Методическая разработка «Использование электронных учебных пособий на уроках органической химии»

Использование электронных учебных пособий
на уроках органической химии

Емельянова Инна Владимировна,
учитель химии МБОУ СОШ № 46
города Краснодара
Современные дидактические требования к содержанию школьного предмета химии включают необходимость формирования и развития целостной системы знаний теорий и законов, химического языка и основных химических понятий, правил, фактического материала , а также системы общеучебных и специальных умений (умения оперировать химическими понятиями, терминами, проводить химический эксперимент, логически мыслить, применять приемы анализа и синтеза, выявлять причинно-следственные связи, делать выводы и обобщения и т. д.).
Поэтому моей основной задачей в процессе обучения является формирование умений как способности человека выполнять какую-либо деятельность или действия на основе ранее полученного опыта.
Специальные и общеучебные умения успешно формируются при правильном сочетании разнообразных методов и приемов обучения, целесообразном использовании дидактических средств: натуральных объектов, изобразительных пособий, а также современных технических средств обучения. Так, при изучении органической химии для развития у учащихся умений анализировать, сравнивать, использовать химические понятия, формулировать их определения, делать выводы, я широко использую электронные учебные пособия.
В школьном курсе органической химии важнейшее значение имеют понятия, составляющие теорию строения органических веществ, так как они позволяют объяснять различные химические явления, свойства органических веществ. Современный курс органической химии включает не только классическую теорию химического строения, а является его основой, но и электронную теорию химической связи и вопросы стереохимии, на основе которых учащиеся глубже усваивают материал о зависимости свойств веществ от строения. Строение веществ рассматривается на различных теоретических уровнях: атомно-молекулярном, электронном и квантово-механическом с использованием преимущественно качественной характеристики метода валентных связей и понятия о гибридизации электронных орбиталей.
При переходе от неорганической к органической химии соотношение конкретного и абстрактного материала меняется в сторону увеличения доли абстрактного. Многие понятия органической химии связаны с явлениями микромира. Это касается электронной природы химической связи, стереохимических понятий, при изучении которых отсутствует возможность проведения химического эксперимента.
Вопрос об электронном строении молекулы этилена играет важную роль для закрепления знаний основных положений теории строения и создания представлений о кратности связей между атомами углерода. Этот материал основа для изучения строения и свойств органических соединений других классов (алкины, алкадиены, ароматические углеводороды).
Традиционные дидактические средства: плакаты, рисунки, шаростержневые, масштабные и другие модели не дают полного и четкого представления о формах и способах перекрывания электронных облаков в молекулах органических соединений, распределении электронной плотности, не позволяют показать явление образования химической связи в динамике.
Эти проблемы успешно решаются при использовании на уроке электронных учебников.
Поэтому для изучения строения молекулы этилена я выбрала такую форму организации урока, которая позволила сочетать эвристическую беседу с использованием виртуальных моделей и самостоятельную работу учащихся по изучению и закреплению учебного материала.
Поэтому при проведении уроков я делю их на четыре этапа.
Первый этап этап актуализации знаний и способов выполнения действий, т. е. проверки опорных знаний, их уточнение и углубление с целью подготовки учащихся к усвоению нового материала.
Непредельные углеводороды нельзя изучать иначе, как путем постоянного сравнения по строению и свойствам с ранее изученными предельными углеводородами.
Основа для понимания электронного и пространственного строения веществ представление о гибридизации электронных орбиталей, уже знакомое учащимся. Чтобы целенаправленно подготовить учащихся к пониманию и усвоению нового материала, в домашнее задание к этому уроку включаю повторение понятий «гибридизация», «
·- и
·-связи», «возбужденный атом углерода», а также строения молекул метана и других алканов. Кроме того, предлагаю расчетную задачу на нахождение молекулярной формулы этилена. Поскольку строение этилена рассматривается в сравнении со строением метана, перед изучением нового материала задаю вопросы об электронном строении атома углерода в нормальном и возбужденном состояниях, гибридизации электронных орбиталей в молекулах алканов, форме и расположена относительно плоскости
· -связей? Какая из связей
· - или
·- более прочная и почему?
6. Какова пространственная форма молекулы этилена? Чему равна длина связи между атомами углерода? Каков валентный угол?
7. Возможно ли вращение атомов углерода вокруг двойной связи? Почему?
Процесс изучения нового материала предоставляет большие возможности для развития логического мышления учащихся, умений сравнивать, анализировать, выявлять причинно-следственные связи и т.д. Например, предлагаю учащимся предсказать вид гибридизации электронных орбиталей атома углерода в молекуле этилена, расположение в пространстве гибридных и негибридных орбиталей, сравнить прочность
·- и
·-связей, сделать вывод о строении молекулы, ответить на вопрос о возможности вращения атомов вокруг двойной связи и т. д.
Правильность высказанных предположений учащиеся проверяют в ходе последующего просмотра элетронного учебника.
Для выполнения учащимися необходимых рисунков и записей (схемы образования связей, структурная и молекулярная формулы этилена, значения энергии и длины связи, выводы о строении) останавливаю некоторые графические иллюстрации.
Третий этап закрепление знаний и умений.
После просмотра учащиеся устно отвечают на вопросы к учебнику. Таким образом, вновь осуществляется проверка знаний, теперь уже для того, чтобы определить их уровень, эффективность процесса обучения, обнаружить пробелы в восприятии, осмыслении знаний и действий, их применении на практике. Это позволяет своевременно корректировать деятельность учащихся и способы руководства этой деятельностью: дополнительно объяснить непонятные вопросы, помочь выработать правильный способ рассуждений.
Четвертый этап проверка и оценка знаний и умений.
На этом этапе функция проверки заключается в том, чтобы предупредить отставание и неуспеваемость отдельных учащихся, своевременно выявить пробелы в их знаниях и принять решение о способах их ликвидации. Кроме того, можно выявить общую тенденцию в усвоении учебного материала, установить эффективность использования выбранной методики, пути ее усовершенствования. Учащиеся выполняют проверочную работу по вариантам, заполняя табл. 1 и 2. Организую работу учеников в парах: заполнив таблицу своего варианта, учащиеся обмениваются тетрадями с соседями по парте, проверяют правильность выполнения заданий, исправляют найденные ошибки. Такой подход позволяет всем учащимся проработать задания обоих вариантов.
Организованная таким образом проверка знаний позволяет и учителю, и ученикам сразу же после завершения урока сделать сознательный вывод о качестве усвоения нового материала.
табл. 1.

Сравнительная характеристика этана и этилена


Признаки сравнения
Вещества



Этан
Этилен

Класс соединения
Молекулярная формула
Структурная формула
Вид гибридизации электронных орбиталей атома углерода
Значение валентного угла
Длина связи между атомами углерода
Вид химической связи между атомами углерода



















табл. 2.
Сравнительная характеристика а- и л- связей

Характеристика
Вид связи
Варианты ответов




·

·



Образование связи
Вид перекрывания
Степень перекрывания
Орбитали, участвующие в образовании СВЯЗИ
Пространственное положение связи Прочность
Возможность свободного вращения атомов вокруг связи
Поляризация


Осевое или боковое
Значительное или незначительное
Шбредные или негибридные
В плоскости молекулы или вне ее Высокая или невысокая
Возможно или невозможно
Высокая или невысокая


По желанию учащиеся могут получить отметку за выполненную работу (с учетом проверки работы соседа). Если же учащийся не уверен в положительном результате, он сдает свою работу с пометкой «без отметки». Я проверяю все работы учащихся.
Кратким анализом работ учащихся начинаю следующий урок.
Затем после проверки домашнего задания учащиеся выполняют самостоятельную работу. Приведу примеры заданий.
Вариант I
1. Дайте определение
·-связи.
2. Приведите развернутую структурную формулу этилена, укажите виды связей между всеми атомами и значение расстояния между атомами углерода.
3- Приведите схему образования
·-связей в молекуле этилена.
4. Какая из связей (
·- или
·-) менее прочная и почему?
Вариант II
1. Дайте определение
·-связи.
2. Приведите схему гибридизации электронных орбиталей атома углерода в молекуле этилена, укажите вид гибридизации и значение валентного угла.
3. Приведите схему образования тг-связи в молекуле этилена.
4. Возможно ли свободное вращение атомов при двойной связи и почему?

Анализ результатов проверочной работы позволяет сделать вывод об эффективности использования электронного учебника на уроке. При изучении нового материала с использованием электронного учебника у учащихся формируются как специальные химические умения (умение пользоваться химической терминологией), так и общеучебные (умения работать с экранными пособиями, получать информацию из разных источников, наблюдать, составлять конспект урока, давать определения, кратко и точно излагать свои мысли, проводить такие операции, как анализ, синтез, сравнение, установление взаимосвязей и выявление причинно-следственных связей и т. д.).
Заголовок 115