Контекстные задачи как средство мотивации учебно-познавательной деятельности учащихся на уроках химии
, доцент
Республика Казахстан, г. Караганда,
КарГУ им.
Одна из проблем школьного химического образования не только Казахстана, но и многих других стран – создание у школьников мотивации к изучению химии. Проблема существовала всегда и к ее решению подходили с разных сторон. В первую очередь со стороны максимального приближения содержания к реалиям нашей жизни.
Как показывают исследования на уроках химии современные школьники, хорошо справляются с заданиями на воспроизведение знаний, но с большим трудом могут применить их в различных жизненных ситуациях. Это связано с тем, что страницы учебников по химии пестрят длинными формулами и сложными схемами, количество уроков сокращаются (без изменения объема) и увеличивается (за счет сокращения практических и лабораторных занятий). Современный курс химии должен быть интересным для ученика, события должны происходить с конкретными людьми, вот тогда это будет по настоящему реально и близко ученику, такой подход вызывает желание разобраться с ней. Обучение становится по-настоящему значимым, что способствует формированию мотивации. Это возможно осуществить, на наш взгляд, используя контекстные задачи. Такие задачи содержат практико-ориентированный характер.
Контекстная задача - это мотивационная задача, в условии которой описана конкретная жизненная ситуация; требованием задачи является анализ, осмысление и объяснение этой ситуации или выбор способа действия в ней, а результатом ее решения - встреча с учебной проблемой и осознание ее личностной значимости [1]. Главным ее условием является анализ, осмысление и объяснение этой ситуации, а результатом ее решения - знакомство с учебной проблемой и осознание ее личностной значимости [5].
К контекстным задачам относятся:
1) предметные – предметная ситуация, для ее решение требуется применение широких знаний в разных разделах химий.
2) межпредметные – из одной предметной области с явным и неявным применением из другой области.
3) практические – практическая ситуация для решения, которой потребуется использовать знания из разных областей, а также из повседневного опыта [3].
В данной работе предлагаются контекстные задачи 9 класса по свойствам элементов V группы.
Задача №1.
Огромные запасы чилийской селитры располагаются в пустыне Атакама на севере Чили. До Первой мировой войны (1914-1918гг.) Чили было основным поставщиком селитры. Первая партия натриевой селитры была отправлена в Европу в 1825 году. Но на этот товар не нашлось покупателей. Несмотря на то, что армия нуждалась в порохе (в состав которого входит калийная селитра), груз был выброшен в море.
Вопросы:
1. Почему для изготовления пороха не применяется нитрат натрия?
2. Предложите способ получения нитрат калия из чилийской селитры.
а) Напишите соответствующее уравнение реакции.
б) Какие два вещества при этой реакции получаются?
3. Используя дополнительный материал, расскажите, в каких областях применятся чилийская селитра.
Ответы:
1. Чилийская селитра – нитрат натрия – соль гигроскопическая. Притягивая из воздуха влагу, она делается мокрой. Поэтому, если в состав пороха будет входить чилийская селитра, он будет не пригоден к использованию.
2. Растворимость нитрат калия возрастает с температурой: в кипящей воде его растворимость очень велика, а при низких температурах очень мала. На этом явлении и основывается синтез калийной селитры из натриевой. Для получения нитрата калия необходимо: сварить из золы крепкий щелок и слить вместе с чилийской селитрой, разведенной в кипящей воде. При этом из золы извлекается, переходя в раствор, хорошо растворимая соль – карбонат калия. Эта соль используется для замены в чилийской селитре натрия на калий. При этом образуется порошок, вроде муки – происходит реакция обмена:
2NaNO3 + K2CO3 = Na2CO3 +5KNO3;
Получается при этом сода, которая выпадает в осадок, так как мало растворима в воде.
3. Чилийская селитра – физиологически щелочное удобрение, содержащее 16,47% азота. Применение его наиболее целесообразно на кислых почвах. Весьма эффективно внесение натриевой селитры под сахарную свеклу, особенно под кормовую свеклу, ее применяют также под пшеницу, лен. В виде раствора используют для производства калиевой селитры конверсионным методом. Нитрат натрия применяют в химической, пищевой, стекольной, металлообрабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности [4].
Задача №2.
В 1650 году немецкий алхимик Хеннинг Бранд при нагревании смеси белого песка и выпаренной мочи получил вещество, которое назвал «холодным огнем», второе название этого вещества «фосфор». Шведский химик Шееле усовершенствовал способ его получения, используя в качестве сырья кости животных. Одна из модификаций фосфора – белый фосфор, нашел свое применение как дымообразующее вещество (ДВ). Впервые широкое применение в качестве ДВ белый фосфор получил во время Первой мировой войны при массовых танковых атаках англичан на Ипре. Снаряды с фосфором либо забрасывали вручную, либо фосфором заряжали артиллерийские снаряды и авиационные бомбы. Как ДВ белый фосфор превосходит по своей кроющей силе все прочие ДВ.
Вопросы:
1. Объясните, почему Бранд назвал полученное вещество «холодным огнем».
2. Что является сырьем для получения фосфора. Напишите реакцию.
3. Почему белый фосфор применят как дымообразующее вещество?
Ответы:
1. Из-за зеленого свечения в темноте, вследствие окисления на воздухе.
2. Сырьем для получения фосфора служат: уголь, песок (добавляется для связывания кальция), фосфоритная руда Ca3(PO4)2.
Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = 3CaSiO3 +2P + 5CO (1000 0С)
3. При сгорании белого фосфора образуется густой белый дом. Он получается, так как частички фосфорного ангидрида, притягивая влагу из воздуха, обращаются в тончайшие капельки раствора метафосфорной кислоты.
Задача № 3.
В сознании многих слова «яд» и «мышьяк» идентичны. На протяжении веков соединения мышьяка привлекали внимание фармацевтов, токсикологов и судебных экспертов. Узнавать отравление мышьяком криминалисты научились безошибочно. Если в желудке отравленных находят белые фарфоровидные крупинки, то первым делом возникает подозрение на белый мышьяк. Это соединение как нельзя более подходит для преступлений: при растворении в воде и обычных жидкостях он не дает окраски и запаха. Растворимость его мала, но достаточна для оказания вредного действия: 60 мг – смертельная доза, а симптомы отравления сходны с признаками заболевания холерой [2].
Вопросы:
1. Выведите формулу белого мышьяка, зная, что это соединение состоит из мышьяка (75,7%) и кислорода (24,3%).
2. Предложите способ обнаружения этого соединения. Приведите соответствующие реакции.
Ответы:
1. Оксид мышьяка, белый мышьяк, мышьяковистый ангидрид As2O3.
2. Белые фарфоровидные крупинки вместе с кусочками угля помещают в стеклянную трубку, запаивают ее и нагревают. Если в трубке есть As2O3, то на холодных частях трубки появляется серо-черное блестящее кольцо металлического мышьяка. После охлаждения конец трубки отламывают, уголь удаляют, а серо-черное кольцо нагревают. При этом кольцо перегоняется к свободному концу трубки, давая белый налет мышьяковистого ангидрида. As2O3 + 3С → As2 + 3CO или
2Аs2О3 + 3С → 2As2 + 3CO2;
2Аs2 + 3O2 → 2Аs2O3.
Полученный белый налет помещают под микроскоп: уже при малом увеличении видны характерные блестящие кристаллы в виде октаэдров.
Исследование показали, что даже самые слабые и равнодушные к учебе ученики оживляются, включаются в обсуждение и решение таких задач.
