Активные формы обучения применительно к урокам химии

учитель химии МБОУ Лицей№7

г. Саяногорск Республика Хакасия

Активные формы обучения применительно к урокам химии.

1.Понятие «активные формы обучения»

Научно-технический, экономический, социальный и политический прогресс вносит коррективы в образовательную сферу. Потребность общества в образованных специалистах, гибких, не обременённых стереотипами, толерантных, мобильных, способных быстро ориентироваться в создавшейся ситуации и самостоятельно принимать решения, всё возрастает. Таким образом, на современном этапе развития школы остро стоит вопрос о развитии познавательной активности школьников. Проектирование такой модели современного выпускника возможно лишь при условии внедрения в школьное образование активного обучения, стимулирующего мыслительную деятельность учащихся, которое обеспечивает переход обучения к самообразованию.

Активное обучение представляет собой такую организацию и ведение учебного процесса, которая направлена на всемерную активизацию учебной познавательной деятельности обучающихся посредством широкого (желательно комплексного) использования как педагогических (дидактических) и организационно управляемых средств. ()

Активное обучение предполагает использование такой системы методов, которая направлена главным образом не на изложение преподавателем готовых знаний, их запоминание и воспроизведение, а на самостоятельное овладение учащимися знаниями и умениями в процессе активной мыслительной и практической деятельности.

Активное обучение, которое осуществляется с помощью активных методов, способствует формированию познавательного интереса к приобретению знаний и учебной деятельности.

Особенностью активных методов обучения состоит в том, что в их основе заложено побуждение к практической и мыслительной деятельности, без которой нет движения вперед в овладении знаниями.

Активное обучение знаменует собой переход от преимущественно регламентирующих, алгоритмизированных, программированных форм и методов организации дидактического процесса к развивающим, проблемным, исследовательским, поисковым, обеспечивающим рождение познавательных мотивов и интересов, условий для творчества в обучении.

2. К активным формам обучения относятся: лекции, семинарские занятия, конференции, уроки-консультации, зачеты.

Все эти формы изучены мной и апробированы на практике, так как они развивают интерес у учащихся к изучаемому предмету; позволяют лучше представить закономерности: образования, строения и реакционной способности веществ, целесообразности их использования в практике, лучше представить естественно-научную картину мира; позволяют развивать познавательную активность и познавательную самостоятельность учащихся.

К изучению химии на III ступени обучения учащиеся приступают, имея достаточно богатый запас конкретных представлений о веществах и химических реакциях, ими усвоены общие понятия науки, изучены ее фундаментальные законы и теории, тем самым они подготовлены к большей степени самостоятельности. Поэтому при изучении химии в 10-11 классах использую лекционно – семинарскую систему занятий и структурирование материала крупными блоками. Укрупнение дидактических единиц по позволяет: применять обобщения на каждом уроке; устанавливать больше логических связей в материале; выделять главное и существенное в большой дозе материала; сделать более эффективным закрепление материала.

Урок – лекция начинается с сообщения уч-ся темы и плана, в соответствии с которым раскрывается ее содержание. При подготовке к лекции составляю план, выделяю важнейшие опорные понятия, подбираю литературу для учащихся, предусматриваю обязательную смену учебной деятельности учащихся в процессе раскрытия содержания лекции, чем снимаю их утомление. В лекцию обязательно включаю разнохарактерные самостоятельные работы учащихся, предусматривающие выполнение химического эксперимента и его объяснение, изображение существенной части изложенного в виде схем, таблиц, рисунков, проверку некоторых положений лекций расчётами.

Лекции носят проблемный характер, чтобы лекционный материал работал на развитие познавательной активности учащихся, строю его на основе диалогового эвристического общения, ­включаю занимательные факты, познавательные задачи, проблемы, проблемные вопросы и ситуации, которые вызовут уча­щихся на дискуссию или раскроют сущность научной проблемы, покажут борьбу научных идей; решение проблемы может сопровождаться демонстрационным экспериментом, моделированием процесса, причем в создании модели участвуют сами учащиеся.

Учебный материал лекций представляю в виде мультимедийных презентаций, что позволяет интенсифицировать деятельность учителя и ученика; отразить существенные стороны химических объектов, зримо воплотив в жизнь принцип наглядности; выдвинуть на передний план наиболее важные (с точки зрения учебных целей и задач) характеристики изучаемых объектов и явлений природы. Подача учебного материала в виде мультимедийной презентации сокращает время обучения, высвобождает ресурсы здоровья детей. Использование презентаций позволяет, на мой взгляд, построить на основе психологически корректных режимов функционирования внимания, памяти, мыслительной деятельности, гуманизации содержания обучения и педагогических взаимодействий, реконструкции процесса обучения.

Данная система обучения дает большие возможности для овладения учащимися логических приёмов: сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи в явлениях и рассматривать их не как случайные, а как обусловленные действием определенных факторов; проводить анализ и синтез, абстрагирование и обобщение, выделять главное и существенное. Системность и прочность приобретённых знаний, умений и навыков учащимися достигается значительнее, если они представлены ученику крупным блоком во всей системе внутренних и внешних связей.

Например, мною были проведены следующие лекции в профильных классах: в 10 «Углеводороды», «Природные источники углеводородов», «Алканы», «Алкены», «Ароматические углеводы. Бензол», «Спирты», «Белки. Нуклеиновые кислоты», «Химия высокомолекулярных соединений»; в 11 кл: «Скорость химических реакций и ее зависимость от различных условий», «Электролиз растворов и расплавов солей и его практическое применение», «Гидролиз солей», «Комплексные соли».

Логическим переходом от лекций являются семинарские занятия, которые направлены на углубленное самостоятельное изучение в период подготовки к занятию наиболее важных научных теоретических знаний и предназначены для отработки содержания блоков, изложенных в лекции.

Данные занятия способствуют выявление новых связей между рассматриваемыми понятиями и явлениями, приведение знаний в систему и, часто, переосмысление их на более глубокой основе; поэтому позволяют развивать познавательную и творческую активность, самостоятельность учащихся. В этом и состоит ценность семинарских занятий.

Использую различные формы организации семинарских занятий, например:

1) развернутое обсуждение поставленных вопросов

2) заслушивание и обсуждение подготовленных сообщений, докладов и содокладов

3) обсуждение подготовленных рефератов с оппонированием

4) беседу, сочетающуюся с предварительным прослушиванием установочной лекции

5) дискуссию по актуальным проблемам развития химической науки и производства

6) деловые и ролевые игры, конференции

Подготовку к семинарскому занятию начинаем заранее до его проведении, определю тему семинара, вывешиваю в химическом кабинете составленный план и программу его проведения, список литературы для учащихся, провожу индивидуальные консультации. Например, мною были проведены следующие семинары: в 10 классе: «Природные источники углеводородов и их переработка», «Многообразие углеводородов», «Спирты – друзья и враги», деловая игра «Производство этанола», «Карбоновые кислоты – важный класс органических соединений», «Белки»; 11 класс «Дисперсные системы. Коллоидные растворы» «Многообразие химических реакций и их особенности», «Коррозия металлов и сплавов и меры ее предупреждения», ролевая игра «Основные классы веществ и их свойства»

Для выявления и предупреждения индивидуальных затруднений учащихся в ходе изучения материала блока, для оказания помощи в ликвидации пробелов в знаниях, умениях и навыках учащихся и углубления в суть проблемы провожу уроки – консультации в 8-11классах.

Готовясь к консультации, заранее подбираю материал: анализируя устные и письменные ответы, самостоятельные работы учащихся и вопросы учащихся (которые они подготовили за несколько уроков до консультации). Вопросы и задания к консультации распределяю так, чтобы обеспечивался постепенный переход от простого к более сложному, каждое последующее знание опиралось на предыдущее или выделяю из числа поступивших вопросов центральный и группирую вокруг него остальные.

В ходе консультации создаю проблемные ситуации, использую разнообразные методы обучения и их сочетание; по ходу консультации обращаюсь к тем ученикам, которые задали вопросы, чтобы контролировать усвоение им материала. К проведению консультации привлекаю учащихся,

активно и успешно участвовавших в работе на семинарах.

В конце занятия совместно с учениками делаю анализ проделанной работы, затем провожу самостоятельную работу.

На мой взгляд, консультации - это промежуточное, подготовительное и стимулирующее звено в системе уроков и активных форм обучения, способствующих активизации школьников в процессе обучения, формированию у них необходимых качеств знаний (полноты, глубины, систематичности, осознанности).

Логическим завершением многих тем- блока является зачет, цель которого проверка качества знаний учащихся: полноты, глубины, систематичности и системности, прочности, осознанности, действенности применяю в профильных классах зачетную форму.

Так, зачетными темами являются: в 10 кл. «Углеводороды», «Кислородосодержащие органические вещества», «Амины. Аминокислоты. Белки»; 11 кл. «Строение атома», «Строение вещества», «Химические реакции и их особенности», «Основные классы неорганических и органических веществ», «Металлы», «Неметаллы».

Таким образом, на мой взгляд, очевидно, что активные формы обучения значимы не только как средство активизации учебно - познавательной деятельности, но и как перспективный путь реализации задач воспитания и развития личности в процессе обучения.

Подводя итоги, следует сказать, что учить надо на уроке, обеспечив предварительно мотивацию учения и создав условия для творческого развития каждого ребенка, а для этого урок с первой до последней минуты должен быть наполнен деятельностью учащихся, направленной на практическое применение знаний в процессе их общения.

3.Конспект урока

Тема: «Ароматические углеводороды (арены). Бензол.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Вид урока: проблемная лекция (2ч).

Главная дидактическая цель урока: добиться понимания содержания учебного материала всеми учащимися.

Обучающие цели урока: сформировать представление об ароматических углеводородах; выяснить строение молекулы бензола, познакомить учащихся с новым типом химической связи, характерным для данной группы соединений, на примере бензола; на основе причинно – следственных связей рассмотреть: строение – свойства – применение и получение бензола.

Развивающие цели урока: развивать у учащихся умение выделять главное, существенное в учебном материале, сравнивать, обобщать и систематизировать, устанавливать причинно-следственные связи; способствовать развитию волевых и эмоциональных качеств личности;

Воспитательные цели урока: содействовать формированию мировоззренческих идей: материальности мира; непрерывности процесса познания.

Оборудование урока: мультимедийная презентация; реактивы: бензол, бромная вода и р-р КМnО4; шаростержневая модель молекулы бензола.

Ход урока

I.Организация восприятия материала

1. История открытия бензола (слайды № 1-5)

Вещество о котором сегодня пойдет речь впервые описал немецкий химик Иоганн Глаубер в 1649 г. в результате перегонки каменноугольной смолы. Но названия вещество не получило и состав его не был известен. Поэтому второе свое рождение бензол получил благодаря работам выдающегося ученого физика химика Майкла Фарадея. В начале XIX в. на улицах больших городов – Лондона, Петербурга, Берлина – появилось газовое освещение. В специальных фонарях горел светильный газ, получаемый из китового и трескового жира. Газ хранился в железных баллонах под давлением 30 атм. Зимой яркость свечения уменьшалась, а в баллонах образовывался жидкий конденсат. Именно из такого конденсата в 1825г Фарадей получил 3г углеводорода. Девять лет спустя то же вещество получил Э. Мичерлих путем нагревания бензойной кислоты с гидроксидом кальция.

Название нового вещества несколько раз менялось. Фарадей назвал его «карбюрированный водород», Митчерлих – бензином. В 1837г. Юстус Лоран назвал феном (греч. – освещать).

вопрос классу: Предположите, о каком веществе идет речь? (о бензоле) учитель: Сегодня на уроке мы познакомимся с новой группой углеводородов, которые называются ароматические или арены. Простейший представитель ароматических углеводородов – бензол. Ароматическими эти углеводороды были названы потому, что первые известные представители их обладали приятным запахом. Позднее оказалось, что большинство веществ, которые по химическим свойствам принадлежат к той же группе, не имеют ароматного запаха. Однако исторически сложившееся общее название этих соединений осталось за ними до наших дней.

I. Оргмомент (ознакомление с темой, задачами урока, планом лекции, формой деятельности)

II. Изучение нового материала:

Предыдущие классы углеводородов изучались на основе причинно – следственных связей: состав – строение – свойства – применение - получение. Этот же логический принцип мы оставим и сейчас.

1. Строение молекулы бензола (слайды № 6-8)

Состав вещества мы определили, следующая проблема: установить строение молекулы бензола.

вопрос классу: Какие можно сделать предположения о строении бензола на основе качественного и количественного состава его молекулы?

ученик: Из молекулярной формулы бензола С6Н6 видно, что это непредельное соединение – не хватает 8 атомов водорода до полного насыщения; значит, в молекуле бензоле есть кратные (двойные или тройные) связи.

вопрос классу: Какие варианты структурных формул приемлемы для изображения молекулы бензола? Приведите примеры

учитель: Теперь у нас есть рабочая гипотеза. Попробуем проверить ее. Если удастся доказать правильность одной из предложенных вами структур, гипотеза превратится в теорию, если нет – будем думать дальше.

вопрос классу: Как доказать, что бензол ненасыщенный УВ?

ученик: Для непредельных УВ характерно обесцвечивание раствора перманганата калия и бромной воды.

учитель: Верно! Проверим это экспериментально (демонстрационный опыт проводит уч-ся)

ученик: при действии на бензол раствора перманганата калия и бромной воды обесцвечивания не наблюдается - значит, наша гипотеза неверна.

вопрос классу: Какие можно сделать предположения о строении бензола на основе проведенного опыта?

ученик: Опыт позволяет предположить, что 6 атомов углерода молекулы бензола не образует прямую и разветвленную цепь (в которой содержатся двойные и тройные связи)- значит, молекула бензола имеет циклическое строение.

вопрос классу: Приведите доказательства, что молекула бензола может иметь циклическое строение.

ученик: Подтверждением, что молекула бензола имеет циклическое строение является реакция тримеризации ацетилена. Из трех молекул ацетилена получается одна молекула, при этом одна из трех тройных связей ацетилена идет на образование простой связи с углеродным атомом другой молекулы, а две остаются. В результате получаем чередование двойных и простых связей.

ученик: циклическое строение бензола подтверждает также реакция

дегидрирования циклогексана

учитель: Вы правы. Так или примерно так, рассуждал немецкий химик , когда в 1865 году впервые пришел к выводу, что молекула бензола – правильный шестиугольник с чередующимися двойными и простыми связями.

учитель: А как, тогда вы объясните такой факт - при действии на бензол бромной воды обесцвечивания не наблюдается т. е. бром не присоединяется по двойным связям бензола? Может быть формула Кекуле неверна и ею не стоит пользоваться?

класс: Чтобы убедиться в правильности вывода Кекуле и нашей гипотезы, необходимо рассмотреть электронное строение бензола.

учитель: Особенности строения и свойств бензола удалось объяснить только после развития современной квантово - механической теории химических связей. Было установлено, что молекула бензола действительно плоский правильный шестиугольник. Все шесть атомов углерода, расположенные в углах этого шестиугольника, и шесть связанных с ними атомов водорода находятся в одной плоскости. Длина каждой связи С-С равна 0,140 нм (что соответствует среднему значению между длинами простой 0,154 нм и двойной 0,134 нм связи). Угол между связями равен 120 градусов.

вопрос классу: Что из этого следует?

Класс: Из этого можно сделать вывод, что в молекуле бензола существует особая связь – «полуторная», т. е. промежуточная между простой и двойной, которая и обуславливает особенные свойства бензола.

учитель: Все шесть атомов углерода в молекуле бензола находятся в состоянии sр2 – гибридизации.

вопрос классу: Что это значит?

Три sр2-_ гибридные орбитали каждого атома углерода образуют три σ-связи (две σ-связи с соседними атомами углерода и одну сигма-связь с атомами водорода) лежащие в одной плоскости (σ-скелет молекулы бензола).

У каждого атома углерода цикла остается по одной негибридизированной р-орбитали. Шесть таких орбиталей располагаются перпендикулярно плоскому σ-скелету и параллельно друг другу. Перекрываясь «боками» друг с другом, р-орбитали образуют единую π-электронную систему. Таким образом, в молекуле бензола нет чередования простых и двойных связей,

р-электронные орбитали делокализованы по всему кольцу и обеспечивают равноценность всех С-С связей. Они носят полуторный или ароматический характер.

Сочетание шести С-С связей с единой π- системой называют ароматической связью.

Цикл из шести атомов углерода, связанных ароматической связью называют бензольным кольцом или бензольным ядром.

С учетом равноценности С-С связей в молекуле бензола Л. Полинг предложил изображать его форму в виде правильного шестиугольника с вписанной окружностью, символизирующей делокализацию электронной плотности.

Углеводороды, в составе молекул которых содержится ароматическое ядро, называются ароматическими углеводородами. Общая формула углеводородов ряда аренов – СnН2n-6.

вопрос классу: сейчас вы можете дать объяснение, почему бромная вода не обесцвечивается и можно ли пользоваться формулой Кекуле?

учитель: В настоящее время общепринятыми и допустимыми обозначениями являются и формула Кекуле, и структурная Полинга.

вопрос классу: В каких случаях вы будете использовать формула Кекуле,

а в каких Полинга?

ученик: - когда необходимо указать на наличие единой π-электронной системы, то будем использовать формулу Полинга

- когда нужно отметить ненасыщенный характер бензольного ядра или подчеркнуть, что каждый атом углерода находится в состоянии sр2 – гибридизации, а также при составлении уравнений реакций присоединения - будем использовать формулу Кекуле.

4. Физические свойства бензола (слайд № 9,10)

Исследуем физические свойства бензола (опыты проводит учитель, учащиеся записывают наблюдения, делают вывод).

5. Химические свойства бензола (слайд № 11-14)

вопрос классу: Как строение молекулы бензола отражается на его химических свойствах?

ученик: Химические свойства бензола обусловлены ароматической связью:

шестиэлектронная π- система является более устойчивой, чем обычные двухэлектронные π- связи, поэтому реакции присоединения менее характерны для бензола или будут протекать в жестких условиях, чем для непредельных УВ. Наиболее характерными для аренов будут реакции замещении атомов водорода бензольного кольца.

Учитель: составьте уравнения реакций, описывающие химические свойства бензола (уч-ся самостоятельно составляют уравнения реакций, учитель комментирует условия протекания реакций, сопровождающиеся показом слайдов)

I. Реакции замещения

1.Галогенирование

С6Н6 + Br2 →FeBr3→ C6H5Br + HBr

2.Нитрирование – реакцию осуществляют смесью концентрированных азотной HNO3 и серной H2SO4 кислот (нитрирующая смесь).

С6Н6 + НО-NО2 → H2SO4конц → С6Н5NО2 + Н2О

нитробензол

3.Сульфирование

С6Н6 + НО-SO3H - t°→ C6H5-SO3H + Н2О

бензолсульфокислота

4.Алкилирование - реакция Фриделя - Крафтса

(замещение атома <Н> на алкильную группу, образуются гомологи бензола)

С6Н6 + С2Н5-Cl →AlCl3→ C6H5- С2Н5 + HCl

этилбензол

Вместо галогеналканов можно использовать алкены (в присутствии катализатора – AlCl3 или неорганической кислоты).

II Реакции присоединения

1.Гидрирование

С6Н6+ 3Н2 →Ni, t°→ С6Н12 - циклогексан

2. галогенирование

С6Н6 +3Cl2 →hv→ С6Н6Cl6 гексахлорциклогексан

III Реакции окисления

1.полное окисление (горение)

а) 2С6Н6+ 15О2 - t°→ 12СО2 + 6Н2О

б) Неполное окисление (KMnO4 или K2Cr2O7 в кислой среде). Реакция не происходит т. к. бензольное кольцо устойчиво к действию окислителей.

5.Получение бензола (слайд № 15-20).

вопрос классу: Из какого природного сырьё и какими способами можно получить бензол?

ученик: Бензол можно выделить из нефти и каменноугольной смолы (именно из нее Глаубер впервые выделил бензол), также нефть богата содержанием алканов и циклоалканов (нафтенов), поэтому бензол можно получить реакцией дегидрирования из циклогексана и алканов.

учитель: запишите уравнения данных реакций (уч-ся самостоятельно составляют уравнения реакций, учитель комментирует условия протекания реакций и сопровождающиеся показом слайдов)

I. В промышленности:

1) переработка нефти и продуктов коксования каменного угля

2) получение бензола синтетическим методом

а) дегидрирование циклогексана (

С6Н12 →t°, Pt, Pd → С6Н6 + 3Н2

б) дегидроциклизация (ароматизация) гексана (Зелинский, Казанский, Платэ)

СН3 – СН2 - СН2- СН2 -СН2- СН3 →Pt, 300 C→ С6Н6 +4Н2

в) тримеризация ацетилена

3С2Н2 →С, t°→ С6Н6

II. В лаборатории:

сплавление солей бензойной кислоты с щелочами

C6H5- СООNа + NаОН — t°→ C6H6 +Nа2СО3

7. Применение бензола (слайд № 21-23)

III. Рефлексия.

Обратитесь к целям, которые поставлены перед вами на данном уроке, оцените, на сколько вы смогли их достичь? В какой степени? Проанализируйте свою работы на уроке и сделайте вывод.

Человек рождается на свет,
Чтоб творить, дерзать – и не иначе,
Чтоб оставить в жизни добрый след
И решить все трудные задачи
Человек рождается на свет…
Для чего?
Ищите свой ответ.

С каким настроением вы уходите с урока. Нарисуйте. (Дети рисуют мордашку, характеризуя свое настроение).

Домашнее задание: § 16 (1-5)