную характеристику современной естественнонаучной картины мира в образовательной и профессиональной деятельности, применение методов математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования.	Лекции, семинарские занятия, самостоятельная работа студентов.	Доклады, презентации, тесты, контрольные вопросы, вопросы к зачёту.
Умеет: Использовать отдельные компоненты современной естественнонаучной картины мира в образовательной и профессиональной деятельности, применение методов математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования.	Умеет: Использовать основные компоненты современной естественнонаучной картины мира в образовательной и профессиональной деятельности, применение методов математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования.	Умеет: Использовать в полном объёме компоненты современной естественнонаучной картины мира в образовательной и профессиональной деятельности, применение методов математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования.
Владеет: навыками использования отдельных компонентов современной естественнонаучной картины мира в образовательной и профессиональной деятельности, применение методов математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования.	Владеет: навыками использования основных компонентов современной естественнонаучной картины мира в образовательной и профессиональной деятельности, применение методов математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования.	Владеет: навыками использования в полном объёме современной естественнонаучной картины мира в образовательной и профессиональной деятельности, применение методов математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

А) Основная литература

1.  Кокшаров, по минералогии [Электронный ресурс]/Н. И.,Кокшаров.- М: Лань, 2014. - 221с. - Режим доступа.- http://e. /books/element. php? pl1_id=52814#.

2.  Пугачев, [Электронный ресурс]/В. М., Пугачев.- М: Лань, 2013. - 104с. - Режим доступа.- http://e. /books/element. php? pl1_id=44382.

Б) Дополнительная литература

1.Основы минерологии и кристаллографии с элементами петрографии: Учебное пособие / . - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 280 с.: ил.; 60x90 1/16. - (Высшее образование:Бакалавриат). (переплет) ISBN 978-5-00091-028-3, 300 экз.;http:///catalog. php? bookinfo=497868

2. , , В мире минералов. Учебно-методическое пособие для студентов. Тобольск, ТГПИ им. , 2007. (20 экз.)

Периодические издания

1) газета «1 сентября. Химия»

2) журнал «Химия в школе»

Интернет-ресурсы

1) Википедия

2) Chemnet

3) Химик.

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Для обеспечения данной дисциплины необходимы:

-  химическая лаборатория, оснащенная необходимым оборудованием

-  информационные стенды

-  реактивы и химическая посуда в соответствии с выполняемым практикумом

-  технические средства обучения: видеоаппаратура, мультимедийный класс с видеопроектором, коллекции минералов, горных пород.

10. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля)

Для успешного освоения дисциплины «Основы минералогии и кристаллохимии» в данный учебно-методический комплекс включены тематический план, необходимые понятия, описание тем лекций и занятий, задания для самостоятельной работы, вопросы для самоконтроля, тестовые задания с вариантами ответов.

Изучение дисциплины определяется федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования (ФГОС ВПО). Он определяет государственные требования к минимуму содержания знаний и уровню подготовки выпускника по дисциплине. Стандарт включает самостоятельную работу, направленную на усвоение системы научных и знаний, формирование умений и навыков, приобретение опыта самостоятельной творческой деятельности. СРС следует рассматривать как средство обучения и как форму изыскания новых знаний, что способствует формированию культуры мышления студентов, расширяет познавательную деятельность обучающихся.

«Основы минералогии и кристаллохимии» единственный из дисциплин геологического цикла, знакомящий студентов со строением и вещественным составом земной коры и Земли в целом, с минералами и горными породами, с рудами чёрных, цветных и благородных металлов. Знание этих вопросов необходимо для будущих учителей-химиков.

11. Паспорт рабочей программы дисциплины

Разработчик (и) : Чабарова Бибинур Мутовна, к. п.н., доцент

Программа одобрена на заседании кафедры химии, БЖД, ТиМП

от «02» сентября 2014 г., протокол №1

Согласовано:

Зав. кафедрой:________________

«___» ______________201 г.

Согласовано:

Специалист по УМР _________________

«___» ______________201 г.