Глава 1. Возможности использования модульного обучения при изучении курса органической химии

Глава 1. Возможности использования модульного обучения при изучении курса органической химии

Как показывают последние социологические исследования, в российском обществе растет потребность в самостоятельно мыслящих образованных выпускниках школ, умеющих самостоятельно учиться на протяжении всей жизни. Однако, как показывают исследования школьной практики, учащиеся затрудняются самостоятельно и мотивированно организовывать свою познавательную деятельность, производить поиск нужной информации по заданной теме в источниках различного типа, объективное оценивание своих возможностей, большинство учащихся не владеет навыками сотрудничества в совместной деятельности в учебно-воспитательном процессе. Поэтому актуальной деятельностью учителя в целом становится организация познавательной деятельности учащихся по предмету, как через индивидуальную, так и через совместную работу учащихся в паре, группе, обучение сотрудничеству, культуре общения.

Исходя из вышеизложенного, основными целями моей работы в данном направлении, являются:

1. Развитие творческой активной личности учащихся 10 классов (гуманитарного и физико-математического профиля) и общей информированности в области органической химии.

2. Формирование творческой и нравственной личности, ориентируемой на самоопределение и самореализацию в современном обществе (закон об образовании).

Для реализации данных целей в предмете химии можно выделить следующие задачи работы:

1. Формирование внутренней потребности к самосовершенствованию.

2. Повышение мотивации к учению через изучаемый предмет

3. Создание системы творческих заданий по органической химии для организации совместной творческой деятельности с использованием технологии модульного обучения в химии.

4. Развитие умений наблюдать и объяснять явления и закономерности, проявляющиеся в природе, лаборатории, в повседневной жизни; воспитание элементов эколого-химической культуры.

5. Формирование у учащихся основных понятий и законов органической химии, фактов, научного языка, раскрытие доступных обобщений мировоззренческого характера, т.е. овладение основами знаний химическойнауки.

Пути реализации целей и задач

Методологический уровень.

Программа

О.С. Габриелян. Программа курса химии VIII - XI классов для сельских и городских школ; 2001 г.; утверждена Минобразования РФ в 1998 году.

Учебники

О.С. Габриелян и др. Химия. 10 класс; 2000-2001

Эксперимент (приложение 1)

· Проведение8 практических работ по следующим темам:

· Качественный анализ органических соединений

· Углеводороды (получение и качественные реакции)

· Качественные реакции на кислородсодержащие органические вещества

· Альдегиды

· Карбоновые кислоты

· Синтез сложных эфиров. Гидролиз жиров

· Углеводы

· Амины. Аминокислоты. Белки.

Содержательный уровень

Одной из современных и перспективных технологий, способствующей формированию не только познавательных действий, но и системы взаимодействия отношений, общения между учащимися является технология модульного обучения, обеспечивающая индивидуализацию образовательных программ и путей их усвоения в зависимости от способностей и интересов учащихся. В педагогической литературе модуль определяется как “целевой, функциональный узел обучения, который объединяет учебное содержание и технологию овладения им”. Теория модульного обучения подробно изложена в работах И.Б. Сенновского, П.И. Третьякова, Т.И. Шамовой, П.А. Юцявичене и др.

Модульная технология существенно отличается от других систем обучения: содержание обучения представляется в законченных самостоятельных блоках, сложность которых зависит от уровня обученности учащихся. Учитель взаимодействует индивидуально с каждым обучаемым как непосредственно - в прямом контакте, так и опосредованно - через модули; каждый обучаемый большую часть времени работает самостоятельно, в удобном для него темпе обучения; изменяется функция учителя в учебном процессе, учитель превращается в учителя-консультанта.

Для решения задач на всех уровнях, отбор материала производится дифференцированно (особенно для учащихся 8-9 классов). Минимум содержания образования по химии выделен в тематическом планировании, разработаны разделы - модули для 8 класса - “Количественные отношения в химии”, для 9 класса - “Органическая химия”, “Экология города”, для 10 класса - “Углеводороды”, “Кислородсодержащие соединения”, для 11 класса - “Химия и общество”.

Далее в качестве примера приводится разработка модуля по разделу “Кислородсодержащие органические вещества” курса “Органическая химия” (приложение 2) для классов гуманитарного и физико-математического профиля (10-й класс) в лицее - интернате №1, апробирована в 2002/2003 учебном году. Предлагаемый модуль разработан на основе обязательного минимума содержания курса органической химии для 10-х классов средней общеобразовательной школы и программы О.С. Габриеляна, имеет практическую и экологическую направленность.

Опыт работы показал, что при изучении курса органической химии можно использовать учебник не только О.С. Габриеляна, но и другие учебники, и учебные пособия по интересующей нас тематике. Использование блочно-модульной системы на уроке привело к изменению структуры темы “Кислородсодержащие органические вещества” по органической химии для 10-х классов (таблицы 1, приложение 3). Данные изменения способствуют интегрированному восприятию учебного материала учеником. Также данный модуль можно использовать в общеобразовательных и профильных классах в соответствии с уровнем подготовки учащихся. Кроме того, при организации модуля высвобождается время для решения задач, изучения блока “Биологически активные вещества”, увеличению числа лабораторных и практических работ.

Согласно программе изучения химии в качестве непрофильной дисциплины, на изучение этого раздела отводится 24 ч, из которых 15 уроков приходится на модуль, учебным элементом (УЭ) которого является табличный УЭ (таблица 1, приложение 3).

Изучение химии по этой программе с использованием элементов модульной технологии начинается с изучения составляющих органических кислородсодержащего вещества, в результате чего, познается взаимосвязанная система химических понятий в следующей последовательности (схема 1):

Схема 1.

Выводы.

Исходя из вышеизложенного, можно отметить следующее:

1. Модульная технология позволяет изменить структуру учебного процесса, способствуя переключению традиционных дидактических подходов на более эффективные.

2. Наиболее эффективными представляется сочетание модульных уроков и общепринятых при работе в школе поскольку учащиеся должны уметь работать у доски, правильно излагать свои мысли, уметь работать перед классом.

3. Введение отдельных модульных уроков (например, “Количественные отношения в химии”) можно вводить с 8 класса при изучении курса неорганической химии, с тем, чтобы ребенок адекватно оценивать себя и свои возможности. Организацию модульного обучения можно проводить как в классах профильного, так и непрофильного обучения химии.

4. В модульной технологии активный процесс обучения состоит из следующих этапов: принятие цели учеником, подготовка к восприятию нового, практическая и исследовательская учебная деятельность, анализ содержания, подведение итогов учения.

5. Предлагаемая модульная система организации учебно-воспитательного процесса разрешает многие противоречия и проблемы современной школы за счет создания гибкой технологии с диагностируемыми целями, целостной структуры.

6. В качестве конечных результатов учебно-воспитательного процесса предполагается развитие познавательных, социальных, коммуникативных и профессионально направленных способностей личности, формирование у каждого ученика необходимых умений и навыков к самообразованию, развитию креативности.

7. Использование в преподавании технологии модульного обучения позволяет повысить интерес к изучаемому предмету, ликвидировать перегрузку учащихся, сформировать умения и навыки самообразования, повысить результативность обучения.

Во второй главе представлено изучение темы «Моносахариды» с использованием модульной технологии.

Глава 2. Теоретическая поддержка темы «Глюкомза» (C₆H₁₂O₆)

(«виноградный сахар», декстроза) встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, отчего и произошло название этого вида сахара. Является шестиатомным сахаром (гексозой).

Физические свойства

Белое кристаллическое вещество сладкого вкуса, растворимое в воде и органических растворителях, растворимо в реактиве Швейцера: аммиачном растворе гидроксида меди -- Cu(NH3)4(OH)2, в концентрированном растворе хлорида цинка и концентрированном растворе серной кислоты.

Строение молекулы

Глюкоза может существовать в виде циклов (б и в глюкозы).

б и в глюкозы

Переход глюкозы из проекции Фишера в Haworth projection.

Глюкоза-- конечный продукт гидролиза большинства дисахаридов и полисахаридов.

Химические свойства

Глюкоза может восстанавливаться в шестиатомный спирт (сорбит). Как и все альдегиды, глюкоза легко окисляется. Она восстанавливает серебро из аммиачного раствора оксида серебра и медь(II) до меди(I).

Проявляет восстановительные свойства. В частности в реакции растворов сульфата меди с глюкозой и гидроксидом натрия. При нагревании эта смесь реагирует с обесцвечением (сульфат меди сине-голубой) и образованием красного осадка оксида меди(I).

Образует оксимы с гидроксиламином, озазоны с производными гидразина.

Легко алкилируется и ацилируется.

При окислении образует глюконовую кислоту, если воздействовать сильными окислителями на ее гликозиды, и гидролизовать полученный продукт можно получить глюкуроновую кислоту, при дальнейшем окислении образуется глюкаровая кислота.

Биологическая роль

Глюкоза-- основной продукт фотосинтеза, образуется в цикле Кальвина.

В организме человека и животных глюкоза является основным и наиболее универсальным источником энергии для обеспечения метаболических процессов. Способностью усваивать глюкозу обладают все клетки организма животных. В то же время, способностью использовать другие источники энергии -- например, свободные жирные кислоты и глицерин, фруктозу или молочную кислоту -- обладают не все клетки организма, а лишь некоторые их типы.

Транспорт глюкозы из внешней среды внутрь животной клетки осуществляется путём активного трансмембранного переноса с помощью особой белковой молекулы -- переносчика (транспортёра) гексоз.

Глюкоза в клетках может подвергаться гликолизу с целью получения энергии в виде АТФ. Первым ферментом в цепи гликолиза является гексокиназа. Активность гексокиназы клеток находится под регулирующим влиянием гормонов -- так, инсулин резко повышает гексокиназную активность и, следовательно, утилизацию глюкозы клетками, а глюкокортикоиды понижают гексокиназную активность.

Многие отличные от глюкозы источники энергии могут быть непосредственно конвертированы в печени в глюкозу -- например, молочная кислота, многие свободные жирные кислоты и глицерин, или свободные аминокислоты, прежде всего, наиболее простые из них, такие, как аланин. Процесс образования глюкозы в печени из других соединений называется глюконеогенезом.

Те источники энергии, для которых не существует пути непосредственного биохимического превращения в глюкозу, могут быть использованы клетками печени для выработки АТФ и последующего энергетического обеспечения процессов глюконеогенеза, ресинтеза глюкозы из молочной кислоты, либо энергообеспечения процесса синтеза запасов полисахарида гликогена из мономеров глюкозы. Из гликогена путём простого расщепления опять-таки легко производится глюкоза.

В связи с исключительной важностью поддержания стабильного уровня глюкозы в крови, у человека и многих других животных существует сложная система гормональной регуляции параметров углеводного обмена.

При окислении 1 грамма глюкозы до углекислого газа и воды выделяется 17,6 кДж энергии.

Запасённая максимальная «потенциальная энергия» в молекуле глюкозы в виде степени окисления?4 атома углерода (С^?4) может понизиться при метаболических процессах до С⁺⁴ (в молекуле CO₂). Её восстановление на прежний уровень могут осуществлять автотрофы.

Применение

Глюкозу используют при интоксикации (например при пищевом отравлении или деятельности инфекции), вводят внутривенно струйно и капельно, так как она является универсальным антитоксическим средством.

Ход урока

План урока.

1. Организационный момент.

2. Повторение знаний об углеводах, приобретенные на уроках биологии.

3. Классификация углеводов.

4. Физические свойства глюкозы.

5. Установление строения молекулы глюкозы.

6. Знакомство с циклическими формами глюкозы.

7. Закрепление пройденного материала, подведение итогов урока.

8. Домашнее задание.

1. Организационный момент.

Проверка присутствующих. Ознакомление учащихся с темой и дидактической целью урока.

2. Повторение знаний об углеводах, приобретенные на уроках биологии.

- Что вы знаете о нахождении углеводов в природе и их биологическом значении?

- Почему класс этих веществ получил такое название?

- Какие представители углеводов вам известны?

- На какие группы можно поделить углеводы по составу и свойствам?

3. Классификация углеводов.

Демонстрация схемы “Классификация углеводов”. Учащиеся записывают схему в тетрадь, делают короткие сообщения сведений из истории открытия углеводов. Впервые термин “углеводы” предложил русский химик из Дерпта (ныне Тарту) К. Шмидт в 1844 году. В 1811 году русский химик Константин Готлиб Сигизмунд (1764-1833) впервые получил глюкозу гидролизом крахмала.

4. Физические свойства глюкозы.

Что вам известно о глюкозе?

Каковы физические свойства глюкозы? (На столах у учащихся глюкоза кристаллическая, вода, стеклянные палочки).

5. Установление строения молекулы глюкозы.

Постановка проблемы:

Если глюкоза - кислородсодержащее вещество, то какие функциональные группы могут содержаться в ее молекуле?

Решение проблемы:

Учащиеся выдвигают гипотезу:

А) молекула глюкозы может содержать функциональные группы атомов -ОН, одну или несколько.

Преподаватель предлагает учащимся проверить экспериментально:

а) отсутствие или присутствие карбоксильной групп

Учащиеся проводят испытания раствора глюкозы индикатором (отсутствие изменения окраски индикатора говорит об отсутствии карбоксогруппы в молекуле глюкозы)

б) отсутствие или присутствие гидроксогруппы -ОН

Учащиеся проделывают реакцию с гидроксидом меди (образуется ярко-синий раствор). Учащиеся устанавливают сходство глюкозы и глицерина, делают вывод: Глюкоза - многоатомный спирт.

Образование пятиуксусного эфира говорит о наличии 5 гидроксогрупп. Глюкоза с уксусной кислотой дает пятиуксусный сложный эфир. Уксусная кислота одноосновная, следовательно, такой эфир образуется в том случае, если молекула глюкозы содержит 5 гидроксогрупп.

 

в) наличие альдегидной группы

Учащиеся нагревают раствор глюкозы с гидроксидом меди (появление красного осадка оксида меди (1), говорит о прошедшем восстановлении гидроксида меди (2), и, следовательно, присутствии в молекуле глюкозы альдегидной группы.

Большое число атомов водорода свидетельствует о том, что остальные связи в молекуле заняты атомами водорода.

Вопрос к учащимся:

- Как должны быть расположены гидроксогруппы: попарно у одного и того же углеродного атома или у разных?

Ответ учащихся:

- У разных, иначе молекула будет неустойчивой.

Учащиеся делают вывод: Глюкоза - альдегидоспирт.

6. Знакомство с циклическими формами глюкозы.

Ученые установили, что у глюкозы существуют молекулы циклического строения. Преподаватель показывает учащимся таблицу “Циклические формы глюкозы: альфа-форма глюкозы и бетта-форма глюкозы”.

В водных растворах глюкоза находится в основном в циклических формах и менее 1% - в альдегидной (открытой) форме.

Альфа- и бетта - формы глюкозы изомерны друг другу.

Вопрос к учащимся: “Что называется изомерией?”.

7. Закрепление пройденного материала.

Вопросы:

1. К какому классу органических веществ принадлежит глюкоза?

2. На основании каких опытов было сделано заключение о строении глюкозы?

3. Напишите формулу глюкозы как альдегидоспирта.

4. При растворении кристаллической альфа-глюкозы вводе в растворе обнаруживают три формы глюкозы. Какие? Почему это возможно?

Подведение итогов урока.

8. Домашнее задание.

Написать короткие сообщения о применении глюкозы. Составить схему и кроссворд.

ХОД УРОКА

Учитель. Ребята, попробуйте угадать сами тему сегодняшнего урока. Вещество, о котором мы будем говорить, находится у меня на столе, его очень много в организме человека, в зеленых растениях.

Учащиеся (предполагают). Белки. Жиры. Углеводы.

Учитель. Правильно, углеводами называется класс, к которому относится данное вещество. Вы часто покупаете его в аптеке, но не для того, чтобы лечиться, а просто захотелось сладкого. Что же это за вещество?

Учащиеся. Гематоген. Витамины. Глюкоза.

Учитель. Да! Тема урока сегодня «Глюкоза: строение, свойства и значение в жизни человека».

Наш класс превращается в научную лабораторию, где будут работать четыре отдела над одной темой, и каждый отдел должен найти ответы на вопросы.

1) К какому классу относится глюкоза?

2) Каковы ее физические и химические свойства?

3) Как можно получить глюкозу?

4) Какое значение глюкоза имеет для человека?

Результатом работы вашего звена-отдела будет опорный конспект - проект, в котором вы отразите свою работу за два урока. Это может быть таблица, рисунок, уравнения химических реакций на одном форматном листе.

I. Актуализация знаний

Работа в группах. Каждая группа получает карточку с вопросами.

1. Какие классы органических кислородсодержащих веществ были изучены ранее? (Спирты, альдегиды, кислоты.) 2. Вспомните функциональную группу спиртов и качественную реакцию на многоатомные спирты. 3. Вспомните специфические реакции на альдегиды.

Учитель. Возникает вопрос, какой класс мы будем изучать сегодня? К какому классу относится глюкоза?

Учащиеся высказывают несколько точек зрения.

* Класс, какой мы еще не изучали, что-то новое.

* Это вещество не имеет функциональной группы кислот, т.к. сладкое на вкус.

* Если сладкое, может быть, сходно с глицерином и имеет гидроксильные группы ОН.

* Это вещество содержит группы: NO ₂, NH ₂, альдегидную.

Учитель. Благодарю вас за ответы. Чтобы проверить на практике, какая гипотеза будет правильной, предлагаю провести небольшой эксперимент.

Каждая группа проводит опыт с имеющимися на столе реактивами.

Некоторые группы к раствору глюкозы приливают свежеосажденный гидроксид меди и радостно сообщают, что глюкоза - многоатомный спирт. Другие группы к раствору глюкозы приливают аммиачный раствор серебра и нагревают. Проделав опыт, утверждают, что это альдегид.

Возникает дискуссия, мнения ребят разделились.

Проблемный вопрос. К какому классу относится глюкоза?

Выдвижение гипотез.

* Глюкоза- это многоатомный спирт.

* Глюкоза- это альдегид.

Решение проблемы.

Учитель предлагает не торопиться и использовать все имеющиеся на столе реактивы. Учащиеся каждой группы, проделав второй опыт, с удивлением делают открытие, что глюкоза имеет свойства и многоатомных спиртов, и альдегидов.

Учитель. Продолжим исследования в наших научных лабораториях. Попробуйте предположить молекулярную формулу глюкозы, зная, что ее относительная молекулярная масса равна 180 и количество атомов кислорода равно количеству атомов углерода.

Ребята снова выдвигают несколько гипотез.

* Необходимо учитывать наличие атомов углерода.

* Их должно быть меньше десяти, т.к. M _r (глюкозы) = 180.

* И атомов кислорода не может быть десять.

* Если предположить, что в молекуле глюкозы пять атомов кислорода?

Учитель (упрощает задачу). В молекуле глюкозы шесть атомов углерода, и простейшая формула глюкозы СH₂О.

Ребята производят математические действия.

M _r (глюкозы) = 180,

M _r (СH₂О) = 12 + 1*2 + 16 = 30,

К = M _r (глюкозы)/ M _r (СH₂О) = 6.

Необходимо все индексы в формуле умножить на 6. Каждая научная лаборатория с легкостью определяет молекулярную формулу глюкозы - С₆Н₁₂О₆.

Учитель. А теперь сами попытайтесь составить структурную формулу. Какие данные необходимо для этого знать?

Учащиеся. Количество альдегидных групп. Количество гидроксильных групп. Циклическое это вещество или нет?

Во время фронтальной беседы с ребятами выясняем, что в составе молекулы глюкозы одна альдегидная группа и пять гидроксильных групп.

В проекте у ребят появляется новая запись:

Учитель. Если глюкоза - альдегидоспирт, то она должна давать, очевидно, и другие реакции альдегидов.

Учитель проводит демонстрационный опыт. В раствор глюкозы приливает бесцветный раствор фуксинсернистой кислоты. Красное окрашивание не проявляется.

Для проверки к раствору формалина (альдегид) приливает раствор фуксинсернистой кислоты - появляется красное окрашивание.

Возникает противоречие, требующее более глубокого изучения строения вещества. Как говорил Козьма Прутков: «Отыщи всему начало, и ты многое поймешь».

Учитель. Свойства зависят от строения. Как показали исследования, в растворе глюкозы имеются молекулы не только с открытой цепью атомов, но и циклические. Что же представляют собой циклические молекулы глюкозы? Вы выяснили строение молекулы линейной, а может ли она образовать кольцо?

Ученики высказывают несколько мнений.

* Да, т.к. происходит вращение атома углерода.

* Если разорвется двойная связь, концы могут соединиться в цикл.

* Нет, т.к. двойная связь находится с одной стороны молекулы.

Возникает проблемная ситуация.

Решение проблемы.

Учитель. На столе имеются линейные шаростержневые модели глюкозы. Каждая лаборатория должна построить циклическую форму глюкозы и продемонстрировать ее классу.

Закрепление материала. Образование циклической формы можно представить следующим образом. При сохранении валентных углов альдегидная группа (1-й атом углерода) ближе всего подходит к 5-му углеродному атому. Происходит разрыв -cвязи, и к кислородному атому присоединяется атом водорода гидроксильной группы 5-го С-атома, а потерявший этот атом кислород гидроксигруппы замыкает цикл.

Учитель (показывает рисунок). Циклическая форма отображает не только порядок атомов в молекуле, но и их пространственное расположение. Сравните формулу глюкозы циклической формы с той, которую вы построили ранее. Найдите отличия.

Предположения учащихся.

* Изменилось положение группы ОН у последнего С -атома.

* Нет, у первого атома, где перестраивались атомы.

Учитель. А почему это происходит?

Почти одновременно и все сразу выдвигают одну гипотезу: происходит вращение атома углерода.

Учитель. Попробуйте это сделать на шаростержневых моделях, которые у вас на столе.

Ребята убеждаются, что сделать это невозможно.

Опять возникает противоречие, которые учащиеся объяснить не могут. Но выдвигают гипотезу: пока молекула имеет линейное строение, вращение атомов углерода возможно, а в циклической форме это сделать нельзя.

Учитель. Вращение С -атома возможно только в открытой форме, совместно с альдегидной группой. В результате взаимодействия первого и пятого атомов углерода появляется новая ОН -группа у первого атома, которая может занять два положения: над и под плоскостью цикла. Поэтому возможны две циклические формы глюкозы - -форма ( ОН -группы при 1-м и 2-м атомах углерода расположены по одну сторону кольца молекулы) и -форма (группы ОН находятся по разные стороны):

Между -формой и -формой глюкозы существует равновесие, они могут превращаться одна в другую через альдегидную - переходную - форму. Занесите эти данные в свой проект.

III. Получение глюкозы

Учитель. Можно ли получить глюкозу из известного вам вещества формалина?

Возникает активная дискуссия, высказывается несколько противоположных мнений.

* Нет, т.к. формалин убивает все живое, а глюкоза поддерживает жизнь.

* Можно, но эту глюкозу нельзя будет в пищу употреблять.

* В химии все возможно.

* Можно, т.к. при химической реакции образуется новое вещество с новыми свойствами.

* Нет, у этих веществ свойства совсем разные.

Учитель. Спасибо за гипотезы. Какая из них правильная, вы убедитесь сами.

Когда собираются сохранить (законсервировать) ткань, убив в ней все живое - гнилостные микроорганизмы, грибки, бактерии, - дают такой совет: «Поместите препарат в формалин».

Но великий русский химик А.М.Бутлеров увидел в этом веществе один из источников жизни: в растворах слабых оснований молекулы формалина, соединяясь друг с другом, образуют цепочку углеводов.

6HCOOH = C₆H₁₂O₆ + 3O₂.

Так в 1861 г. Бутлеров доказал, что смерть рождает жизнь. Внесите в проект этот способ получения глюкозы, дополнив материалами учебника.

ВАРИАНТ 1

1. Глюкоза - важнейший представитель моносахаридов.

2. Глюкоза по химическому строению является кетоноспиртом.

3. В результате процесса спиртового брожения глюкозы образуются этиловый спирт и кислород.

4. Лимонную кислоту можно получить при лимоннокислом брожении глюкозы.

5. Гомологом глюкозы является фруктоза.

6. В состав нуклеотидов ДНК входят остатки линейных молекул моносахарида рибозы.

7. В молекуле дезоксирибозы на один атом кислорода больше, чем в молекуле рибозы.

8. Массовая доля сахарозы в сахарном тростнике несколько выше, чем в сахарной свекле.

9. При гидролизе сахарозы образуются глюкоза и фруктоза.

10. Сахароза способна восстанавливать металлическое серебро из аммиачного раствора оксида серебра(I).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

Галеева Л.Н. Сто приемов для учебного успеха ученика на уроках биологии: Методическое пособие для учителя. М.: 5 за знания, 2006 г.

Гузеев В.В. Поколения образовательных технологий: “Традиционные методики”, Модульно-блочные и цельноблочные технологии. Ж.: Химия в школе. №9 – 2003 г.

Гузеев В.В. Основы образовательной технологии: дидактический инструментарий. Библиотека журнала “Директор школы”, №4. 2006 г.

Иноземцева Н.А. Клетка – структурная единица живого. Модульное планирование темы. Ж.: Биология в школе №2. 2003 г.

Козлович Ю.П. Модульная технология: изучение полисахаридов. Ж. Химия в школе. №3. 2004 г.

Лернер Г.И. Учебная литература как средство формирования интеллектуальных умений. Ж.: Биология в школе. №1. 2003 г.

Митрофаненкова Л.В., Улитина С.Н. Модульные технологии обучения. Пособие.

Соколова В.В. “Развитие жизни на Земле”. Блочно-модульная технология обучения. Ж.: Биология в школе. №7. 2001 г.

Фадеева Т.П. Модульный урок по теме “Побег”. Ж. Биология в школе. №1. 2004 г.

Введение

 

В соответствии с современными тенденциями развития общества становится очевидным тот факт, что образовательные учреждения нуждаются в такой системе обучения, которая бы удовлетворяла образовательные потребности каждого учащегося в соответствии с его склонностями, интересами и возможностями. Необходима переориентация процесса обучения. Актуальным становится изучение личности учащегося, как центральной фигуры процесса обучения, а также внимание не только к содержанию образования, но и к способам управления деятельностью учащихся.

Таким образом, актуальность предлагаемого исследования на современном этапе обусловлена:

- необходимостью устранения противоречия между необходимостью соответствовать новым требованиям и реальными условиями учебного процесса.

- присутствующими в школе условиями: перегрузка, снижение интереса к учебе, снижение качества знаний.

Как результат, идет активный поиск инновационных технологий, повышающих мотивацию учебной деятельности, стимулирующих самостоятельность учащихся. Исследователи приходят к выводу, что наиболее эффективные условия для развития познавательной самостоятельности учащихся заключены в такой системе обучения, которая бы обеспечила ученику развитие его мотивационной сферы, интеллекта, склонностей, самостоятельности, коллективизма, умении осуществлять самоуправление учебно-познавательной деятельностью.

Одной из таких систем, реализующей данные требования на практике является модульное обучение. По утверждению исследователей оно индивидуализирует обучение и в связи с этим создает условия для самостоятельной познавательной деятельности учащихся.

В работе по внедрению в образовательный процесс модульной технологии центральным моментом являются такие формы организации учебной деятельности, в основе которых лежит самостоятельность и ответственность за результаты труда самих обучающихся. Преподаватель при этом выступает в роли организатора учебного процесса на проблемной основе, действуя, как руководитель и партнер, чем как источник готовых знаний и директив для студентов.

Цель – определить сущность и разработать программу модульного обучения.

Задачи: - установить место модульного обучения в системе современных образовательных технологий;

- определить сущность технологии модульного обучения;

- разработать обучающий модуль для учащихся по курсу химии с целью повышения эффективности образовательного процесса и развития у школьников положительных личностных качеств

Задания, имеющие пропуски в тексте (решении).

• Заполните пропуски.

Продукт любой химической реакции стоит из тех же самых …, из которых состояли ….Атомы при химических реакциях сохраняются, значит, сохраняется и … всех атомов. Следовательно, продукты любой химической реакции должны иметь такую же …, какова была общая масса … веществ.

Задания с возрастающим уровнем сложности. Это, например, задачи, составленные на основе одного сюжета. Каждая последующая задача содержит элемент решения предыдущей.

• Решите задачи.

1. Вычислите объём аммиака (н. у.), полученного в лаборатории при нагревании смеси хлорида аммония массой 21,4 г и гидроксида натрия, взятого в избытке. Найдите массу гидроксида натрия, который потребуется для того, чтобы весь хлорид аммония вступил в реакцию.

2. На 107 г раствора, содержащего 20% хлорида аммония, подействовали избытком раствора щёлочи и нагрели. Вычислите объём полученного аммиака (н, у.),

3. Вычислите объём аммиака (н. у.), полученного в лаборатории при нагревании смеси технического хлорида аммония массой 30 г, содержащего 28,7% примесей, и гидроксидакальция, взятого в избытке.

Решение задачи двумя способами. Такие задания целесообразно предлагать более подготовленным учащимся.

• Решите задачу несколькими способами.

Смешали 30 г 10%-ного раствора и 20 г 5%-ного раствора одного вещества. Определите массу и массовую долю вещества в полученном растворе.

 

Задания с различным количеством подсказок и зашифрованной информацией.

Например, можно предлагать цепочки превращений генетически взаимосвязанных веществ разной степени открытости.

• Натрий → пероксид натрия → формиат натрия → бромид натрия → хлорид натрия → натрий.

• Литий → нитрид лития → гидроксид лития → нитрат лития → сульфат лития.

Задания типа «Чёрный ящик» на определение веществ.

Хорошо подготовленным учащимся, которые владеют материалом, предлагается определить вещество по подсказкам.

• В трех пронумерованных бюксах без этикеток находятся хлорид натрия, хлорид калия и хлорид лития. Как, не используя никаких других реактивов, идентифицировать вещества?

Задания прикладного характера. Такие задания направлены не только на отработку знаний и умений, но и на освоение практически значимой информации. Их применение повышает мотивацию учебно-познавательной деятельности.

• Суточная потребность человеческого организма в кальции составляет 0,7 г. Массовая доля кальция в коровьем молоке составляет приблизительно 0,13%. Какова масса молока, которое следовало бы ввести в суточный рацион для удовлетворения потребности организма в кальции, при условии, что человек не получает кальций с другими продуктами?

Применение различных видов дифференцированных заданий, направленных на устранение фактических ошибок, пробелов в знаниях и предполагающих использование приёмов самоконтроля, позволяет формировать самостоятельность учащихся.

 

Пример разработки учебного модуля

Рассмотрим пример методической модели, разработанной на основе модульной системы, которую можно использовать в процессе преподавания химии.

Модульное тематическое планирование уроков предполагает личностно-ориентированную организацию учебного процесса, при которой учащийся сам оперирует учебным содержанием и осознанно усваивает его. Это весьма удобно в связи с сокращением числа часов на изучение химии. Модуль – целевая программа действий и методическое руководство, обеспечивающее достижение поставленных дидактических целей. Предлагаем разработку одного урока модульной программы по теме «Металлы главной подгруппы I и II группы».

 

Модуль 1. Взаимосвязь применения металлов с их физическими и химическими свойствами.

Цель: создание условий для успешного выполнения самостоятельной работы по теме «Металлы главной подгруппы I и II группы».

Рекомендации по организации учебного элемента: учащиеся разделяются самостоятельно на две группы. В зависимости от подготовки школьников часть заданий может быть рекомендовано учителем для выполнения в домашних условиях.

Группа 1:

Цель: повторить применение щелочных и щелочноземельных металлов. Рекомендации учебного процесса: используйте дополнительный материал к модулю.

1. Выпишите важнейшие области применения солей щелочных металлов.

2. Составьте доклад о том, как влияет повышенное и пониженное содержание магния и кальция в организме человека на его жизнедеятельность.

3. Допишите уравнения реакции:

N a+ Cl₂

L i+ H₂O

M g+ CO₂

C a+ H₂O

Группа 2:

Цель: повторить применение щелочных и щелочноземельных металлов. Рекомендации по организации учебного процесса: используйте дополнительный материал к модулю.

1. Выпишите важнейшие области применения солей щелочноземельных металлов.

Составьте доклад о том, как влияет повышенное и понижен