Из опыта работы «Формирование познавательной активности обучающихся на уроках химии в 8-11 классах с использованием ИКТ» с приложением разработок уроков
Управление образования
Муниципального образования «Холмский городской округ»
Информационно-методический центр
Формирование познавательной активности обучающихся на уроках химии в 8-11 классах с использованием ИКТ
Автор работы: Стельмах Елизавета Владимировна
Учитель химии
МБОУ лицей «Надежда» г. Холмска
г. Холмск
2013г
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ........................3
ГЛАВА 1. НАУЧНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ...4
Психолого-педагогическая основа познавательной деятельности4
Причины снижения познавательной активности обучающихся на уроках химии......5
Способы формирования познавательной активности обучающихся....5
Использование ИКТ с целью формирования познавательной активности обучающихся....6
Формы использования ИКТ......................8
1.4.2. Преимущества и недостатки информационных технологий.10
1.4.2.1. Преимущества информационных технологий.....10
1.4.2.2. Недостатки использования информационных технологий12
ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ НА УРОКАХ ХИМИИ................................14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ17
ЛИТЕРАТУРА.18
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. КОНСПЕКТ УРОКА ХИМИИ В 8 КЛАССЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИКТ ..19
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. КОНСПЕКТ УРОКА ХИМИИ В 9 КЛАССЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИКТ ..24
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. КОНСПЕКТ УРОКА ХИМИИ В 10 КЛАССЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИКТ ..31
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ИНТЕРАКТИВНАЯ ИГРА «КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ».37
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. ИНТЕРАКТИВНОЕ ЗАДАНИЕ: СОСТАВЬТЕ СХЕМУ...38
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. ВИРТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОЛИЗА РАСТВОРА AlF3....39
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. КОНСУЛЬТАЦИЯ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ ПОСРЕДСТВОМ ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЫ..40
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. ПОЛУЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ТЕМАТИЧЕСКИХ СЕТЕВЫХ РАССЫЛОК.41
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. УЧАСТИЕ В ДИСТАНЦИОННЫХ ОЛИМПИАДАХ И КОНКУРСАХ..42
ПРИЛОЖЕНИЕ 10. РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВОЙ ЛАБОРАТОРИИ «АРХИМЕД».43
Расскажи мне - и я забуду, Покажи мне - и я запомню, Вовлеки меня - и я научусь. Марта Джонс
Введение
Проблема снижения познавательной активности учеников актуальна на всех этапах обучения. Практика показывает, снижение успеваемости по предмету, связаны с недостаточностью мотивации к изучению и недостаточной заинтересованностью ученика в получении знаний. Современная школа должна не только сформировать у учащихся определенный набор знаний, но и пробудить их стремление к самообразованию, реализации своих способностей. Необходимым условием развития этих процессов является формирование познавательной деятельности школьников. В решении данной задачи важная роль отводится новым информационным технологиям, внедряемым в учебный процесс, начиная с его самых ранних этапов.
МБОУ Лицей «Надежда» - образовательное учреждение повышенного уровня. Одной из его особенностей является углубленное изучение математики и предметов естественно - научного цикла (на изучение химии в 10-11 класса отводится не один час в неделю, как в других школах, а два). Второй особенностью является вынужденное обучение учеников лицея не в одном здании, а в трех. Например, 8 классы учатся в других корпусах, где нет кабинета химии, соответственно нет и оборудования и возможности наглядно демонстрировать химические вещества, явления и процессы. Это приводит к проблеме снижения познавательной активности и интереса к такому сложному предмету как химия.
В условиях современной школы данная тема является актуальной, так как имеется множество положительных моментов использования ИКТ на уроке, приводящие к формированию познавательной активности обучающихся оптимизации образовательного процесса.
Целью данной работы является выработка собственных методов и приемов, способствующих формированию познавательной активности обучающихся на уроках химии с использованием ИКТ. Для осуществления поставленной цели мною решались следующие задачи:
Изучить и систематизировать психолого-педагогическую литературу
Спрогнозировать развитие познавательной активности обучающихся
Смоделировать и апробировать структуру занятий с использованием ИКТ
Проанализировать эффективность использования ИКТ на уроках химии в 8-11 классах
Объектом исследования является процесс формирования познавательной активности личности обучающегося средствами ИКТ.
Предметом изучения являются разные виды ИКТ как средства формирования познавательной активности обучающихся на уроках химии в 8-11 классах.
Гипотеза: использование ИКТ на уроках значительно повышает познавательную активность и качество знаний обучающихся 8-11 на уроках химии. Использование ИТ на уроке рассматривается не как цель, а как еще один способ постижения мира ребенком, как источник дополнительной информации по такому сложному предмету как химия, как способ самоорганизации труда и самообразования учителя и учащихся, как возможность личностно-ориентированного подхода для учителя, как способ расширения зоны индивидуальной познавательной активности ребенка.
Научная и практическая значимость данной работы заключается в создании и использовании готовых продуктов ИКТ на уроках химии в 8-11 классах.
Глава I. Научно-теоретические основы формирования познавательной активности
Психолого-педагогическая основа познавательной активности
Новое всегда рождает любопытство, которое переходит в любознательность, при появлении которого учащиеся стремятся к получению новых знаний, в результате возникает начальный этап деятельности. Этим и отличается любознательность от любопытства. Этот момент кратковременный, и творческая деятельность возникает только при наличии интереса к предмету. В психолого-педагогических исследованиях познавательный интерес определяется как потребность ребенка в знаниях, ориентирующих его в окружающей действительности [4]. Под влиянием познавательного интереса дети стараются найти новые стороны в предмете, привлекающем их внимание, пытаются установить более глубокие связи и отношения между различными явлениями. Интересы как таковые имеют универсальное значение в детской жизни, поскольку, по выражению Л.С. Выготского, лежат в основе всего культурного и психического развития ребенка[8] . Интерес отвечает за личностный способ включения субъекта в деятельность, формируя его отношение к этой деятельности и социальную позицию. Он обуславливает такой характер отражения объективной деятельности, который ориентирует ребенка на определенное, избирательное отношение к существующим обстоятельствам.
Психолого-педагогическими исследованиями установлено, что без развития познавательного интереса развитие мышления ребенка было бы серьезно нарушено. Взаимоотношения между интересом и функциями мышления так обширны, что отсутствие эффективной поддержки со стороны интереса угрожает развитию интеллекта не в меньшей степени, чем разрушение тканей мозга, считает американский психолог, автор известных книг по интеллектуальному развитию детей, Глен Доман [6]. Отечественные психологи, соглашаясь с данным утверждением, подчеркивают, что интеллектуальная активность ребенка в целом направляется и подчеркивается интересом - именно он оказывает влияние на направленность внимания и мыслей.
Физиологической основой познавательного интереса, по утверждению И.П. Павлова, безусловный ориентировочный (исследовательский) рефлекс [4]. Однако интерес сам по себе как особое образование не существует. В этом заключается сложность его изучения.
Подходы к выделению уровней развития познавательного интереса практически едины. Рассматривают следующие ступени: любопытство, любознательность, познавательный интерес, теоретический интерес [8]. Они являются последовательными стадиями развития, особенность которых заключается в том, что один уровень не сменяет другой последовательно. Они сосуществуют, но для каждой возрастной ступени характерно свое соотношение этих уровней.
В исследованиях выделяются следующие показатели развития познавательного интереса детей: появление вопросов; стремление наблюдать, длительно рассматривать объект, выяснять свойства и особенности интересующих ребенка предметов и явлений; эмоционально-познавательная активность, проявляющаяся в беседах, в обсуждении увиденного со сверстниками и взрослыми.
Причины снижения познавательной активности обучающихся на уроках химии
Одним из самых значительных областей общего феномена “интерес” выступает познавательный интерес, который имеет особое значение в школьном возрасте, так как именно в школе основной деятельностью становится познавательная, направленная на изучение системы знаний в различных научных областях.
В рамках достаточно широкого понятия “познавательный интерес” можно выделить особый вид интереса – интерес к учебному предмету.
Интерес к учебному предмету– направленность личности на процесс овладения знаниями, избирательно обращенная к определенному учебному предмету [4].
Предметом познавательной деятельности по химии для школьников являются новые знания о веществах, химических процессах, явлениях, реакциях, о мире в целом. Эти знания очень сложны и объемны. Химия является одним из наиболее сложных научных дисциплин. В этом заключается первая причина снижения познавательной активности. Следующая причина заключается в том, что все темы так или иначе взаимосвязаны, причем не только в пределах одного курса обучения. Поэтому, если ребенок пропустил по какой-либо причине учебные занятия и не смог или поленился изучить материал самостоятельно, то возникает пробел в знаниях, не позволяющий в дальнейшем понять и усвоить новую информацию. Это нарастает как снежный ком и со временем ученик теряет интерес к происходящему на уроке. Третья причина, на мой взгляд, заключается в том, что учитель не всегда имеет возможность продемонстрировать молекулы, вещества, тот или иной процесс, химическое явление или реакцию, если, например, они представляют угрозу или опасность для жизни или здоровья обучающихся. Отсутствие современной наглядности делает урок скучным и невыразительным, от чего страдает познавательная активность учеников. Так же необходимо уделять внимание процессу деятельности учащихся, т.е. требуется таким образом организовывать учебную деятельность, чтобы сам процесс учения привлекал школьников, т.к. невозможность поучаствовать в проведении эксперимента снижает интерес ученика к опыту. Ученик является сторонним наблюдателем процесса, а не его активным участником. Пятой причиной отсутствия интереса к химии – это отсутствие соответствующей мотивации к изучению предмета.
Устранив эти причины хотя бы частично, можно сформировать устойчивую познавательную активность учеников на уроках химии в разных классах.
Поэтому глубоко продуманный, хорошо отобранный и интересно преподнесенный учебный материал, который будет новым, неизвестным, значимым, поражающим воображение учащихся, заставляющим их удивляться, а также обязательно содержащий новые достижения науки, научные поиски и открытия явится важнейшим звеном формирования познавательной активности обучающихся.
Способы формирования познавательной активности обучающихся
Можно выделить следующие правила, руководствуясь которыми, учитель может формировать познавательную активность учащихся:
необходимо постепенно переходить от естественных интересов к прививаемым;
необходимо создавать каждый урок мотивацию для изучения того или иного объекта химии;
объект, предлагаемый детям для изучения, не должен быть для них ни совершенно новым, ни уже хорошо известным;
материал целесообразно располагать по концентрам, "группировать его вокруг одного стержня" (Л.С. Выготский).
учитель должен пользоваться современными педагогическими развивающими технологиями.
Организовать на уроке деятельность обучающихся невозможно без создания соответствующей мотивации. Приведу некоторые из них, которые я использую на своих уроках:
апелляция к жизненному опыту учащихся - этот прием заключается в том, что учитель обсуждает с учащимися хорошо знакомые им ситуации, понимание сути которых можно лишь при условии изучения предлагаемого материала. Например, при изучении темы химические свойства металлов я спрашиваю учеников, почему не происходит никаких изменений с их золотыми и серебряными украшениями при водных процедурах.
ссылка на то, что приобретаемое сегодня знание понадобится при изучении какого-то последующего материала или на других предметах - этот прием используется достаточно часто и широко. Например, периодическая система элементов и строение атома. Этими знаниями ученики пользуются практический каждый урок. А изучение физических свойств металлов перекликается с физикой.
создание проблемной ситуации - в педагогической литературе это прием рассматривается едва ли не как самый главный и универсальный в интерактивном обучении. Но все дело в том, что ученик должен хотеть решать поставленную перед ним проблему, она должна быть ему интересна.
использование занимательного сюжета - занимательность (но не развлекательность!) – это сильный прием. Особенно он оправдан в 8 классах, которые только начинают изучать столь сложный предмет как химия
метод проектов используется по-разному: ученики делают групповые проекты: если проект готовится на уроке, то он должен быть небольшим. Например при изучении темы «Щелочные металлы» одна группа учащихся готовит проект на тему «Физические свойства металлов», другая – «Химические свойства металлов», а третья – рассматривает особенности положения щелочных металлов в ПСЭ и строение их атомов. Если проект готовится во внеурочное время, то объем проекта должен быть больше и к оформлению предъявляются несколько иные требования, чем к проекту, разработанному на уроке. Проект может быть и индивидуальным (например, Танаева Анастасия, ученица 11А класса, Варварин Глеб – 9А класс)
ролевой подход - в этом случае ученику предлагается выступить в роли того или иного действующего лица, например, при изучении темы «производство серной кислоты». Исполнение роли заставляет сосредоточиться именно на тех существенных условиях, усвоение которых и является учебной целью.
Использование ИКТ с целью формирования познавательной активности обучающихся
Современный учитель решает задачи не только формирования у учащихся определенного набора знаний, но и пробуждения у них стремлений к самообразованию, самообучению и самореализации, формирования устойчивого познавательного интереса. С этой целью учитель использует различные технологии, однако ИКТ вошли в жизнь педагога очень прочно, т.к. ХХI век - век высоких компьютерных технологий.
В практике информационными технологиями обучения называют все технологии, использующие специальные технические информационные средства (ЭВМ, аудио-, видео- кино- ) [5]. Когда компьютеры стали широко использоваться в образовании, появился термин "новая информационная технология". Вообще, любая педагогическая технология - это информационная технология, так как основу технологического процесса обучения составляет информация и ее преобразование. Более удачным термином для технологий обучения, использующих компьютер, является компьютерная технология.
Компьютерные (новые информационные) технологии обучения - это процесс подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления которых является компьютер [9]. На данный момент информационные технологии являются мощным инструментом не только для получения знаний, приобщения учащихся к интеллектуально-творческой деятельности, но и для формирования интереса у учащихся к предмету.
Компьютерная технология может осуществляться в трех вариантах:
"проникающая" технология - применение компьютерного обучения по отдельным темам, разделам для отдельных дидактических задач;
"основная" - определяющая наиболее значимые из используемых в данной технологии частей;
"монотехнология" - когда все обучение, все управление учебным процессом, включая все виды диагностики, мониторинг, опираются на применение компьютера.
Образовательные средства ИКТ включают в себя разнообразные программно-технические средства, предназначенные для решения определенных педагогических задач, имеющие предметное содержание и ориентированные на взаимодействие с обучающимся. К ним относятся: электронные учебники, электронные периодические издания, словари, справочники; виртуальные конструкторы, программы имитационного моделирования;, тренажеры, мультимедийные учебные занятия, дистанционные учебные курсы, обучающие компьютерные программы; электронная почта, электронные телеконференции, коллекции: фотографии, портреты, иллюстрации; видеофрагменты процессов и явлений, демонстрации опытов, видеоэкскурсии; статистические и динамические модели, интерактивные модели: предметные лабораторные практикумы, предметные виртуальные лаборатории; символьные объекты: схемы, диаграммы.
При применении компьютерных технологий весьма актуален вопрос о соотношении компьютера и элементов других технологий. Компьютер может использоваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении (введении) нового материала, закреплении, повторении, контроле ЗУН.
Компьютерные средства обучения называют интерактивными, они обладают способностью "откликаться" на действия ученика и учителя, "вступать" с ними в диалог, что и составляет главную особенность методик компьютерного обучения.
При этом компьютер выполняет следующие функции:
1. в функции учителя компьютер представляет собой:
источник учебной информации;
наглядное пособие;
тренажер;
средство диагностики и контроля.
2. в функции рабочего инструмента:
средство подготовки текстов, их хранение;
графический редактор;
средство подготовки выступлений;
вычислительная машина больших возможностей.
Формы использования ИКТ
С целью формирования познавательной активности обучающихся на уроке химии можно использовать различные формы ИКТ. Например, можно представить учебный материал в виде презентаций (с их помощью можно иллюстрировать материал, проводить контроль, а так же можно предоставить учащимся возможность самостоятельно изучать, что более значимо). Использование мультимедийных презентаций (форма подачи материала в виде слайдов, на которых могут быть представлены таблицы, схемы, рисунки, иллюстрации, аудио- и видеоматериалы) позволяет представить учебный материал как систему ярких опорных образов, наполненных исчерпывающей структурированной информацией в алгоритмическом порядке. В этом случае задействуются различные каналы восприятия, что позволяет заложить информацию не только в фактографическом, но и в ассоциативном виде в долговременную память учащихся. На сегодняшний день мною разработано около 50 презентаций по различным темам для уроков химии в разных классах.
Презентация имеет большие возможности: демонстрация фильмов, анимации, выделение (нужной области), гиперссылки, последовательность шагов, интерактивность, движение объектов, моделирование. Для того чтобы создать презентацию, необходимо сформулировать тему и концепцию урока; определить место презентации в уроке. Если презентация станет основой урока, его "скелетом", то необходимо выделить этапы урока, четко выстроив логику рассуждения от постановки цели к выводу. В соответствии с этапами урока учителем определяется содержание текстового и мультимедийного материала (схемы, таблицы, тексты, иллюстрации, аудио- и видео- фрагменты). И только после этого создаются слайды, в соответствии с планом урока, в программе Power Point. Для большей наглядности можно ввести настройки демонстрации презентации. Можно также создать и заметки к слайду, отражающие переходы, комментарии, вопросы и задания к слайдам и материалам на них, т.е. методическое оснащение презентации. Если презентация лишь часть урока, один из его этапов, то необходимо четко сформулировать цель использования презентации и, уже исходя из нее, отбирать, структурировать и оформлять материал. В данном случае нужно четко ограничить время показа презентации, продумать варианты работы с презентацией на уроке. Если презентация - творческая работа учащегося или группы учеников, то необходимо как можно более точно сформулировать ему (им) цель работы, определить контекст работы в структуре урока, обсудить содержание и форму презентации, время на ее защиту. Лучше, если с презентацией, созданной учеником, учитель познакомится заранее, особенно если она играет концептуальную роль в уроке. В среднем звене презентация позволяет научить создавать опорные схемы и конспекты в более комфортном коммуникативном режиме (тезисы оформляются на слайдах, есть образец создания опорных положений лекции для учеников). Проблемный характер лекции может задаваться не самим учителем (проблемный вопрос), а самостоятельно осознается ребятами в ходе работы с разными материалами. Форма презентации позволяет эстетично расположить материал и сопроводить слово учителя на всем пространстве урока. В ходе такого урока ребята обязательно ведут записи в своих рабочих тетрадях, то есть ИКТ не отменяют традиционную методику подготовки и проведения такого типа урока, но в некотором смысле облегчают и актуализируют (делают практически значимыми для учащихся) технологию его создания.
Специфика подготовки урока-презентации безусловно определяется типом урока. При создании презентации я часто использую ресурсы сети Интернет, имеющих огромный потенциал образовательных услуг (электронная почта, поисковые системы, электронные конференции).
Использование готовых электронных продуктов позволяет интенсифицировать деятельность учителя и ученика, позволяет повысить интерес обучающегося к химии и, как следствие, повысить качество обучения предмету; отразить существенные стороны химических объектов, зримо воплотив в жизнь принцип наглядности. К готовым электронным продуктам можно отнести, например, видеоролики. Демонстрация видеоопытов очень продуктивна в формировании интереса к химии в том случае, когда у учителя нет возможности показать реальный процесс или реакцию. Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, а ещё важнее – один раз сделать. Здесь огромным подспорьем учителя становятся интерактивные программы, тесты, которые очень эффективны на уроках химии для формирования познавательной активности (чем больше участия принимает ученик в процессе обучения, тем больше значимости обретают полученные знания, умения и навыки). Поэтому необходимо вовлекать учеников в активную деятельность (они могут самостоятельно готовить проекты, заниматься с интерактивными заданиями, а также проводить различные измерения и опыты при помощи цифровой лаборатории «Архимед»)
Цифровые лаборатории новое, современное оборудование, с их помощью можно проводить работы как входящие в школьную программу, так и совершенно новые. Применение лабораторий значительно повышает наглядность и в ходе самой работы, и при обработке результатов благодаря новым измерительным приборам, входящим в комплект лаборатории (датчики влажности, концентрации кислорода, температуры, кислотности, электропроводимости, и прочие). Оборудование Цифровой лаборатории универсально и может быть включено в разнообразные экспериментальные установки. Можно проводить измерения в «полевых условиях», экономить время учеников и учителя и побуждать к творчеству, давая возможность легко менять параметры измерений. Использование Цифровых лабораторий способствует значительному повышению интереса к предмету и позволяет ребятам работать самим, при этом получая не только знания, но и опыт работы с интересной и современной техникой, компьютерными программами, опыт взаимодействия исследователей, опыт информационного поиска и презентации результатов исследования. Дети получают возможность заниматься исследовательской деятельностью, не ограниченной темой конкретного урока, и самим анализировать полученные данные. При использовании Цифровых лабораторий в демонстрационном эксперименте опыты становятся эффектными и наглядными, дети быстро понимают и запоминают тему, находят множество бытовых примеров, подтверждающих полученные выводы, легко отвечают на вопросы. Благодаря многофункциональности компьютеров, Цифровых лабораторий, организация работы на уроках носит разноуровневый, индивидуализированный образовательный процесс, повышается эффективность контроля и самоконтроля.
Использование интерактивной доски и программного обеспечения SMART Board. Преимущества для преподавателя: позволяет преподавателям объяснять новый материал из центра класса, поощряет импровизацию и гибкость, позволяя преподавателям рисовать и делать записи поверх любых приложений и веб-ресурсов, позволяет сохранять и распечатывать изображения с доски, включая любые записи, сделанные во время занятия, не затрачивая при этом много времени и сил и упрощая проверку усвоенного материала, вдохновляет преподавателей на поиск новых подходов к обучению, стимулирует профессиональный рост. Преимущества для учащихся: делает занятия интересными и развивает мотивацию, предоставляет больше возможностей для участия в коллективной работе, развития личных и социальных навыков, учащиеся начинают понимать более сложный материал в результате более ясной, эффективной и динамичной подачи материала, позволяет использовать различные стили обучения, преподаватели могут обращаться к всевозможным ресурсам, приспосабливаясь к определенным потребностям, учащиеся начинают работать более творчески и становятся уверенными в себе; отсутствует необходимость в клавиатуре, чтобы работать с этим оборудованием, таким образом повышается вовлеченность учащихся с ограниченными возможностями.
ИКТ в сочетании с методом проектов. Проект – это специально организованный учителем и самостоятельно выполняемый учащимися комплекс действий, где обучающийся может быть самостоятельным при принятии решения и ответственным за свой выбор, результат труда[1]. Работу над проектом организую в шесть этапов: подготовка, планирование, исследование (в том числе и теоретическое), результаты и (или) выводы, представление или отчет, оценка результатов[2]. Роль учителя в создании проекта: при работе над проектом я помогаю учащимся в поиске источников, способных помочь в работе; в то же время сама являюсь источником информации, координирую весь процесс, поддерживаю и поощряю учеников, обеспечиваю непрерывную обратную связь для продвижения школьников в работе над проектом. Роль ученика в создании проекта: ученик намечает промежуточные задачи, ищет пути их решения, само решение, сравнивает полученное с требуемым и корректирует деятельность.
Работа с мультимедийными пособиями дает возможность разнообразить формы работы на уроке за счет одновременного использования иллюстративного, статистического, методического, а также аудио- и видеоматериала. Такая работа может осуществляться на разных этапах урока: как способ создания проблемной ситуации, как способ объяснения нового материала, как форма закрепления изученного, как форма проверки домашнего задания, как способ проверки знаний в процессе урока. Совмещение видео-, аудио- и текстового материала, комплексное освещение темы обеспечивают более глубокое погружение в материал, способствуют его творческому осмыслению, формирует познавательную активность учащихся, повышает мотивацию учения.
При подготовке к уроку с использованием ИКТ учитель не должен забывать, что это урок, а значит, составляет план урока исходя из его целей; при отборе учебного материала он должен соблюдать основные дидактические принципы: систематичности и последовательности, доступности, дифференцированного подхода, научности и др. При этом компьютер не заменяет учителя, а только дополняет его.
Преимущества и недостатки информационных технологий
Преимущества информационных технологий
Информационные технологии это инструмент, с помощью которого обучение может стать более интересным, быстрым, простым, а получаемые знания более глубокими и обобщенными.
С их помощью можно решить проблему активизации познавательной деятельности обучающихся, интенсификации и повышения эффективности учебного процесса, т.к. ИКТ предоставляет доступ к нетрадиционным источникам информации, которые повышают эффективности самостоятельной работы, появляются совершенно новые возможности для творчества, обретения и закрепления различных профессиональных навыков.
При этом компьютер может выполнять несколько функций. Главная из них - обучающая, позволяет дать довольно широкие знания по предмету. Предоставляется широкая возможность установления межпредметных связей.
Вторая не менее значимая функция ИКТ - направляющая и контролирующая: с их помощью можно организовать проверку, самопроверку обучающихся, подобрать необходимый уровень сложности подачи материала, упражнения и расчетные задачи по теме, обратить внимание ученика на те разделы, в которых допущено наибольшее количество ошибок. Обучение в большей степени превращается в самообучение, где каждый ученик может с различной скоростью и глубиной изучать тот или иной раздел, а учитель при необходимости может работать с учеником дифференцированно и индивидуально. Причем здесь уже выдвигается новый критерий оценки: побеждает тот, кто много знает и умеет пользоваться своими знаниями. Роль учителя при этом - заинтересовать каждого ученика в получении нужной информации и проконтролировать объективность ее усвоения.
Таким образом, информационные технологии позволяют: построить открытую систему образования, обеспечивающую каждому школьнику собственную траекторию обучения; коренным образом изменить организацию процесса обучения учащихся, формируя у них системное мышление; рационально организовать познавательную деятельность школьников в ходе учебно - воспитательного процесса; использовать компьютеры с целью индивидуализации учебного процесса и обратиться к принципиально новым познавательным средствам; изучать явления и процессы в микро- и макромире, внутри сложных технических и химических систем на основе использования средств компьютерной графики и моделирования; представлять в удобном для изучения масштабе различные физические и химические процессы, реально протекающие с очень большой или малой скоростью. Использование ИКТ на уроке позволяют наиболее оптимально использовать время на уроке, не тратя его, например, на написание заданий на доске (их можно мгновенно вывести на слайде). Уроки с использованием ИКТ становятся намного разнообразнее по форме и организации и побуждают познавательную активность учащихся, т.к. они очень наглядны, иллюстративны, доказательны. Использование ИКТ - это украшение любого урока, позволяющее органично перешагнуть через страницы учебника и пуститься в интересное и познавательное плаванье в мир современной химии. Создается возможность отвлечься от реальной ситуации с ответственностью, наказуемостью и дать волю фантазии, снять барьеры. Мультимедиа всегда воспринимается радостно, а радость, в свою очередь, стимулирует расположение к учебному предмету. Ученики сегодня готовы к урокам с использованием ИКТ. Для них не является новым и неизвестным ни работа с различными редакторами и процессорами, ни использование ресурсов Интернета, ни компьютерное тестирование. Со всем этим ученики знакомятся на уроках информатики, здесь они получают как представление о возможностях тех или иных ИКТ, так и конкретные практические умения.
Информационные технологии позволяют проводить лабораторные работы в условиях имитации реального опыта или эксперимента, т.к. химической лаборатории не всегда находится достаточное количество химических реактивов необходимых для проведения демонстраций, практических и лабораторных работ, отпущенных на изучение химии, поэтому использование ИКТ может в определенной степени заменить его отсутствие. Также использование компьютерного проектирования является необходимым при рассмотрении взрыво- и пожароопасных процессов, реакций с участием токсичных веществ, радиоактивных препаратов, словом, всего, что представляет опасность здоровью учащихся.
При использовании компьютерных технологий меняется роль учителя – он перестает быть источником информации, контролирующим практически все потоки информации в процессе обучения, и становится аналитиком потока компьютерной информации и консультантом учащихся.
1.4.2.2. Недостатки использования информационных технологий
Сегодня основная проблема в учителях - не все из них готовы (не могут или не хотят) использовать ИКТ на своих уроках, не хотят уходить от традиционных методов
·обучения, т.е. не современные все учителя обладают ИКТ-компетентностью. Под ИКТ - компетентностью учителя-предметника понимают личное качество учителя, проявляющееся в его готовности и способности самостоятельно использовать информационно-коммуникационные технологии в своей предметной деятельности [9]. Педагогам, готовым качественно обучать учащихся основным предметам школьной программы, применяя новые информационные технологии, необходимо: знать дидактические возможности компьютера, владеть методами использования компьютера в организации обучения, уметь использовать компьютер для организации контроля и самоконтроля освоения школьниками пройденного материала, уметь оптимально сочетать компьютерные и традиционные технологии обучения, использовать новые информационные технологии для организации творческой деятельности учащихся. Использование ИКТ в учебном процессе предполагает, что учитель умеет: обрабатывать текстовую, цифровую, графическую и звуковую информацию при помощи соответствующих процессоров и редакторов для подготовки дидактических материалов (варианты заданий, таблицы, схемы, чертежи, рисунки и т.д.), создавать слайды по данному учебному материалу, используя редактор презентации MS Power Point и продемонстрировать презентацию на уроке, использовать имеющиеся готовые программные продукты по своей дисциплине, организовать работу с электронным учебником на уроке, применить учебные программные средства (обучающие, закрепляющие, контролирующие), осуществлять поиск необходимой информации в Интернете в процессе подготовки к урокам и внеклассным мероприятиям, организовать работу с учащимися по поиску необходимой информации в Интернете дома и непосредственно на уроке, разрабатывать тесты, используя готовые программы - оболочки или самостоятельно, и проводить компьютерное тестирование. Сегодня необходимо, чтобы каждый учитель по любой школьной дисциплине мог подготовить и провести урок с использованием ИКТ.
Часто у учителей недостаточно времени для подготовки к уроку, на котором используются компьютеры, а в рабочем графике учителей не отведено время для исследования возможностей Интернет.
Еще одна существенная, на мой взгляд, проблема заключается в недостаточной обеспеченности школ современными компьютерами, компьютерными программами и прочим соответствующим оборудованием; время самостоятельных занятий в компьютерных классах отведено далеко не во всех школах.
В тех школах, где обеспечение оборудованием все же позволяет проводить уроки химии в компьютерных классах, не предусмотрено деление класса на группы, что сделало бы работу учителя более интенсивной и эффективной в направлении каждого ученика, появилось бы больше возможности для реализации личностно-ориентированного подхода в обучении.
В школьном расписании не предусмотрено время для использования Интернет на уроках.
Существует вероятность, что, увлекшись применением ИКТ на уроках, учитель перейдет от развивающего обучения к наглядно-иллюстративным методам.
Глава 2. Формирование познавательной активности обучающихся на уроках химии
На уроках химии я часто использую ИКТ, т.к. считаю, что они являются одним из средств формирования и повышения познавательной активности ребят. На уроках я использую компьютерные технологии при изучении нового материала, при первичном закреплении полученных на уроке знаний и умений, при отработке умений и навыков, во время проведения химического практикума, а также при контроле и коррекции знаний. Если на уроке возникает необходимость обсуждения с учащимися нового материала, то проводится комбинированный урок в форме беседы с использованием компьютерной презентации. Презентация позволяет сделать этот процесс более наглядным, ярким, способствует систематизации знаний, более успешному их усвоению, а следовательно и формированию познавательной активности моих учеников. На слайдах презентации размещаю необходимые формулы, уравнения реакции (приложение 1), схемы химических опытов в соответствии с последовательностью изучения материала на уроке. В целях своевременного устранения пробелов в знаниях и закрепления наиболее важных вопросов темы на последнем слайде презентации помещаю контрольные вопросы или задания. Если учащиеся не могут ответить на какой-либо вопрос, то, используя специальную управляющую кнопку с гиперссылкой, возвращаю тот слайд, где есть сведения для правильного ответа. Таким образом, осуществляю повторение материал, оказавшегося трудным для учащихся. Мною создано около 50 презентаций уроков химии по разным темам для разных классов. С помощью презентаций очень удобно организовывать контроль знаний учащихся.
Контроль знаний так же иногда осуществляю с помощью интерактивных заданий, над которыми ученики могут работать индивидуально, в паре или группами. Например, в 8 классе после изучения темы кислоты ученики проходят такой контроль в виде интерактивной игры «Кислоты и основания», где они могут либо работать индивидуально, либо парами (сначала каждому необходимо ввести вопросы и соответствующие ответы для проверки одноклассника), либо группой (правила такие же, как для пары). Результат игры выводится на отдельном листе, где видно вопросы, ответы на них и допущенные ошибки (приложение 2). Такой вид работы очень приветствуется учащимися, т.к. источником контроля является не учитель, а компьютер или они сами. В качестве закрепления на уроках также использую интерактивные задания, например, такого плана: составьте схему (приложение 3). Причем уровень заданий дифференцирован: схема с ключевыми словами, схема с ключевыми фразами (необходимо дополнить фразу словами или другой фразой из списка предложенных), составьте схему самостоятельно. Такие интерактивные задания иногда используются мною для создания проблемной ситуации, а такое преподнесение проблемы активизирует познавательную деятельность учеников. При работе с интерактивными заданиями каждый учащийся получает возможность работать в удобном ему темпе и обращать особое внимание на те вопросы, которые вызывают затруднения именно у него. В это время провожу индивидуальную работу с теми учащимися, кто нуждается в помощи. Благодаря этому школьники изучают материал в необходимой для них последовательности, что так же влияет на развитие у них интереса к изучению химии. Работая с обучающей программой, которая помогает ликвидировать пробелы в знаниях и не наказывает за неправильный ответ снижением оценки, школьники испытывают положительные эмоции, что очень важно для успешного усвоения материала.
При организации уроков также использую компьютерное моделирование реакции или процесса (приложение 4). Например, такой процесс как электролиз очень сложно воспринимался учащимися ранее со слов учителя, которые подкреплялись рисунками на доске либо плакатом-схемой. Но с использованием интерактивной модели, где четко показан сам процесс, у учащихся возникает устойчивый интерес, т.к. тема ясна, понятна и наглядно ярко представлена.
При организации демонстрации лабораторных или демонстрационных опытов компьютер становится эффективным помощником. Например, при изучении токсичных веществ (бензол, галогены и др.) виртуальный мир даёт мне возможность проводить химический эксперимент без риска для здоровья учащихся. Я демонстрирую обучающимся видеофрагменты опытов, которые не всегда можно провести на уроке в полном объёме, ввиду отсутствия необходимого оборудования. На своих уроках при возможности демонстрирую учащимся трёхмерными модели молекул, что способствует развитию пространственного мышления.
На уроках химии я провожу физкульминутки, которые беру в готовом виде из сети Интернет или создаю сама в программе MS Power Point.
В своей работе я активно использую Интернет для подготовки к урокам или консультирования учащихся по различным вопросам, будь то выполнение домашнего задания или подготовка к олимпиаде (ученики могут задавать мне вопросы он-лайн на сайтах или присылать свои вопросы или варианты работ по электронной почте) (приложение 5).
Различные формы сетевого взаимодействия (индивидуальное общение по e-mail, тематические рассылки, форумы и чаты, методические ftp-архивы и др.) можно рассматривать в качестве основы для формирования единого учебно-методического пространства. Мои учащиеся при выполнении домашних заданий, подготовке сообщений, проектов, при подготовке к олимпиадам имеют возможность задать интересующий их вопрос в он-лайне через различные программы (Mail-agent, QIP), сайты (ВКонтакте и др.), если им необходима консультация.
Использование электронной почты значительно расширяет мои контакты с внешней средой, делает возможным участие в работе сетевых методических объединений, позволяет выполнять функции удаленного консультанта. Варианты использования индивидуальных электронных адресов различны: сетевое взаимодействие с администрацией, коллегами и учащимися; получение материалов тематических сетевых рассылок (приложение 6); участие в виртуальных методических объединениях и Интернет-конференциях; поддержка участия учащихся в дистанционных олимпиадах и конкурсах (приложение 7). Я также, имея доступ к сети Интернет, участвую в обсуждении различных вопросов, касающихся методик преподавания, использования новых технологий и т.д. на уроках химии на различных сайтах, имею возможность скачивать необходимую информацию, готовые презентации, видеоролики с целью использования на уроках (после собственной обработки); обменяться опытом, обсудить насущные проблемы с коллегами, получить «из первых рук» нормативные документы. Дистанционные олимпиады, объединяющие конкурсы учащихся и обмен методическим опытом педагогов, позволяют, не нарушая основного учебного процесса, принять участие в крупномасштабных конкурсных мероприятиях, найти единомышленников из других учебных заведений (приложение 7).
Применяя цифровые лаборатории на уроках химии, учащиеся могут выполнить множество лабораторных работ, а также внеурочных исследований, например: «Изучение процесса электролиза (датчики тока и напряжения)»; «Изучение кислотности различных проб водопроводной и бутилированной питьевой и минеральной воды (датчик кислотности)»; «Взаимодействие пищевой соды с лимонной кислотой» (датчик pH), «Изучение химических свойств основных оксидов с применением цифровой лаборатории» (датчики температуры и рН) (приложение 8). Так, например, при изучении кислотности различных веществ ученики самостоятельно делают вывод, что многие популярные напитки вредны для пищеварительной системы, а при использовании некоторых моющих средств, содержащих химические реактивы необходимо пользоваться перчатками.
Заключение
Одним из важнейших методических принципов позволяющих эффективно использовать информационные и коммуникационные технологии является совмещение компьютерных технологий с традиционными. Использование ИКТ на уроке должно быть целесообразно и методически обосновано, а не служить данью веления времени. К информационным технологиям я обращаюсь лишь в том случае, если они обеспечивают более высокий уровень образовательного процесса по сравнению с другими методами обучения. Компьютер в состоянии заменить основную часть наглядных пособий и моделей (а они порой бывают слишком объёмными и громоздкими, особенно по органической химии, к тому же количество пособий не всегда достаточно для обеспечения всего класса).
Применение компьютеров на уроках химии облегчает отработку материала, способствует повышению познавательного интереса к химии, развитию желания и умения учиться, даёт возможность осуществлять индивидуальный подход в обучении и позволяет объективно оценить знания учащихся. Наблюдения за процессом обучения показали, что на уроках с использованием ИКТ даже “слабые” учащиеся работают более активно, не отвлекаются, заинтересованно выполняют задания. Учащиеся в ходе работы знакомятся с интересной информацией (текст, анимация), имеют возможность увидеть на экране высококачественные снимки, внимательно их рассмотреть, что, конечно, помогает им лучше понять материал. Мультимедиа – технологии позволяют не только выстраивать материал в виде последовательного изложения, но и создают возможность нелинейного перемещения между отдельными частями курса.
Регулярное применение ИКТ на уроках химии в 8-11 классах показывает следующие результаты: учащиеся стали более заинтересованными в изучении такого сложного предмета как химия, т.к. сложность изучаемых понятий нивелируется различными демонстрациями (презентации, видеоролики, интерактивные модели опытов и процессов, схемы). Опросы, проводимые среди школьников на этапах рефлексии урока, свидетельствуют о формировании познавательной активности и интересе учеников при изучении химии с использованием ИКТ больше, чем с использованием таблиц, схем на бумажных носителях, и урок с доской.
ИКТ способствует повышению познавательного интереса к предмету, содействует росту успеваемости учащихся по предмету, а также позволяет учащимся проявить себя в новой роли, формирует навыки самостоятельной продуктивной деятельности, способствует созданию ситуации успеха для каждого ученика.
ИКТ дают экономию времени на уроке, глубину погружения в материал, повышенную мотивацию обучения, интегративный подход в обучении, возможность одновременного использования аудио-, видео-, мультимедиа- материалов, возможность формирования коммуникативной компетенции учащихся, т.к. ученики становятся активными участниками урока не только на этапе его проведения, но и при подготовке, на этапе формирования структуры урока, привлечение разных видов деятельности, рассчитанных на активную позицию учеников, получивших достаточный уровень знаний по предмету, чтобы самостоятельно мыслить, спорить, рассуждать, научившихся учиться, самостоятельно добывать необходимую информацию.
Список литературы
Гин А. Приемы педагогической техники. «Вита-Пресс». М. 1999.
Данилова А.Г. Как организовать и провести урок-исследование. / Химия в школе. 1999, № 7. С. 21-24.
Зимина А. И. Применение цифровых лабораторий «Архимед» на уроках химии. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (дата обращения 11.06.2013)
Касимова С.П. Развитие познавательной деятельности учащихся на уроках химии. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (дата обращения 24.05.2013)
Кураева Г.Н. Использование ИКТ на уроках химии как средство развития познавательной компетенции учащихся 12-летнего образования. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (дата обращения 06.06.2013)
Люблинская А. А. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Учебное пособие для студентов педагогических ин-тов. М., «Просвещение», 1971 г.
Минаков Д.В. Использование цифровой лаборатории «Архимед» в образовательном процессе школы. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (дата обращения 12.06.2013)
Прихожан А. Познавательная активность. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (дата обращения 14.08.2013)
Сысманова Н.Ю. Информационные технологии как средство повышения эффективности обучения в школе. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (дата обращения 29.05.2013)
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. КОНСПЕКТ УРОКА ХИМИИ В 9 КЛАССЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИКТ
Тема урока: Бериллий, магний и щелочноземельные металлы
Цели: 1) Образовательная: дать общую характеристику металлов главной подгруппы II группы. Рассмотреть основные физические и химические свойства этих элементов. Продолжить обучение учащихся пользоваться периодической системой и электронной теорией при обосновании физических и химических свойств простых и сложных веществ.
Совершенствовать умения составления уравнений химических реакций.
2) Воспитательная: Продолжить формирование мировоззрения о химической составляющей естественно – научной картины мира на примере щелочноземельных металлов, воспитание убежденности в позитивной роли химии в жизни современного общества. Воспитывать позитивное отношение к учению, прививать любовь к предмету, создавать комфортные отношения между участниками.
3) Развивающая: Продолжить формирование устойчивого интереса к химической науке и практике, положительных мотивов учения, развивать логическое мышление и интеллектуальные умения (анализировать, сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы), внимательность, самостоятельность при выполнении заданий
Задачи: Отрабатывать умения и навыки при решении химических уравнений и задач; применять полученные знания на практике; продолжить формирование культуры умственного труда; формировать коммуникационные навыки: прислушиваться к чужому мнению, доказывать свою точку зрения, находить компромиссы.
Тип урока: Урок изучения нового материала с элементами проверки знаний, с использованием цифровых образовательных ресурсов.
Методы и методические приемы: Словесные методы (диалог, беседа, устное рецензирование оценки, ответа), наглядно-демонстрационный метод (упражнения, использование схем реакций, лабораторный опыт, презентация), объяснительно-иллюстративный с элементами контроля знаний учащихся.
Оборудование для учителя: компьютер, мультимедийный проектор и презентация Microsoft PowerPoint, а также спиртовка, спички, магний, ложка для сжигания веществ
Реактивы: магний и соляная кислота, пробирки
Оформление доски на начало урока:
А) Li( Li2O( LiOH( LiCl Б) NaNa2O2Na2ONaOHNa2SO4
1 этап: Организационный момент
Приветствие учителя: Сегодня наш урок будет посвящен щелочноземельным металлам. (Слайд 1)
Домашнее задание: § 12, упражнение 1 (стр. 67) (Слайд 1)
2 Этап: Поверка домашнего задания
Прежде, чем мы приступим к изучению новой группы элементов, вспомним, что вы изучили на предыдущем уроке.
ЗАДАНИЕ № 1. К доске приглашаются 2 учащихся для решения цепочек превращений, написанных на доске (5-7 минут)
Ученик № 1.
А) Li( Li2O( LiOH( LiCl
Планируемый ответ:
4Li + O2 ( 2Li2O
Li2O + H2O ( 2LiOH
LiOH + HCl ( LiCl + H2O
Ученик № 2:
Б) Na( Na2O2 ( Na2O( NaOH( Na2SO4
Планируемый ответ:
1) 2Na + O2 ( Na2O2
2) Na2O2 + Na ( Na2O
3) Na2O + H2O ( 2NaOH
4) 2NaOH + H2 SO4( Na2SO4+2 H2O
ЗАДАНИЕ № 2. Предлагаю 3 учащимся решить уравнения на карточках (дифференцированное задание) (5-7 минут) (Приложение 1)
Карточка № 1 - на оценку «5»
Вставьте пропущенные формулы, подпишите названия сложных веществ
2K + ? (2KH
2K + ? ( 2KCl
2K + S ( ?
2K + 2H2 O ( ? + H2
2K +2 HCl(? + ?
Планируемый ответ:
2K + H2 (2KH
2K +Cl2 ( 2KCl
2K + S ( K2S
2K + 2H2 O ( 2KOH+ H2
2K +2 HCl(2KCl+ H2
Карточка № 2 - на оценку «4»
Найдите ошибки, подпишите названия сложных веществ
KOH+ HCl( KCl2+ H2O
2KOH+CO2( KCO3 + H2
2KOH+CuSO4 (CuO+ KSO4 + H2
Планируемый ответ:
KOH+ HCl( KCl+ H2O
2KOH+CO2( K2CO3 + H2O
2KOH+CuSO4 (Cu(OH)2+ K2SO4
Карточка № 3 - на оценку «3»
Продолжите уравнения реакций, расставьте необходимые коэффициенты
K +Cl2 (
K +2HCl(
KOH+ HCl(
Планируемый ответ:
2K +Cl2 ( 2KCl
2K +2 HCl(2KCl+ H2
KOH+ HCl( KCl+ H2O
ЗАДАНИЕ 3. Пока 2 учащихся работают у доски, 3 учеников работают по карточкам, провожу фронтальный опрос
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
Группу каких элементов вы изучали на предыдущем уроке?
Щелочные металлы
Какие химические элементы относят к семейству щелочных металлов.
Литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций
Где встречаются щелочные металлы в природе?
В виде оксидов, оснований или в составе минералов
Почему щелочные металлы не встречаются в природе в чистом виде?
У них очень высокая химическая активность
С чем связана высокая химическая активность щелочных металлов? (Свяжите строение их атомов с их положением в ПСЭ)
У них 1 электрон на внешнем уровне (они находятся в 1 группе главной подгруппе), который они могут очень легко отдавать, проявляя при этом восстановительные свойства.
Как тогда нужно хранить щелочные металлы?
Под слоем керосина, чтобы они не взаимодействовали с кислородом воздуха и другими веществами
Какие физические свойства щелочных металлов вам известны?
Очень мягкие, легко режутся ножом, металлический блеск на свежем срезе.
Перечислить основные химические свойства ЩМ
Взаимодействуют с неметаллами, образуя бинарные соединения (с кислородом, водородом, мерой, хлором, азотом и др.), с водой (образуют основания), с кислотами (образуют соли), с солями менее активных металлов
После окончания фронтального опроса – собираю карточки и проверяем вместе с классом решение цепочек уравнений на доске.
Физминутка
Этап 3. Актуализация знаний.
Сегодня мы познакомимся с типичными металлами-элементами второй группы главной подгруппы, их соединениями и сравним их со щелочными металлами. Запишите, пожалуйста, тему урока (слайд 1)
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
Что вы знаете о щелочноземельных металлах? Расскажите (слайд 2)
Это элементы 2 группы главной подгруппы, следовательно, на внешнем уровне у них по 2 электрона, которые они могут достаточно легко отдавать, проявляя при этом восстановительные свойства.
Какому атому принадлежать электронные формулы? (слайд 2) Что общего в электронном строении элементов 2 группы главной подгруппы? а в чем разница?
Распределяют электронные формулы, согласно количеству энергетических уровней.
Общее – в том, что у них одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне (2).
А разница – в количестве энергетических уровней (их количество увеличивается сверху вниз)
Как будет изменяться радиус атомов в этой подгруппе сверху вниз? (слайд 2)
Он будет увеличиваться, т.к. растет число энергетических уровней
Как будут изменяться металлические, восстановительные свойства сверху вниз по этой подгруппе? (слайд 2)
Будут увеличиваться, т.к. растет радиус атомов
Какой элемент будет обладать самыми металлическими свойствами?
Радий
Чего вы не знаете пока о щелочноземельных металлах?
Откуда появилось такое название этой группы, какими физическими и химическими свойствами они обладают
Как вы думаете, о чем сегодня пойдет наша речь? (какова будет сегодняшняя цель нашего урока?)
Учащиеся формируют цель урока: Изучить физические, химические свойства щелочноземельных металлов, соединения, которые они могут образовывать.
Рассмотрим происхождение названия:
«Земельными они названы потому, что в природе они встречаются в состоянии соединений, образующих нерастворимую массу земли, и сами в виде оксидов имеют землистый вид» - Д.И.Менделеев.
Рассмотрим физические свойства щелочноземельных металлов. Как вы думаете, какими физическими свойствами будут обладать щелочноземельные металлы?
Предполагают: металлический блеск, мягкость (по аналогии с щелочными), невысокая плотность.
Щелочноземельные металлы – серебристо-белые, твёрдые вещества. По сравнению со щелочными металлами обладают более высокими t°пл. и t°кип., большей твердостью.
Ве – светло-серый, хрупкий, но очень твердый материал и способен оставлять царапины на стекле; твердость других элементов подгруппы уменьшается, и барий по твердости близок к свинцу (слайд 3)
Mg – относительно мягкий, пластичный, ковкий (показать пронести в пробирке магний) (слайд 3)
Ca – твердый, пластичный (слайд 3)
Sr – ковкий (слайд 3)
Попробуйте сравнить физические свойства натрия и кальция(слайд 4)
Кто будет лучше проводить электрический ток?
У кого будет более выражен металлический блеск?
У кого будет лучше ковкость и пластичность?
Свободных электронов у кальция в два раза больше, чем у натрия, но электрический ток проводить будет хуже. Так как электрический ток есть направленное движение заряженных частиц. Чем больше частиц, тем труднее их движение упорядочить. Блестеть кальций будет лучше, чем больше свободных электронов, тем лучше отражается дневной свет. Пластичность и ковкость будут хуже, им препятствует большее число электронов.
Вывод. Кальций серибристо-белый и довольно твердый металл, с выраженным металлическим блеском.
Сделайте вывод: что обуславливает физические свойства металлов?
ВЫВОД: Физические свойства металлов обуславливает строение атомов
Что обуславливает химические свойства щелочноземельных металлов?
Наличие 2 электронов на внешнем энергетическом уровне.
Как вы думаете, с чем будут реагировать щелочноземельные металлы?
Могут предположить: с водой, кислотами, кислородом.
Рассмотрим химические свойства щелочноземельных металлов
I. Взаимодействие с неметаллами
Предположите, какой это будет тип реакции? Какие продукты будут образовываться?
Это будут реакции соединения, будут образовываться бинарные соединения
1.С кислородом:
2Me+O2=2MeO (оксид) (слайд 5)
Посмотрим, как сгорает магний (демонстрационный опыт: горение магния)
Напишите соответствующее уравнение (взаимодействие кальция с кислородом)
2 Mg +O2=2MgO
2.С галогенами:
Mе+Cl2=MеCl2 (хлорид) (слайд 5)
Напишите взаимодействие кальция с хлором
Са +Cl2=СаCl2
3.С серой:
Mе+S=MеS (сульфид) (слайд 5) Напишите взаимодействие кальция с серой
Ca+S=CaS
4.С азотом:
3Mе+N2=Mе3N2 (нитрид) (слайд 5)
Напишите взаимодействие магния с азотом
3Mg+N2=Mg3N2
5.С водородом:
Mе+H2=MеH2 (гидрид) (слайд 5)
Напишите взаимодействие кальция с водородом
Са+H2=СаH2
II. Взаимодействие с водой
Здесь есть свои особенности: Бериллий с водой не взаимодействует.
Вспомните, а как реагирует с водой магний?
Он взаимодействует только с горячей водой, как и алюминий
Какие продукты будут образовываться при взаимодействии щелочноземельных металлов с водой?
Напишите схему реакции на доске
Проверим ее, внимание на слайд (слайд 6)
Такие же как и при взаимодействии щелочных металлов с водой: основание и водород
Ме + 2НОН = Mе(OH)2 + H2
Напишите реакцию взаимодействия кальция и магния с водой
(2 учащихся к доске)
Са + 2НОН =Са(OH)2 + H2
Mg + 2НОН =Mg(OH)2 + H2
Будут ли щелочноземельные металлы реагировать с кислотой (слайд 6)
Да, при этом металл будет вытеснять водород из кислот
Докажите это на примере магния.
К доске вызывается 1 учащийся для демонстрации реакции. Перед выполнением опыта проговариваем правила ТБ
Лабораторный опыт: К уксусной кислоте присыпать несколько крупинок магния. Реакция идет очень бурно, пробирка нагревается, можно дать учащимся ее потрогать
Почему нагрелась пробирка? Какая это реакция по тепловому эффекту?
Выделилось некоторое количество тепловой энергии, это экзотермическая реакция
Магнийтермия – восстановление редких металлов из их оксидов магнием (слайд 7)
Что значит восстановление?
Напишите уравнение реакции взаимодействия магния с оксидом титана (IV)
Магний будет вытеснять редкий металл из его оксида
2Mg + TiO2 = 2MgO +Ti
Кальцийтермия – восстановление редких металлов из их оксидов кальцием (слайд 7)
5Ca + V2O5 = 5CaO +2V
Нахождение щелочноземельных металлов в природе и соединения щелочноземельных металлов
Как вы думаете, где в природе можно встретить щелочноземельные металлы в чистом виде?
Нигде, т.к. в чистом виде они не встречаются ввиду своей высокой химической активности
У вас на столах лежат листочки. Просмотрите текст глазами (15 секунд). Сейчас я показываю вам картинку, а вы – будете, пользуясь текстом, который лежит у вас на столах, будете рассказывать, где встречается и используется данный металл (слайды 8-11)
Отвечают, используя текст на столах
3 этап. Рефлексия
Сегодня мы с вами изучили щелочноземельные металлы.
Что вы узнали о них? Достигли ли вы цели, поставленной вами в начале урока?
Да, достигли, мы узнали о происхождении названия этой группы металлов, их физические и химические свойства, нахождение их в природе и применение.
Выставление оценок.
Откройте, пожалуйста, учебники на стр. 67, разберем домашнюю задачу из упражнения №1.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ИНТЕРАКТИВНАЯ ИГРА «КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ»
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ИНТЕРАКТИВНОЕ ЗАДАНИЕ: СОСТАВЬТЕ СХЕМУ
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ВИРТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОЛИЗА РАСТВОРА AlF3
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. КОНСУЛЬТАЦИЯ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ ПОСРЕДСТВОМ ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. ПОЛУЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ТЕМАТИЧЕСКИХ СЕТЕВЫХ РАССЫЛОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. УЧАСТИЕ В ДИСТАНЦИОННЫХ ОЛИМПИАДАХ И КОНКУРСАХ
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВОЙ ЛАБОРАТОРИИ «АРХИМЕД»
Инструкция по выполнению лабораторной работы по теме:
«Изучение химических свойств оксидов с применением цифровой лаборатории»
1. Подготовка к работе регистратора «Nova»:
-включить компьютер;
-подсоединить датчики температуры и рН;
-выполнить команды для входа в программу: пуск, программы, наука, Multi Lab;
-настроить регистратор: частота измерений (каждая секунда), продолжительность опыта (не менее 5 минут);
2. Проведение опытов:
Урок 1: химические свойства основных оксидов
а) основной оксид + вода
В химический стаканчик, установленный внутри кольца, закрепленного в штативе, налить 100 мл воды, добавить несколько капель раствора фенолфталеина.
Опустить датчики в воду, запустить регистратор.
Аккуратно, не попадая на электроды, добавить помощью специальной ложечки примерно 0,5 г оксида кальция CaO, перемешать стеклянной палочкой.
Измерение проводить до достижения постоянного значения рН (горизонтальный ход графика).
Прервать опыт можно кнопкой «Стоп».
Записать данные в Отчет. Файл сохранить в именной папке.
Справка- значение рН показывает реакцию среды:
рН меньше 7 - среда кислая, то есть в растворе присутствует кислота,
рН больше 7 – среда щелочная, то есть в растворе присутствует щелочь – растворимое основание
б) основной оксид + кислота
В химический стаканчик, установленный внутри кольца, закрепленного в штативе, осторожно налить 20 мл раствора 0,5 % раствора хлороводородной кислоты HCl.
Опустить датчики в стакан, запустить регистратор.
Аккуратно, не попадая на датчики, добавить примерно 0,5 г оксида кальция CaO, перемешать стеклянной палочкой.
Измерение проводить до достижения постоянного значения рН (горизонтальный ход графика).
Записать данные в Отчет. Файл сохранить в именной папке.
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. ПРОДОЛЖЕНИЕ
Отчет по лабораторной работе:
«Изучение химических свойств основных оксидов с применением цифровой лаборатории»
Класс: Ученики:
Реристратор №:
Урок 1: свойства основных оксидов.
Основной оксид + вода
1. Температура: в начале опыта ____ в конце опыта____
Вывод реакция протекает с выделением теплоты с поглощением теплоты (зачеркнуть неверный ответ)
2. Значение рН: в начале опыта____ в конце опыта____
Вывод: в результате реакции образуется кислота (рН снижается)
щелочь (рН возрастает) (зачеркнуть неверный ответ)
3. Визуальные наблюдения: цвет раствора не изменился цвет раствора стал ____________ (зачеркнуть неверный ответ, вписать верный ответ)
4. Дописать уравнение реакции, назвать вещества:
CaO + H2O =
Основной оксид + кислота
1. Температура: в начале опыта____ в конце опыта____
Вывод: реакция протекает с выделением теплоты поглощением теплоты (зачеркнуть неверный ответ)
2. Значение рН: в начале опыта____ в конце опыта____
Вывод: в результате реакции кислота расходуется (рН возрастает)
кислота образуется (рН снижается) (зачеркнуть неверный ответ)
3. Визуальные наблюдения: цвет раствора не изменился цвет раствора стал _______________(зачеркнуть неверный ответ, вписать верный ответ)
4. Дописать уравнение реакции, расставить коэффициенты, назвать вещества:
CaO + HCl =
13 PAGE \* MERGEFORMAT 143315
Формирование познавательной активности обучающихся на уроках химии в 8-11 классах с использованием ИКТ. Стельмах Е.В.
Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 515