Формирование универсальных учебных действий на уроках посредством практико-ориентированных заданий

Т. Е. Бунеева
Формирование универсальных учебных действий на уроках
посредством применения практико-ориентированных заданий

Глобальные изменения в информационной, коммуникационной, профессиональной и других сферах современного общества требуют корректировки содержательных, методических, технологических аспектов образования. Пересмотра прежних ценностных приоритетов, целевых установок и педагогических средств. В связи с этим, приоритетным направлением государственной политики в сфере образования становится обеспечение развивающего потенциала новых образовательных стандартов.
Федеральный государственный образовательный стандарт определил в качестве главных результатов личностные, метапредметные и предметные универсальные учебные действия. В связи с этим стоит вопрос о развитии новых способов образования, педагогических технологий, имеющих дело с индивидуальным развитием личности творческой инициативы, навыка самостоятельного движения в информационных полях, формирования у детей универсального умения ставить и решать задачи для разрешения возникающих в жизни проблем в профессиональной деятельности, самоопределения, повседневной жизни. Акцент переносится на воспитание подлинно свободной личности, формирования у детей способности самостоятельно мыслить, добывать и применять знания, тщательно обдумывать принимаемые решения и чётко планировать действия. Эффективно сотрудничать в разнообразных по составу и профилю группах, быть открытыми для новых контактов и культурных связей. Таким образом, одной из важных задач основного образования является подготовка обучающихся к осознанному и ответственному выбору жизненного и профессионального пути, овладение набором универсальных учебных действий.
В основе развития универсальных учебных действий в основной школе лежит системно-деятельностный подход, который предполагает переход от предметного содержания, оторванного от жизни, к обучению в контексте решения значимых жизненных или профессионально ориентированных задач. [1] В соответствии с ним активность обучающегося признаётся основой достижения развивающихся целей образования – знания не передаются в готовом виде, а добываются самими обучающимися в процессе познавательной деятельности. В образовательной практике отличается переход от обучения как презентации системы знаний к активной работе обучающихся над знаниями, непосредственно связанными с проблемами реальной жизни. Признание активной роли обучающегося в учении приводит к изменению представлений о содержании взаимодействия обучающегося с учителем и одноклассниками. Оно принимает характер сотрудничества. [2] Всё это придаёт особую актуальность задаче формирования и развития в основной школе универсальных учебных действий.
Основным назначением стандартов нового поколения является формирование современного человека. Цель нового образования – учить учиться, но при этом не только и не столько знать, но и узнавать, не только смотреть. Но и видеть, не только слушать, но и слышать, не только понимать, но и думать, не только уметь, но и желать. [3]
Обычно учитель химии основное внимание обращал на научное содержание и предметные умения. Но в жизни люди нечасто сталкиваются с задачами алогичными предметным. Чаще всего решение реальных проблем требует метапредметных умений. Сегодня стало очевидным, что « основной задачей и критерием оценки выступает уже не освоение «обязательного минимума содержания образования», а овладения системой учебных действий с изучаемым учебным материалом». [4] Обучающиеся должны самостоятельно научиться ставить цели и определять пути их достижения, использовать приобретённый в школе опыт в реальной жизни, за рамками учебного процесса. Химическое образование необходимо для создания у школьников отчётливых представлений о роли химии в решении сырьевых, энергетических, продовольственных, медицинских проблем человечества. Химия составляет основу таких, казалось бы, нехимических производств, как пищевая, металлургия, индустрия строительных материалов и даже ядерная энергетика.(5) Важно, чтобы школьники осознавали это, и фактический материал курса химии, насыщенный примерами и ситуациями, взятыми из реальной жизни, должен послужить опорой для этого. Мало сказать, что есть такое вещество, которое обладает теми или иными свойствами. В конечном счёте всех интересует, как его можно использовать. В связи с этим необходимо построить курс химии так, чтобы он давал понятие об устройстве окружающего мира, о химии как науке, о том чем заняты химики на производстве, какие бывают вещества, какими свойствами и почему они обладают. [5] Следует усилить личностную и практическую ориентированность содержания и процесса образования. Теперь необходимы не столько сами знания, сколько знание о том, где и как их применять. Но ещё важнее умение добывать, интегрировать или создавать новую информацию.
Система задач - это основной ресурс учителя для реализации эффективного образовательного процесса, от качества которого более чем на половину зависит успех школьников при изучении химии. Однако основная масса предлагаемых в школе задач – стандартные, а в жизни человек сталкивается с задачами нестандартными. В настоящее время одной из актуальных проблем является разработка химических задач, содержание и структура которых способствовали бы формированию метапредметных умений, современных форм мышления. Содержание таких задач должно опираться на программу соответствующего класса, нести познавательную нагрузку, а искомые и заданные величины и содержание задач должны быть вполне реальными и жизненными, с прикладным содержанием. Именно такие, практико-ориентированные задания я стараюсь использовать в своей работе. В результате системного решения таких задач школьники должны научиться использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для безопасного обращения с веществами и материалами, экологически грамотного поведения в окружающей среде, оценки влияния химического загрязнения окружающей среды на организм человека, критической оценки информации о веществах, используемых в быту.
Практико-ориентированные задания можно разделить на три группы: теоретические, экспериментально-теоритические, расчётные.
Приведу примеры используемых мною на уроках некоторых практико-ориентированных заданий. Подтверждающих роль химии в различных отраслях: химия и медицина, химия и пища, химия и сельское хозяйство, химия и экология, химия и быт.
Теоретические практико-ориентированные задания: 1. Почему нарезанное на дольки яблоко быстро темнеет? Как избежать этого? 2.Какие продукты следует включать в рацион больного, если вследствие болезни произошло резкое снижение гемоглобина в крови? 3.Пользуясь спиртовым раствором йода, вы посадили пятно на одежду. Как избавиться от него химическим способом? Можете ли вы предложить конкретные вещества для обесцвечивания пятна? Каких из них возможно в домашних условиях?
4.Какими химическим процессами объясняется всем известное явление, которое в народе называют «молоко сбежало»?
5.Почему при долгом пережёвывании чёрного хлеба во рту появляется сладковатый вкус?
6.В чём причина образования пены на поверхности мясных бульонов? 7.Почему человек употребляет в пищу крахмал, но не ест древесину, содержащую целлюлозу?
8.Почему в хлебе много дырочек?
9.Почему картофель сварится быстрее, если бросить в кастрюлю кусочек жира? 10.Почему при запекании мяса его рекомендуют смазать жиром (майонезом)? 11.Можно ли квасить капусту в алюминиевой посуде, почему? 12.Препараты для борьбы с грибными болезнями растений называют фунгицидными. Один из самых распространенных фунгицидных препаратов - бордосская жидкость, которую готовят смешиванием водного раствора медного купороса и суспензии свежегашеной извести. В результате образуется водная суспензия, содержащая Cu(OH)2, CuSO4, CaSO4 в молярном соотношении 3:1:1, а также основной сульфат меди. Для образования стойкой суспензии весовое соотношение CuSO45H2O : Ca(OH)2 должно составлять 1:0,75. Но если известь не свежегашеная ее следует брать в избытке. Почему? (При старении извести происходит превращение Са(ОН)2 в СаСО3 за счет взаимодействия с СО2 воздуха, в результате общее количество Са(ОН)2 в извести уменьшается.) 13.Для лучшего прилипания фунгицидных препаратов к листьям растений в рабочие растворы можно добавлять силикатный клей, молоко или обрат, казеиновый клей, мыло. Почему в бургундскую жидкость, которую готовят из медного купороса и кальцинированной соды можно добавлять любые из перечисленных веществ, а в бордосскую жидкость, которую приготавливают из медного купороса и суспензии гашеной извести нельзя добавлять мыло? (Кальций, содержащийся в бордосской жидкости, образует с мылом нерастворимые соединения, которые в виде липких комков забивают опрыскиватели. В бургундской жидкости кальция нет, поэтому для липкости к ней можно добавлять мыло). 14.Минеральные подкормки, содержащие кальций - обязательный компонент рациона кур. Этот химический элемент добавляют в корм птице в виде мела, ракушек, известняка, мраморной крошки. Если этих веществ нет, можно воспользоваться известью. Но во всех руководствах по птицеводству указано, что птице можно скармливать только старую известь, после гашения которой прошло не менее полугода. Как это можно объяснить? (Гашеная известь Са(ОН)2 обладает щелочными свойствами и при соприкосновении со слизистыми оболочками организма может вызвать их сильные ожоги. При старении извести происходит ее взаимодействие с СО2 воздуха, и Са(ОН)2 превращается с СаСО3.) 15.Одна из серьезных проблем животноводства - очистка воздуха в животноводческих помещениях, который загрязняется парами воды, углекислым газом, аммиаком, сероводородом. Это снижает продуктивность животных и повышает заболеваемость работников. В агрессивной атмосфере электрические вентиляторы быстро выходят из строя, система естественной вентиляции недостаточно эффективна и приводит к возникновению сквозняков. Поэтому необходимо очищать воздух животноводческих помещений и другими вспомогательными средствами. Может ли частая побелка стен и перегородок известью повлиять на состав воздуха? (Да, может. Известь поглощает СО2 и Н2S за счет реакций Ca(OH)2 + CO2 =CaCO3 + H2O, Ca(OH)2 + H2S= CaS + 2H2O). 16.Почему пятна от растительного масла, особенно горячего, через несколько дней уже невозможно вывести с одежды с помощью растворителя, и в то же время пятно от растопленного сала или сливочного масла можно без труда удалить с помощью того же растворителя даже спустя довольно длительный период времени? (Растительные жиры относятся к непредельным жирам, в их молекулах имеются двойные связи, и они могут полимеризоваться, как все соединения с двойными связями. За счет этих процессов происходит, например, высыхание масляных красок с образованием прочного покрытия, т.к. все олифы изготовлены на основе растительного масла, особенно на свету и при повышенных температурах, не только образуются прочные полимерные молекулы, но также за счет двойных связей происходит взаимодействие молекул жира с полимерными молекулами ткани. Вывести такое пятно очень трудно)
17. Ваш сосед прочитал в книге для садоводов-любителей, что при посадке плодовых деревьев и ягодных кустарников надо в яму для саженца, кроме удобрений. Положить несколько расплющенных и обожжённых на костре металлических консервных банок и попросил вам объяснить смысл этого приёма. Как вы объясните с точки зрения химика? Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут, чем такие же растения в глиняных горшках? (Консервные банки изготовлены из покрытой оловом жести, которая, помимо железа, содержит, добавки меди, марганца. Все эти элементы являются необходимыми компонентами минерального питания растений (микроэлементы). Постепенно растворяясь под действием воды и почвенных кислот, они обеспечивают дополнительную минеральную подкормку, растение лучше растёт. Обжечь банки необходимо потому, что их поверхность изнутри покрыта специальным пищевым лаком, защищающим от коррозии).
18.В Тимирязевской академии в прошлом веке произошёл курьёзный случай. Два года здесь тщетно пытались вырастить зимой огурцы. Не помогали никакие научно обоснованные приёмы. Тогда пригласили одного клинского огородника и предложили ему выращивать в теплицах огурцы «в свою пользу», но при условии, что он разрешит перенять его приёмы. Клинский гость решил проблему с помощью навоза, но в почву его не вносил. С первого же посева в теплице получили отменный урожай огурцов. Каким именно процессом научились управлять клинские огородники и в чём заключается их секрет? (Они умели управлять процессом фотосинтеза. В теплицах ставили бочки с навозом, разбавленным водой. При его брожении выделяется углекислый газ, за счёт брожения мочевины).
19.У вас возникло подозрение, что работники автозаправочной станции, где вы постоянно заправляетесь, добавляют в бензин воду. В хозяйстве есть гашёная и негашёная известь. Можно ли с помощью этих веществ проверить свои подозрения? Потребуются ли ещё какие-то реактивы? (Если бензин содержит воду, при добавлении в него как гашёной, так и негашёной извести образуется раствор со щелочной реакцией, что можно обнаружить с помощью фенолфталеина или универсального индикатора).
20.Все птицеводы-любители знают, что курам надо давать возможность «купаться» в чистой древесной золе. Это помогает птице избавиться от паразитов, обитающих в оперении. Выполняет ли зола и ещё какие-то функции в содержании птицы? (Зола содержит карбонаты кальция, калия, магния, а также серу, фосфор, кремний в виде солей (сульфатов, фосфатов, силикатов этих металлов и соли микроэлементов – железа, меди, марганца и др., поэтому она может служить минеральной подкормкой для кур).
21.Всем известно ощущение оскомины летом, после обильного потребления кислых фруктов. При этом зубы становятся очень чувствительны к горячей и холодной пище. Но это ощущение проходит, если два раза в день чистить зубы фтористой зубной пастой. Как можно объяснить все эти явления с позиции химии, если знать, что состав зубной эмали очень близок к минералу гидроксиапатиту Са5ОН(РО4)3, а фторид- ион, содержащийся в составе зубных паст, образуется из вещества Na2F(PO3)?(Зубная эмаль по своему составу относится к классу основных солей, так как содержит группу ОН. Все основные соли легко растворяются в кислотах, содержащихся в кислых фруктах. Частичное растворение эмали и делает зубы чувствительными к горячему и холодному. А при чистке зубов фторсодержащей пастой происходит химическая реакция:
Са5ОН(РО4)3 + Na2F(PO3) Са5F(РО4)3 + Na2 ОН (PO3)
При этом образуется менее растворимый в кислотах фторапатит кальция).
22.Красный цвет на замечательных картинках средневековья и итальянского или немецкого Возрождения нередко получался при приготовлении краски с использованием двух знаменитых пигментов: киновари-сульфида ртути (
·
·) и «голубиной крови», по составу представлявшей собой оксид металла, известного из глубокой древности. В описываемые времена оба эти вещества продавались в аптеках, где их и покупали художники. При этом живописцам был безразличен химический состав пигмента. Их интересовал оттенок, и оба вещества называли просто «киноварь». Иногда это приводило к очень тяжёлым последствиям. Средневековые лекари верили в лечебную силу сульфата ртути и нередко прописывали его больным. В случае путаницы пациент, принявший вместо «относительно безвредной» киновари «голубиной крови», получал тяжёлое отравление из-за ошибки аптекаря. Итак: чем по химическому составу является «голубиная кровь» и как объяснить глубокую веру алхимиков и лекарей в лечебные свойства настоящей киновари? (Согласно древнеалхимическим представлениям. Первоэлементы Аристотеля: Земля, Огонь, Вода, Воздух воплотились в сере и ртути. От этих двух первоначал и вели своё происхождение все известные тогда металлы: Семь металлов создал свет по числу семи планет:
Дал нам Космос на добро медь, железо, серебро,
Злато, олово, свинец Сын мой! Сера их отец!
И спеши мой сын, узнать: всем им ртуть родная мать.
Вполне естественно, что, согласно алхимическим представлениям, счастливое соединение первоначал в одном веществе – киновари – не могло не наделять последнюю чудодейственной, в том числе лечебной, силой. «Голубиная кровь» - свинцовый сурик, весьма популярный у художников остро, токсичен для человека.
23.В старину для получения тончайшей золотой фольги золотобойщики поступали следующим образом: около двухсот квадратиков из тонкой золотой пластинки, переложенных пергаментом, складывали стопкой и били по ним молотком около получаса до тех пор, пока их площадь не увеличилась примерно в четыре раза. Затем каждый квадратик разрезали на четыре части, и все операции повторялись. Только теперь в качестве прокладок между пластинками использовался не пергамент, а так называемая «плевка»-особым образом выделенная внутренняя оболочка бычьих кишок. Стопку зажимали на гранитном камне в особом прессе и продолжали по ней бить, расплющивая золото ещё сильнее. Как вы думаете, почему «плевку» очень тщательно высушивали? (При обработке золото разогревается до очень высоких температур. Вода, содержащаяся в органическом материале, может закипеть, и её выделение непременно разрушит полученные с таким трудом тончайшие золотые пластинки).
Расчётные практико-ориентированные задания: 1.В сетчатке глаза орла содержание селена в 100 раз больше, чем у человека. Суточная потребность организма человека в селене составляет 100 мг. Вычислите массу фисташек, которые необходимо съедать ежесуточно для того, чтобы восполнить суточную потребность организма в селене (100 мг). В 100 г. фисташек содержится 0.45 мг селена. (Ответ: 222 г.) 2.Персонажи многих книг, написанных в прошлом веке, чтобы успокоиться, «принимают бром». Не сам бром, разумеется, а растворы бромистого калия и натрия. Применять это средство от бессонницы, неврастении, переутомления начали уже через десять лет после открытия № 35. Правда, в наше время растворы бромидов натрия и калия применяются всё реже. Их заменяют более эффективные броморганические препараты. Установите формулу бромидов натрия и калия по следующим данным: бромид натрия - W (Na) = 22,3% , W (Br) = 77,7% ; бромид калия - W (K) = 32,8% , W (Br) = 67,2% . (Ответ: NaBr; KBr ).
3.Старинная арабская пословица гласит: «Все несчастья в жизни - от желудка». Действительно, заболевания желудка причина многих беспокойств. При диагностике желудочных заболеваний применяют соль бария. Её смешивают с водой и дают проглотить пациенту. Соль непрозрачна для рентгеновских лучей, и поэтому те участки пищеварительного тракта, по которым идёт «бариевая каша», остаются на экране тёмными. Так врач получает возможность изучить желудок пациента. Установите формулу соли, если W(Ba)=58,8%, W(S)=13,7 %,W(O)=27,5% (Ответ: BaSO4)
4.Нитрит натрия NaNO2 так же, как и нитроглицирин, обладает сосудорасширяющим свойством. Его назначают при стенокардии для приёма внутрь в виде 0,5 % - го раствора из расчёта 0,1 г. NaNO2 на 1 кг массы тела. Рассчитайте массу раствора нитрита натрия, которую необходимо назначить человеку массой 89 кг.(Ответ: 1600 г)
5.У некоторых черепах и морских птиц имеется специальная железа для опреснения морской воды, поступающей в организм, и для выведения солей из крови. Соли в виде крепкого рассола (55 г/л) выделяется из организма: у черепах из глаз, а у птиц – с кончика носа. Определите, какая масса солей содержится в 10 мл выделяющегося рассола. (Ответ: 0,55 г) 6.В результате аварии на производстве серной кислоты в сточные воды массой 400 кг попало 3,2 кг SO3. Вычислите массовую долю образующейся серной кислоты в сточных водах. (Ответ: 0,972 %)
Экспериментально-теоретические практико-ориентированные задания: 1. В середине марта т. е. за месяц до посева, начинают готовить семена огурцов. Их подвешивают над батареей. Затем на 10 минут помещают в раствор поваренной соли с массовой долей 5 % . Для посева отбирают лишь потонувшие семена, всплывшие выбрасывают. Обработка раствором соли не только помогает отобрать полноценные семена, но и удаляет с их поверхности возбудителей заболеваний. Приготовьте 100 г такого раствора.
2.В любой аптечке обязательно присутствует питьевая сода- гидрокарбонат натрия NaHCO3. Ещё в 1845 г. немецкий врач Бульрих обнаружил, что питьевая сода устраняет изжогу- чувство жжения в нижней части пищевода при повышенной кислотности желудочного сока, в состав которого входит раствор соляной кислоты. Раствор, содержащий 5 г NaHCO3 в 200 мл воды, избавит от неприятных ощущений, связанных с изжогой. Исследуйте рН растворов НСl, NaHCO3 и полученного при их сливании раствора. Составьте химическое уравнение проведённой реакции.
3.Угольные таблетки также постоянно присутствуют в домашней аптечке. Какое свойство угля используется в медицине? Измельчите угольные таблетки и взболтайте их с раствором лакмуса. Что наблюдаете?
4.Каждой хозяйке известно, что если борщ варится долго, то он постепенно теряет свою красивую тёмно-красную окраску и жидкость в кастрюле становится бледной, слегка зеленоватой. Чтобы вернуть борщу прежний красивый цвет, в него добавляют столовый уксус или твёрдую лимонную кислоту. В стаканчик налейте немного раствора борща добавьте пищевую соду, наблюдайте изменения, а теперь добавьте в полученную жидкость 2 – 3 кристаллика лимонной кислоты или несколько капель уксуса. Как изменилась окраска? Составьте уравнение химической реакции. (Красящее вещество свеклы, подобно лакмусу, сохраняет красный цвет только в кислой среде, а сода обладает слабощелочными действиями. СН3СООН + NaНСО3 СН3СООNa + Н2О + СО2)
5.Как и свекла, тёмноокрашенные кисловатые плоды - клюква, клубника, вишня, чёрная смородина, содержат вещества, которые дают окраску только в кислой среде. Проделайте опыт с соком этих ягод: добавьте к нему пищевую соду, наблюдайте изменения, а теперь добавьте в полученную жидкость 2 – 3 кристаллика лимонной кислоты или несколько капель уксуса. Как изменилась окраска?
6. рН кожи близко к значению 5,5. Поэтому раствор мыла должен иметь рН близкое к этому числу. Определите рН растворов различных сортов мыла. Поместите в химические стаканы с водой несколько стружек различных сортов мыла. С помощью индикаторной бумаги определите рН полученных растворов. Результаты опыта оформить в специальную карточку. Какое из принесённых вами мыл предпочтительнее использовать для умывания?
7.У вас возникло подозрение, что работники автозаправочной станции, где вы постоянно заправляетесь, добавляют в бензин воду. В лаборатории есть гашёная и негашёная известь. Можно ли с помощью этих веществ проверить свои подозрения? Потребуются ли ещё какие-то реактивы? (Если бензин содержит воду, при добавлении в него как гашёной, так и негашёной извести образуется раствор со щелочной реакцией, что можно обнаружить с помощью индикатора – фенолфталеина или универсального индикатора).
8.Фальсификация меда. Опыт №1 «Обнаружение примесей крахмала или муки» Взять 5мл. водного раствора меда и добавить 3-5 капель йода. Если наблюдаем синее окрашивание, значит примеси крахмала имеются. Опыт №2 « Обнаружение примесей мела». Взять 5мл. водного раствора меда и добавить 3-5 капель соляной кислоты.Если наблюдаем, выделение газа, значить примеси мела имеются. Опыт №3 «Обнаружение примесей сахара». Взять 5 мл. водного (в дистиллированной воде!) раствора меда и добавить раствор AgNO3.Если наблюдаем, выпадение осадка белого цвета, значить примеси сахара имеются. В чистом меде осадка не будет.
Как известно, одна из главных задач, которую необходимо решить в процессе обучения химии, заключается в формировании в сознании учащихся целостного представления о научно-предметной и ценностной картинах мира и обучении их способам применения приобретённых знаний в практической жизни. И по всей видимости, достичь этого можно только в том случае, если учитель и ученик совместными усилиями пытаются разгадать загадки не отдельных наук – физики, химии, биологии и т. п., а окружающего мира в целом. Прикладной характер знаний в процессе использования практико-ориентированных заданий может привести к усилению осознанных потребностей в получении знаний, переносу теоретических знаний в практическую деятельность и их использованию в нестандартных ситуациях, т. е. ведёт к активизации познавательной самостоятельности учащихся.
Таким образом, роль учителя химии в период перехода Российской школы на федеральный государственный образовательный стандарт должна заключаться во всестороннем внедрении системно-деятельного подхода и создании навигации проектирования универсальных учебных действий.








Списка литературы.
1. Шалашова М. М. Особенности организации образовательного процесса в условиях реализации ФГОС // Справочник заместителя директора школы № 9, сентябрь, 2012. – С. 30-34
2. Губанова Е. В. Новый образовательный стандарт: внедрение, контроль реализации и оценка результатов (практический аспект). – М.: Сентябрь, 2012. – 224 С.
3. Лисичкин Г. В., Леенсон И. А. Содержание школьного курса химии: новый взгляд на старую проблему // Химия в школе. – 2006. - № 4 – С. 19-24.
4. Заграничная Н. А. О метапредметных результатах изучения школьного курса химии // Химия в школе. – 2011. - № 4 – С.18-22.
5. Примерная основная образовательная программа образовательного учреждения. Основная школа / (сост. Е. С. Савинов). – М.: Просвещение, 2011 – 342с. (Стандарт нового поколения)
6. Пичугина Г. В. Химия и повседневная жизнь человека. М.: Дрофа, - 2004.
7. Пичугина Г. В. Химия в технологиях сельского хозяйства. М.: Владос, - 2003.
8. Титова И. М. Обучение химии. С-П.: Каро, - 2002
9. Ширшина Н. В. Химия для гуманитариев 10, 11 классы. В.: Учитель, - 2005.


















15